計算機制御実験(分担: マイコン)

再実験の指示

2016年1月15日(金曜日) 午後4時以降に閲覧すること.

本実験の教育上の狙い

計算機のもっとも基礎的なプログラミング手法である,アセンブラによって組み込みプログラムを体験し,温度センサとキャラクタ液晶パネルを使うことで,制御と計測の基礎を実践する.このプログラミングにおいて,割り込み処理とAD変換を行うことによって,マイコンによる機器制御の基礎を学ぶ.

教科書

毎年更新される,学科教員作成による指定教科書を,ガイダンスまでにCITサービスにて購入する.

参考書

成績評価

計画書,計画書提出日の実施状況,実験日の実施状況,実験報告書により評価する.

講義資料

計画書として,あらかじめ作成する項目

AT Mega168P,LM60を用いて温度計を作るために必要な実験計画書を作成する.

注意点

一回目のAD変換結果は信頼できないので,プログラムで結果として採用しないようにする.二回目以降のAD変換結果を平均して得る.

2015/10/27 計画書作成上の注意

2015/11/04 計画書作成上の注意(2)

2015/11/16 計画書作成上の注意(3)

初期化

AT Mega 168Pのポート設定、AD変換のための設定、タイマ割り込みのための設定、LCDの為の設定が必要である。各パラメータの値と、その意味をサブルーチンのフローチャートで説明すること。/p>

原則として、AT Mega 168Pのヒューズビットは書き換えないこと。

計画書の提出日に実際に作業を行ってプログラム開発環境と開発手順を確認する項目

Atmel Studio 6.2.x以降を用いて,プログラム開発並びに動作確認のためのデバックを実験に先立って行う.

  1. アセンブラによる開発の手順
  2. ループの実行確認
  3. LED点灯の実行確認
  4. LED消灯の実行確認
  5. ループによる「待ち」を使ったLEDの点滅の実現
  6. タイマ割り込みによる「待ち」を使ったLEDの点滅の実現
  7. LCDに対する文字列の出力の確認
  8. 可変抵抗器を使ったAD変換の確認

各班で,チェックリストを一部印刷し,実行状況に応じてチェックをいれて,TAの確認サインを受領してから,チェックリストをTAへ提出する.

実験日に,実機を用いて作業する項目

あらかじめ作成したプログラムを実行し,ガラス棒状温度計を用いて,より妥当な値が表示されるように,プログラムを改良する.

上記の作業をすべて記録に取る.

どのような方針を立てて,ガラス棒状温度計と作成した温度計の表示結果が一致するように,プログラムを変更したのかを,報告書において「考察」として記述する.

実験の考察として必ず各自の計画書,実験結果から記入する項目

LM60の仕様やAD変換の基準電圧の変動(考察が必要であれば事前に計測する)を踏まえて,改良したプログラムから得られた結果と理論的に得られる結果の差について考察する.

注意

安易に「誤差」という単語を使わないこと.誤差を報告書の考察に使うのであれば,その範囲を明確にし,発生する原因についての理論を的確に引用して詳細に記述すること.

極めて悪い考察記述の例

作成した温度計と,ガラス棒状温度計の値は,平均3.5度ずれて作成した温度計が高く表示された.これはLM60の誤差か,AD変換の誤差か,基準電圧の変動に由来する誤差である.