| Research Abstract |
演習科目で行っている電子回路の設計・製作において, 必要機能を満たすための電子部品を選定した後, ブレッドボード上で回路を製作し動作確認を行っている. その過程で, 回路設計に間違いがある場合には回路は誤動作を起こす他, 発熱により電子部品が破壊されてしまうことがあり, 混乱の中で誤動作した回路の修復作業に多大な時間を費やすことも少なくない. 学生は正常または異常状態を迅速かつ正確に見極めることが必要であり, 回路の設計・製作を行うためには注目すべき箇所の電圧を確認することが重要である. また回路シミュレーター・基板加工機を使用するが, これらを統合環境下に置くと安全・確実・効率的に製作できる. 本研究は, 統合環境のうち, ブレットボード上で配線した電子回路の動作を実時間で解析するために, 注目すべき複数の箇所(端子)の電圧をPC画面に回路図とともに表示できる電子回路アナライザを開発し, 学生実験の改善を目的とする.
研究方法としては今年度製作部分でマイコンを使用し, 電子回路アナライザのソフト・ハードの製作を行うこととした. 測定箇所は5～10箇所を想定し, PICマイコンやマイコンボードの中から取り扱いが容易なARDUINOマイコンボードを使用した. スケッチ(プログラム)により, 6個のアナログ入力端子を使用し, 電圧値をPCに送信までを作成した。PC側ではProcessingによりデータ受信し, 数値データとタイムチャートを表示し各電圧の変化を表示させた. また, オープンソースソフトウェアの回路シミュレーターQucsを使用し生成された各電圧値ファイルを取り込み数値表示と比較表示機能を作成した.
研究成果として, 学生実験用に電子回路アナライザの製作をおこないPC画面上で電圧変化を表示させ, 回路シミュレーターの値を取り込み比較までを作成した. アナライザ部分の精度を上げる工夫や簡易回路シミュレーター作成を行い学生実験で使用する予定である.
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