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電光掲示板制御システムの製作(H19)

大学校及び設置科	職業能力開発総合大学校小平キャンパス　電子技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術	コンピュータ工学、ディジタル電子回路、安全衛生
課題に取り組む推奨段階	コンピュータ工学実習及びディジタル電子回路実験終了後
課題によって養成する知識、技能・技術	課題を通して、主にマイコン周辺デバイスとのインターフェイス設計及びプログラミング技術の実践力を身に付ける。

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製作の目的と概要

　本課題では施設の情報などを掲示できる電光掲示板制御システムの製作をテーマとして、以下の点を目標とすることでマイコンのシステム構築を理解することにしました。
・全体及び個別の構成システムを検討する。
・LEDドットマトリクスモジュールのマイコン制御回路（スレーブ側）を製作する。
・１文字表示のテストプログラムを作成する。
・fade in、fade outのプログラムを作成する。
・複数文字をスクロール（fade in、fade out）スレーブ側マイコン制御回路を製作する。
・パソコンからの複数の文字データを受信し、各スレーブのメモリへデータを転送するマイコン制御回路（マスタ側）を製作する。
・パソコン側制御プログラムを作成する。

成果

　今回製作した電光掲示板制御システムのシステム構成を図１に示します。このシステムは3つの要素で構成されています。１つはパソコン側の制御システムです。表示文字列をシリアル転送するために、Visual Basic®を利用したプログラムを作成します。もう１つはマスタ側マイコン制御回路です。パソコンからの複数文字データをシリアル受信し、表示文字列データに変換処理をして、I2C通信により各スレーブ側マイコン制御回路に転送します。最後の１つは各スレーブ側マイコン制御回路です。各スレーブにはSRAMを増設しました。これに表示文字データを転送して、１文字単位で表示文字列を制御します。
　今回はスレーブ側マイコン制御回路の製作（複数文字のスクロール・プログラム）までを行いました。マイコン制御回路には16×16ドットマトリクスLEDを利用しました。これにより1文字単位の複数文字のスクロール動作を可能としました。また、今回はマスタ側が未完成であるために、複数のスレーブ側のプログラムにより文字データが直接用意される仕様としました。スクロール動作（fade in, fade out）のために必要な表示データは、マイコン側の制御プログラムによって文字データから起動時に作成し、SRAMに書込む仕様です。これにより複数文字を連続スクロール動作させることが可能となります。必要なデータは、文字データとして1文字当り16×16のドットデータを用意するだけでよいことになります。
　スレーブ側ブロック図を図2に示します。

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