教材名 マイコンによるモータ制御
教材名2
教材ID 70
教材作成者名 仲宗根 喜長
教材作成日 1996-10-09
改訂情報
ジャンル名 高度教材
分野名 電気・電子系
業種名 コンピュータ制御機器製造業
職務名 自動化技術
職務構成名 制御技術の展開
区分名 教材
職業名 機械技術者
 指導案


【 使用教材、資材一覧 】

1.テキスト 自作テキスト
  メーカ名  : マイコンによるモータ制御
  著者    : 仲宗根喜長 
         (沖縄職業能力開発短期大学校 制御技術科)

2.フロッピィディスク 1枚
  内容    : データ用ディスク
  数量    :  受講生分

【 訓練事前準備項目 】

1.テキストを受講生分準備する。

2. 使用するソフトウェアをハードディスクへインストールする。
  Aドライブをハードディスク、Bドライブをデータ用のフロッピィディスクとして
  以下説明する。しかし、Windows版のソフトウェアを使用する場合は、以下
  の作業は必要なく、各ソフトウェアのインストールプログラムによればよい。
  1. Aドライブにソフトウェアをインストールするためのディレクトリーを作成する。
    A:\>MD AKI

  2. CONFIG.SYSに次の行を追加し、RS232Cを使用可能にする。
    DEVICE=RSDRV.SYS

  3. AUTOEXEC.BATに次の2行を追加し、PATH設定の追加及びボーレート等の設定
     を行います。
    PATH=A:\AKI
    SPEED R0 9600 B8 PN S1 NONE

  4. 上記で作成したディレクトリーに以下のソフトウェアをコピーする。
    MIFES.EXE   …… エディタソフト
    XA80.EXE    …… アセンブラソフト
    ZVR.EXE    …… デバッガーソフト
    SW1.EXE     …… ROMライタ用ソフト

  5. 上記ソフトウェアは、図1のようにBATファイルで作成したメニューから作業
     を選択して立ち上げると便利である。




図1 各作業のBATファイル



3.マイコンの組立、モニタROMの準備、マイコンの動作チェック

  1. マニュアルに従って組み立てる。

  2. デバッガーソフト(Z-Vision Remote)に付属の通信用モニタプログラム
    (SPMON.HEX)をROM化して、組み立てたマイコンに装着する。(最近は、マイコンを購入するとモニタROMが付いているようです。)

  3. パソコンとマイコンをRS-232Cケーブルで接続し、マイコンに5V電源を通電する。ここでデバッガー(ZVR.EXE)を立ち上げる。デバッガーが立ち上がれば、マイコンのチェックはOKです。または、各ポートへのテスト用出力プログラムをROM化しておいて、それをマイコンへ装着してチェックしてもよい。
  以上の準備は、時間的に余裕があれば、受講生にさせてもよい。

4.入出力実験ボード、ライントレースロボットの準備
  設備機器一覧に示した回路図に従って自作するか、市販のものを準備する。

5.受講生へ配布するデータ用フロッピィディスクへ、テキストに記載の各種プログラム
  例をコピーしておく。

【 訓練項目と訓練経過時間 】

第1日 マイコンの構成、プログラム開発手順 、プログラム例
第2日 8255の使い方、ソフトウェアタイマ、プログラム演習
第3日 Z80-PIOの使い方、プログラム演習
第4日 ライントレースロボットの概要、プログラム演習、Z80-CTCの使い方
第5日 Z80-CTCカウンターモード及びタイマーモード、プログラム演習
第6日 Z80-CPUの割り込みモード、Z80-CTC(カウンターモード)
を用いた割り込み
第7日 Z80-CTC(タイマーモード)を用いた割り込み、Z80-PIO
を用いた割り込み、プログラム演習
第8日 プログラム演習、ROM化、質疑応答

【 指導展開法 】

第1日
18:00 セミナーの概要説明(テキスト P1)

使用するテキスト、フロッピィディスクを配布。パソコン、マイコン、入出力実験ボード等を準備させる。テキストの目次を開かせ、セミナーの全般的な内容、進め方について説明する。
18:15 マイコンの構成の説明(テキスト P2~P4)

コンピュータの基本構成がCPU、I/O、メモリであることから説明し、今回使用するマイコン(Super AKI80)の主な機能、コネクタ端子、I/Oマップ、コネクタマップ等を説明する。
18:45 プログラム開発手順の説明(テキスト P5~P7)

プログラム開発に必要なソフトウェア一覧、プログラム言語、ROM化までのプログラム開発手順を説明する。また、プログラム開発用に作成した各種BATファイルについて説明する。
19:30 休憩

次は実際にパソコンを操作するため、区切りがよい。
19:40 機器の接続

パソコン、マイコン、入出力実験ボード、電源等を各ケーブルで接続する。
19:50 プログラム例の説明(テキスト P8~P9)

エディタの使い方、アセンブラの使い方、デバッガーの使い方を、実際にパソコンを操作させながら説明する。プログラム例(LED点滅.ASM)は、時間の節約、作業の統一化を考慮して、事前にフロッピィディスクにコピーしておく。プログラムの内容説明も必要。
21:00
第1日目終了


第2日
18:00 8255の使い方の説明(テキスト P10~P12)

8255の内部構成、ピン構成、ポート、各種モード、初期設定の方法を説明する。
18:45 初期設定の例及び演習

初期設定例の説明及び問題を提示し、コントロールワードを求めさせる。
19:10 プログラム演習(テキスト P17)

問1をプログラム例(LED点滅.ASM)を参考に回答させる。このとき、先に説明したプログラム開発手順通りに作業ができるかチェックする。
19:30 休憩
19:40 ソフトウェアタイマ(テキスト P16)

ソフトウェアタイマの作成方法を説明する。
20:15 プログラム演習(テキスト P17)

問2を回答させ、ソフトウェアタイマの作成方法を理解させる。
21:00
第2日目終了


第3日
18:00 プログラム演習(テキスト P17)

問3を回答させ、BIT命令を理解させる。
18:45 Z80-PIOの使い方の説明(テキスト P12~P15)

Z80-PIOの内部構成、ピン構成、ポート、各種モード、初期設定の方法を説明する。
19:30 休憩
19:40 初期設定の例及び演習

初期設定例の説明及び問題を提示し、コントロールワードを求めさせる。
20:00 プログラム演習(テキスト P17)

問4~問6を回答させ、マスク、CP命令等を理解させる。このとき、時間の節約、作業の統一化を考慮して、必要に応じて回答例を配布する。または、受講生のフロッピィディスクにコピーする。回答例はその都度説明する。
21:00
第3日目終了


第4日
18:00 ライントレースロボットの概要説明(テキスト P18~P20)

問7に出題のライントレースロボットの構成、駆動回路、センサ、プログラミング方法、プログラム例(ZEN.ASM)を説明し、実際に動作させてする。
18:45 プログラム演習(テキスト P17)

問7~問10を回答させる。このとき、時間の節約、作業の統一化を考慮して、必要に応じて回答例を配布する。または、受講生のフロッピィディスクにコピーする。各回答例はその都度説明する。
19:30 休憩
19:40 プログラム演習(テキスト P17)

引き続き問7~問10を回答させる。
20:15 Z80-CTCの使い方の説明(P22~P25)

Z80-CTCの内部構成、ピン構成、動作モード、初期設定の方法を
説明する。
21:00
第4日目終了


第5日
18:00 カウンターモードの説明(テキスト P25~P26)

カウンターモードをプログラム例(CTC_CNT1.ASM)を用いて説明し、実際 に動作させてみる。このとき、外部入力スイッチのチャタリング防止対策についても説明する。
18:45 プログラム演習(テキスト P28)

問11をプログラム例(CTC_CNT1.ASM)を参考に回答させる。回答例を配布して、説明する。
19:30 休憩
19:40 タイマーモードの説明(テキスト P26~P28)

タイマーモードをプログラム例(CTC_TIM1.ASM)を用いて説明し、実際に 動作させてみる。
20:20 プログラム演習(テキスト P28)

問12をプログラム例(CTC_TIM1.ASM)を参考に回答させる。回答例を配布して、説明する。
21:00
第5日目終了


第6日
18:00 割り込みの説明(テキスト P29~P32)

ポーリングと割り込みの比較、Z80-CPUの割り込みモードについて説明する。
18:45 Z80-CTCを用いた割り込み例の説明(テキスト P32~P34)

カウンターモードでの割り込みをプログラム例(CTC_CNT2.ASM)を用いて説明し、実際に動作させてみる。
19:30 休憩
19:40 プログラム演習(テキスト P39)

問13~問14をプログラム例(CTC_CNT2.ASM)を参考に回答させる。回 答例を配布して、説明する。
21:00
第6日目終了


第7日
18:00Z80-CTCを用いた割り込み例の説明(テキスト P35~P36)

タイマーモードでの割り込みをプログラム例(CTC_TIM2.ASM)を用いて説明し、実際に動作させてみる。
18:45Z80-PIOを用いた割り込み例の説明(テキスト P37~P39)

先に説明した初期設定の手順を示し、プログラム例(PIO_INT1.ASM)を用いて説明し、実際に動作させてみる。
19:30休憩
19:40プログラム演習(テキスト P39)

問15をプログラム例(PIO_INT1.ASM)を参考に回答させる。回答例を配布して、説明する。
21:00
第7日目終了


第8日
18:00プログラム演習(テキスト P40)

問16を回答させる。回答例を配布して、説明する。
19:00ROM化の準備

ROMの種類、メモリ空間の説明等を行い、問16のプログラムをROM化するための準備として、ORG設定の変更等を行わせる。
19:30休憩
19:40プログラムのROM化

パソコンにROMライタを接続、ソフトウェアを立ち上げさせ、操作手順を説明してROM化を行わせる。
20:10動作確認

ディップスイッチの切り替えで、予定通りに動作するか確認する。
20:30質疑応答
21:00
第8日目終了

※上記以外の資料(「教材」と「実技関連説明書」など)は、 こちら(ユーザ名=ユーザIDとパスワードが必要です)。
ユーザ名とは会員登録時に発行されたユーザIDを指します。
ユーザ名とパスワードをお持ちでない方は教材作成支援情報メニュー一覧から会員登録を行って下さい。