2008/7/30 水曜日

科学探検団NEXT「障害物をかわしてゴールを目指せ!」

Filed under:平成20年度活動報告 — admin

平成20年7月30日に、塩尻インキュベーションプラザにて、国立長野高専電子情報工学科による公開講座「障害物をかわしてゴールを目指せ!」が中学生を対象に行われました。
当日は、塩尻市内中学生21名が参加しました。
科学探検団NEXT科学探検団NEXT 長野高専の先生が作ったオリジナル電子ボードを作り、ゲームプログラムという魂をPICマイコンに書き込みました。

【当日の様子】(10:00-15:00)
まずは、長野高専オリジナル電子ボードの作成からです。

科学探検団NEXT今回作成する長野高専オリジナルボード

長野高専電子情報工学科の伊藤祥一先生より説明を受けました。
マイコンとはマイクロコンピュータの略で、コンピュータとして必要な機能のすべてが小さな部品に詰め込まれている説明がありました。
わずか30年前に発明され、私たちの身の回りのほとんどの電化製品に組み込まれています。
マイコンだけではなく、今回使用するコンデンサやLED等の部品の役割の説明後、回路図の説明がありました。
ブザーやスイッチなど、基盤につけた部品すべてがマイコンに繋がっています。マイコンはジョグスティックやスイッチ部品から情報をインプットし、人間にわかるようブザーやLEDを必要に応じてアウトプットします。この「必要に応じて」というところを思い通りにやりくりするのがプログラム(ソフトウェア)の力です。
はんだこてを使い、電子部品を取り付けます。時間の関係で、一部の部品のみの取り付けでしたが、ICソケット等の細かい部品のはんだ付けを行いました。 科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT 回路図の説明と、はんだ付け基盤です。PICの細かい部品をはんだ付けしました。

 時計この腕時計は・・・こども科学探検団の際に作った腕時計です。こうやって実際使用してくれているとうれしいですね。

科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXTみんな頑張ってはんだ付けを行ないました。

はんだ付けを行うと、電子回路の確認です。
スイッチをいれ、LEDが正常に点灯するか、チェックしました。
いよいよ、電子頭脳でもある、PICマイコンをセットします。
このPICマイコンをソケットに取り付けるのに一苦労。足を折ってしまっては貴重な部品がだめになってしまいます。慎重にでも力が必要な作業で奮闘していました。スイッチを入れると、LEDが点灯して、電子ボードの完成です。あらかじめ先生がPICに初期プログラムを書き込んでありましたので完成すると、「迷路脱出ゲーム」が動きます。早く出来た子供からゲームに挑戦です。

午後は、迷路脱出ゲームプログラムの変更です。
プログラムの変更は、長野高専の芦田和毅先生より指導していただきました。
ここで迷路脱出ゲームのルールについて説明がありました。
8×8ドットマトリックスLEDです。
■は自分自身及び壁・障害物です。スタートから障害物を避けてゴールを目指します。
        ↑Goal
■■■■■□■■
■□□□□□□■
■□□□■□□■
■□□□■□□■
■■□□□□□■
■□□□□□□■
■□□□□■□■
■■□■■■■■
   ↑Start
ゲームルール
・横1行に障害物は2個以上置けません。
・上・下・左には1歩ずつ進めます。
・右には、2歩ずつしか進めません。
・一手順前にいた場所へは戻れません。
この様なルールで、こども達が障害物の置き方を考え自分オリジナルの迷路を設計します。
配布された用紙を使い、どこに障害物を置けばゴールできるか設計します。
(ゴールできない配置では仕方ないですものね)
設計した図面は友達と交換し合い、難しい迷路を作成しました。

科学探検団NEXT科学探検団NEXT紙に図面を設計します。

作成した図面を元に、プログラムを変更します。
今回ゲームプログラムは、アセンブリ言語を用いていました。
ソースコード上で、’1′が障害物あり、’0′は障害物なしといった変更を行います。
MOVLW B’10001001′;->MOVELW B’1000101″
直したプログラムをビルドし、PICライタへPICを差込、PCより書き込みの指示を与え、PIC上のプログラムを変更していきます。
ゲーム基盤に書き込んだPICをセットし、設計した図面通りに直っているか確認します。

科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT科学探検団NEXT エディタによるプログラム修正の説明と、PIC書き込み方法の説明

友達のゲームを攻略すると、さらに難しい図面の作成にとりかかっていました
科学探検団NEXT科学探検団NEXT
最後に、長野高専の楡井雅巳先生より参加者全員に終了証が授与されました。
楡井先生から講評をいただき、こども達には充実した半日となりました。 

今回のご協力をいただきました、長野工業高等専門学校のHPです。

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コメント (1)

  1. 科学探検団NEXT 受講者の感想…

    平成20年に行なわれた科学探検団NEXT 受講後の意見や感想です。
    ・かなり面白かったです。このようなプログラミングは続けて行って欲しいです。(中1)
    ・すごく分かりや (more…)

    トラックバック by 塩尻市こども科学探検団&科学探検団NEXT — 2008/8/8 金曜日 @ 11:31:22

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