大学校及び設置科 関東職業能力開発大学校電子情報技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 安全衛生工学、アナログ回路技術、アナログ回路実習、デジタル回路技術、デジタル回路実習、電子回路設計製作実習、ファームウェア技術、ファームウェア実習、インターフェース技術、インターフェース実習、センサ技術
課題に取り組む推奨段階 電子回路設計製作実習、ファームウェア実習 終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

アナログ回路とデジタル回路の両方を含む電子回路設計・製作の課題をとおして、電子回路設計・製作に必要な技能・技術を養成できます。

製作の目的と概要

アナログ回路の設計手法とデジタル回路の設計手法を合わせて学べる課題設定を目的としました。
アナログ回路としては、センサからの入力信号を増幅・フィルタリングしてデジタル回路へのインターフェースをとることを目的としました。
デジタル回路としては、カウンタ、分周、フリップフロップ、デコーダなどの回路から一定時間動作状態を7セグメントLED表示することを目的としました。
製作したのは、焦電型センサにより人体を検出し出力回路としてのリレーを一定時間動作させるシステムです。製作にあたって、授業で学んだFPGAを用いて、コンピュータ支援による論理合成やプリント配線板の設計などの技術を活用し、装置を製作することを目標としました。

成果

平常授業(アナログ回路実習、ファームウェア実習、インターフェース実習、電子回路設計製作実習など)で学んだ技術を活用して、人体検知回路を設計・製作することができました。この回路は、センサ前方に人体などの赤外線を発する物体があると、これを焦電センサが検出し、回路出力部にあるリレーを一定時間導通状態にする回路で、省エネ効果を目的とした器具などによく利用されている回路です。
近年重要視されている環境エネルギーへの配慮を背景にした、身近にある電子装置の仕組みを理解し、目的とする回路を完成できました。
デジタル、アナログ回路のCADを用いた設計と、基板加工機を用いたCAMを、学生自らが追体験することができ、完成したシステムとしてポリテックビジョン(校の成果発表会)で展示することができました。
焦電型センサを用いた生体検知回路の製作(H22)の画像1
図1 生体検知回路のケース外観
焦電型センサを用いた生体検知回路の製作(H22)の画像2
図2 内部回路