実験の記録 Record

2023年2月19日 日曜日

缶サットHigh School 2023「缶サット電子系講座」

日 程:令和5年2月18日(土)、19日(日) 9:00~16:30
場 所:物理ラボ・化学ラボ
参加者:県内高校生、県立中学校生 計37名

講 師:青柳 賢英 氏(福井大学産学官連携本部特命准教授)
    鈴本 遼  氏(東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻博士課程3年)
    望月 友貴 氏(東京大学大学院工学系研究科航空宇宙工学専攻修士課程1年)
内 容:1日目 缶サットについての講義、ミッション決定、動作確認、基板製作
    2日目 プログラミング講習、プログラム製作、基板製作

 2月18日、19日に缶サットHigh School「缶サット電子系講座」を開催しました。今回の講座は缶サットに搭載する電子系機構の製作をとおして、電子回路やプログラミングの知識と技術を習得しました。福井大学と東京大学から講師の先生方をお招きして、直接指導していただきました。講座には37名(県内8高校と1中学校の9チーム)が参加し、来年度に開催する「ふくい缶サットグランプリ」への参加を目指し、大会で使用する缶サットの電子系機構の製作を行いました。

1日目

 はじめに、東京大学の望月講師から、超小型人工衛星の開発や缶サットについての説明、缶サットに搭載する電子回路設計についての講義を受けました。講義の中では、マイコンとブレットボード、光センサー、サーボモーター、温湿度気圧センサーを組み込んだ電子回路を製作し、テストコードを書き込むことで各機器を動作させる実習を行いました。続いて各チームごとに缶サットのミッションを考案し、それにもとづいたプログラム製作のためのフローチャートの作成を行いました。並行して、実際の缶サットに搭載する基板の製作を行いました。マイコンや電源、スイッチを搭載する基板にはんだ付けを行いました。

 初めて体験する実習内容が多かったのですが、事前に内容をよく勉強してきた受講生が多く、積極的に活動に取り組んでいました。

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2日目

 2日目は、東京大学の鈴本講師からプログラミングに関する講義を受けました。プログラミング講義では事前に用意していただいたテキストでプログラミングの基礎を学びました。変数や条件分岐、関数など初めて扱うプログラミングに手探り状態ながらも取り組みました。ここでは、各機器を利用した「高度計」「照度計」のプログラムについても学ぶことができ、基礎から一歩進んだプログラムも教わることができました。その後は、各チームごとに、「プログラム製作班」「機器実装班」に分かれて作業を行いました。「プログラム製作班」は、チームごとに設定したミッションを行うプログラムを製作していきました。「機器実装班」は、チームごとに必要な機器を基板に配置し、配線図を書いてからはんだ付けにより缶サットを組み立てていきました。

 全員がほぼ同じ内容の作業を行っていた1日目と違い、2日目はチームごとに作る缶サットに応じた違う作業を行うことになりました。自分たちで作ったフローチャートや回路図をもとに作業を進めることはとても難しいことでしたが、受講生は時間いっぱい作業を行い、ぎりぎりまで講師の先生に質問する姿も見受けられました。

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 参加した受講生からは、「電子工作をするのは初めてでしたが、はんだ付けや回路など、やってみると次第に慣れてきて、楽しかったです。プログラミングは少し難しかったですが、センサーやアクチュエーターの動く仕組みがわかってよかったです。自分で1から缶サットを作るというのがとても楽しかったです。」「私は、プログラム製作班として活動しました。その中で、SDカードのリードエラーや、温湿度気圧センサーの不具合などのトラブルが多く発生しました。しかし、これらのトラブルがあったからこそ、講師の方々のアドバイスも参考に、トラブルを解決する中で、課題を解決する力がついたと思います。6月の構造系講座でも、問題が起きたら原因を究明し解決するという手順を大切にして、活動したいです。」「プログラミングを行うのは初めてで難しかったですが、規則をみつけて理解できるようになってくるとどんどん楽しくなっていきました。前回参加した東大講座と今回の電子系講座で学んだことを大学でも学びたいという気持ちが大きくなりました。ありがとうございました。」などの感想が得られました。


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