| 課程名稱 |
(中文) 高等機電整合工學 (英文) Advanced Electromechanics |
開課單位 | 機械與材料工程研究所 | ||
| 課程代碼 | M8510 | ||||
| 授課教師 | 賴躍仁 | ||||
| 學分數 | 3.0 | 必/選修 | 選修 | 開課年級 | 研究所 |
| 先修科目或先備能力：機電整合工學、數位邏輯設計、與電子電路 | |||||
| 課程概述與目標：1.本課程以Arduino controller Based interface為主要教學內容，是PBL實作型課程。 2.將以Arduino Atmal MCU韌體實務應用搭配WIFI ESP-32為雲端至後台資料儲存。 3.硬體介面技術以基本的I/O延伸到DC馬達，與週邊設備控制為主軸。 4.韌體的部分則以各種程式撰寫及除錯與及C#.NET人機介面的設計。 5.以實作控制專題為期末學習成效評量之依據 | |||||
| 教科書 | |||||
| 參考教材 | |||||
| 課程大綱 | 學生學習目標 | 單元學習活動 | 學習成效評量 | 備註 | ||
| 週 | 單元主題 | 內容綱要 | ||||
| 1 | 課程導入/MCU微控制系統導論 | 說明課程性質(PBL 實作教學) 說明上課規定 說明何謂微電腦控制系統 說明課程將導入的Arduino and wifi系統的特性及一般規格 業界使用範例 |
了解課程性質及規定 認識Arduino Atmel的規格 |
|
||
| 2 | 常用工業用電路介紹 | PC817光耦合電路，電晶體，常用馬達驅動IC模組 | 學會進入MCU世界的基礎知識 了解工業用電路設計 |
|
|
|
| 3 | 機電整合實例 | 系統介紹，專題介紹I | 了解現有的產品設計與應用 |
|
|
隨堂練習基本的DI/O |
| 4 | 機電整合實例II | 系統介紹，專題介紹II | 了解現有的產品設計與應用II |
|
|
跑馬燈實驗驗收 |
| 5 | "arduino 控制系統 軟體開發工具簡介與展示" | "說明MCU的基本架構 標準介面的解說" "課程開發工具介紹: - Visual Studio 2019 IDE 環境介紹 - 版本控制平台 GitHub 簡介" |
了解Arduino的系統架構與軟體開發工具。 |
|
|
以按鍵控制馬達正反轉 |
| 6 | arduino控制系統介面設計與應用例 | 以實例說明arduino控制系統介面設計的原則與方法 | "學會arduino控制系統介面設計的方法 特別是馬達控制，加熱器SSR元件控制" |
|
|
|
| 7 | Visual Studio 2019的安裝與入門 | "講授Visual Studio 2019的安裝與入門 與使用入門I 程式語言 C# 基礎語法: - 變數、運算符號、計算式 - 方法(函式)、存取範圍限制(Applying Scope) Visual Studio 2019 專案類型簡介: - C# Console App. (.NET Framwork) - C# Windows Forms App. (.NET Framework) - C# WPF App. (.NET Framework)" |
學會C# .netur開發環境的安裝與使用 學會使用Visual Studio 2019撰寫程式 |
|
|
Key Pad輸入與7 Segment LED Display實驗 |
| 8 | Visual Studio 2019的操作 I | "講授Visual Studio 2019的安裝與入門 與使用入門II Visual Studio 2019 Debug Tool 簡介與操作。 Windows Forms App. (.NET Framwork) 簡介與操作: - 元件簡介與使用 - 實作練習 " |
會使用C# .net開發環境撰寫程式 了解Visual Studio 2019平台 |
|
|
|
| 9 | 期中考 | 期中考(以實作方式進行) C# 期中介面設計驗收 |
評量學習成效 |
|
以馬達及LED燈號控制為期中考小專題 | |
| 10 | Visual Studio 2019的操作 II | "物件導向程式設計概念(一) - 物件模型建立 - 了解客戶的需求與建立軟體架構 - 物件的種類<參考>" |
"會使用C#語言，並使用Visual Studio 2019開發環境撰寫程式 UI介面設計" |
|
|
|
| 11 | WIFI ESP-32設定教學 | WIFI基本教學與設定 "Visual Stuido WPF(.NET Framwork) 簡介與操作 - Blend for Visual Studio 2019 - XAML - Databinding" |
"會使用C#語言，並使用Visual Studio 2019開發環境撰寫程式 UI介面設計" |
|
|
|
| 12 | 建立伺服器 | "建立本地端伺服器 - ASP .NET Core 簡介 - IIS 簡介 - Building an ASP .NET Web API" |
學習使用 ASP .NET Core 部屬本地端伺服器。 |
|
|
|
| 13 | 資料庫的建立與連結I | "資料庫的建立與連結 MQTT broker 簡介" |
學習建立MQTT borker，並利用WPF/WinForms 撰寫程式，發送/接收 訊息。 |
|
|
|
| 14 | 資料庫的建立與連結II | "資料庫的建立與連結 - SQL語言簡介 - SQLite - MySQL""" |
學習建立並使用資料庫，以及如何將資料庫與伺服器的鏈結。 |
|
|
|
| 15 | "期末專題規格說明與創意發想 期末專題計畫報告與檢討 " | "期末專題規格 學生分組進行即席發想與發表 學生發表期末專題計畫 教師給予建議/修正/指導/檢討 " |
"將所學應用於創新產品發想與開發 發想並製作期末專題proposal" |
|
|
|
| 16 | 期末專題50%的進度發表/驗收與評分 | 學生專題成果50%進度發表/驗收與評分 | 學生完成初步專題，並將成果展示發表，師生一起觀摩檢討 |
|
||
| 17 | 50%期末專題檢討後的教學補強 | 針對50%期末專題發表的缺失進行教學補強 | 了解自身專題實作技術之不足，並取得改進方向與方法 |
|
|
|
| 18 | 期末成果發表與評分 | 學生展示最後專題成果並接受評量 | 展示PBL實作學習成果 |
|
|
|
|
教學要點概述： |
| 核心能力 | 期末考 | 期中考 | 實驗 | 專題 | 報告 | 作業 | ||
| 核心能力一 | 機械與材料相關領域之專業知識 | 3/10 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 核心能力二 | 策劃及執行專題研究之能力 | 3/10 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 核心能力四 | 創新思考及獨立解決問題的能力 | 2/10 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 核心能力五 | 與不同領域人員協調整合之能力 | 1/10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 核心能力八 | 終身自我學習成長的能力 | 1/10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |