第２１回
高校生ものづくりコンテスト
九州大会（２０２２長崎大会）

実施要項（電子回路組立部門）

期 日 令和４年７月９日（土）～１０日（日)会 場 長崎県立大村工業高等学校

長崎県立大村工業高等学校 会場図

令和４年度 第２１回高校生ものづくりコンテスト九州大会
電子回路組立部門

実施要項

１．期日 令和４年７月９日(土)・１０日(日)２．日程(1) ７月９日(土)１３：００～１３：３０ 受付
１３：３０～１６：００ 部門別説明・競技者練習① 作業台抽選② 競技説明③ 作業準備（工具展開・動作確認）④ ヘッダファイル等の確認⑤ 競技者練習
１６：００ 解散
(2) ７月１０日(日)７：３０～ ８：３０ 受付
８：３０～ ９：００ 開会式・諸注意
９：００～ ９：３０ 準備
９：３０～１２：００ 競技① 設計回路（入力回路）図面作成② 回路製作③ プログラミング課題（課題ごとに審査）
１２：００～１３：００ 昼食・審査
１３：００～１４：３０ 審査・片付け（個人）
１４：３０～１５：００ 表彰式・閉会式
１５：００

解散

３．競技会場
受付・開会式・閉会式

大村工業高等学校

競技会場

大村工業高等学校・電気磁気実習室

４．持ち込みファイル・開発環境申請書の提出(1) 持ち込みファイルの審査について事前に制作したプログラムの持ち込みは原則として認めない。例外として、制御用マイコンのレジスタポート定義、割込み定義を含むヘッダファイルのみ可とする。
メール（ＰＤＦ）かＦＡＸで下記の担当者へ提出すること。
例 長崎県代表の場合

mono_con_nagasaki.h(2) 開発環境申請書について開発環境申請書に、使用するマイコン・言語・開発環境・使用するヘッダファイル等を、記入し提出すること。
(3) 提出期限 ６月２４日(金)(4) 提出先 長崎県立大村工業高等学校（電子回路組立部門担当 電子工学科 加藤利幸）
ＦＡＸ: 0957-52-3720
e-mail: katou1087@news.ed.jp

５．競技課題
５.１ 課題システムの構成
競技者は、制御対象装置②と制御用コンピュータ③、開発用コンピュータ④、電源装置⑤を、図１のように構成する。課題として設計仕様に基づいた設計回路（入力回路基板①）を競技時間内に設計・製作し、その設計回路（入力回路基板①）を制御用コンピュータ③に接続し、課題となる制御プログラムを作成し、所定の動作をする課題システムを完成させる。

５.２ 入力回路基板①
入力回路基板①は、課題仕様に基づいて設計を行い、支給される電子部品を用いて製作する。
(1) 設計仕様、電子部品等は大会当日に配付する。
使用する部品は、コネクタ、DIP 型８ピンのオペアンプ（１回路または２回路入り）各種センサ、抵抗、コンデンサ、スイッチなどである。センサは、図２のように外付けセンサ部として支給する。また、外付けセンサ部と入力回路基板①との専用接続ケーブルを支給する。また、必要となる部品仕様は資料で配布する。

(2) 支給する設計製作回路（入力回路）提出用紙に、設計仕様に基づく図面を作図して提出する。
(3) 入力回路基板①は、一部に設計要素が含まれる。設計要素とは、電気回路（電気基礎）、電子回路、電子技術で学ぶ、定数計算、ならびに部品選定などである。オペアンプを使用する場合は非反転増幅回路、またはバッファとして使用する。
(4) 設計した回路図に沿って、回路を製作する。
(5) 入力回路基板①と制御用コンピュータ③を、ケーブルＡで接続する。ケーブルＡには、アナログとディジタルの信号線のほか、5V の電源が含まれ、入力回路基板①に給電することができる。
(6) 設計・製作に必要となる部品の仕様などは資料で配付する。
(7) ユニバーサル基板はサンハヤト製 ICB-293（72×95mm）を使用する。

(8) 回路の配線は、支給するスズメッキ線（φ0.5mm）を使用して製作する。
(9) はんだは、支給する鉛フリーはんだ（ホーザン製、HS-313、線径 0.8mm、Sn-3Ag-0.5Cu）を使用する。
(10) 競技者は、ユニバーサル基板に、支給する M3×5mm なべ小ねじ、長さ 10mm のスペーサを取り付け、競技者番号シールを指定した場所に貼る。
（11）使用する部品は表１の支給部品を参照すること。また、支給部品を全て使わない場合もある。
５.３ 制御対象装置②
制御対象装置②の構成を図３に示す。制御対象装置②は、制御対象回路とステッピングモータ、減速機付き DC モータによって構成されている。制御対象回路には、タクトスイッチ、７セグメント LED、フルカラーLED、圧電スピーカ（圧電サウンダ）が搭載されている。

(1) 制御対象回路の回路図を資料１に示す。
(2) 制御対象回路のプリント基板などの部品は、株式会社 司電子工業から購入できる。
(3) ステッピングモータは、日本電産コパル製 SPG27-1101（販売：秋月電子通商、通販コード P11839）を使用する。
(4) DC モータと減速ギヤは、一体化されている FEETECH 製ギヤードモータ（販売：秋月電子通商、通販コード M-14801）を使用するが、出力軸に円盤などを付け、回転方向が容易に目視できる程度に減速できれば、モータと減速ギヤの種類は問わない。
ただし、制御対象回路に搭載されている DC モータドライバ IC の最大出力電流は、1A である。
(5) 制御対象装置②と制御用コンピュータ③は、ケーブルＢで接続する。
(6) 制御対象装置②への電源供給は、ケーブルＣ（図１の実線）を使ってもよいし、ケーブルＣを制御用コンピュータ③に接続（図１の点線）し、ケーブルＢを経由して供給してもよい。
５.４ 制御用コンピュータ③
使用するコンピュータ（マイコン）の性能や形状などの制限はない。開発用コンピュータ④と同一機器であってもよい。
(1) 入出力ポートの信号レベルは 5V とする。
(2) 入力ポートは、アナログ信号とディジタル信号の入力が可能であること。なお、アナログ信号の電圧範囲は 0～5V とする。
５.５ 開発用コンピュータ④
使用するコンピュータ（パソコン）に制限は設けないが、以下の項目に従うこと。

(1) 制御用コンピュータ③のプログラム開発環境を含めて持参すること。
(2) 作成したプログラムを提出するために、USB メモリにアクセスできること。
(3) 事前に作成したプログラム類や参考となるドキュメント類、プログラム開発環境に付属するサンプルプログラム類は、大会当日までに削除すること。
(4) スマートフォンを含む外部記録媒体などの持ち込みは禁止する。
(5) 競技中は、インターネットへの接続やネット上の資料参照行為を禁止する。
５.６ 電源装置⑤性能・形状などの制限は設けない。課題システムの動作に必要とされる容量の 5V 電源を用意すること。
５.７ ケーブル(1) ケーブルＡ、ケーブルＢ、ケーブルＣのコネクタピン配置を資料２に示す。
(2) ケーブルＡ、ケーブルＢ、ケーブルＣは、競技者が持参すること。
ステッピングモータ用のケーブル、DC モータ用のケーブル、外付けセンサ部との専用接続ケー
ブルは大会事務局で準備する。
６．作業条件
６.１ 競技時間
2 時間 30 分（150 分）とする。
６.２ プログラムの作成について(1) プログラム作成時に使用するヘッダファイル、関数などは使用する開発環境の標準のものに限る。
(2) プログラム言語や開発環境は自由とする。
(3) 事前に作成したプログラム類またはドキュメント類は持ち込まない。
(4）記憶媒体の持ち込みは禁止する。
(5) 作成したプログラムは、競技実行委員会が用意する USB メモリにテキスト形式で保存して提出する。
６.３ 服装ならびに感染予防策について(1) 安全性を考えて、競技中は作業服・体育館シューズ（かかとがあるものにかぎる）を着用する。
(2) はんだ付け作業中は、保護メガネを着用する。ただし、メガネをかけている場合は、この限りではない。
(3) 感染予防策として、不織布によるマスクを常時着用するものとする。
７．準備
７.１ 大会事務局で準備（支給）するもの(1) 入力回路基板①の製作に使用する電子部品および材料およびデータシートなど。
(2) 入力回路基板①の回路図を作画する、A4 判の提出用紙。
(3) ステッピングモータとそのケーブル、DC モータとそのケーブル、外付けセンサ部と入力回路基
板①との専用接続ケーブル。
(4) 商用電源（AC100V コンセント２口、接地極なし）。
(5) プログラム提出用 USB メモリ。
(6) メモ用紙（A4 判の白紙 1 枚）。

７.２ 競技者が準備するもの(1) 制御用コンピュータ③、開発用コンピュータ④および開発環境。
(2) ケーブルＡ、ケーブルＢ、ケーブルＣ（資料２を参考に各自で製作）。
(3) 電源装置⑤。制御対象装置②(4) 入力回路基板①の製作に必要な工具類（はんだごて、こて台、ニッパ、ラジオペンチ、ドライバ、ディジタルテスタ、テーブルタップ、保護メガネ、基板支持用の治具など）。
(5) 筆記用具、電卓。
(6) 作業服・体育館シューズ(かかとがあるものにかぎる）。
８．注意事項(1) 作業を行うにあたっては、安全に十分注意する。
(2) 作業は、決められた場所の範囲で行う。
(3) リード線などの切断時には、破片が周囲に飛び散らないように配慮する。
(4) 競技会場への資料の持ち込みは認めない。資料は、競技会場で配付されたもののみ参照できる。
また、競技中は、インターネットへの接続やネット上の資料参照行為を禁止する。
(5) 競技準備の時(7/9)に、競技会場の電源（電力）、及び大会事務局が配付するステッピングモー
タ、DC モータの動作確認を行う。
(6) 競技準備の時(7/9)に、開発用コンピュータ④および開発環境の審査を行う。パソコンの予備機を持ち込む場合は、予備機も審査を受けること。審査後は、競技会場へのあらゆる物品の持ち込み・持ち出しを禁止する。
９．審査
９.１ 審査対象(1) 入力回路基板①の図面(2) 入力回路基板①の組立技術(3) プログラム課題に対応する動作(4) その他（作業態度など）
９.２ 採点項目と観点
採点項目

点数

観点

動作状況
プログラミング技術

４５プログラムの構造プログラムの書式
プログラムの読みやすさ
動作状況

組立技術

３０

部品処理（取付、損傷）
はんだの状態
配線・配置

設計技術

２０

図面の正確さ、完成度
配置・記号・文字作業態度・安全性

その他

５

工具及び部品の取り扱い
清掃

合計

１００

９.３ 順位の決定方法(1) 合計得点の高い順とする。
(2) 合計得点が同点の場合は、「プログラミング技術」、「組立技術」、「設計技術」の順に、得点の高い選手を高位とする。
(3) それでもなお同点の場合は、全体の完成度から順位を決定する。
９.４ その他(1) 本大会のＨＰにて、補足やＱ＆Ａ等を記載するので、当日の質疑応答は受け付けない。
(2) プログラム課題のプレ審査方法は後日、本大会のＨＰにてお知らせします。

表１【支給部品】※注

Ｎｏ 部品記号 部品名全てを使うとは限らない。

型式

定格

備考

個数

1PSW

タクトスイッチ

1273HIM160GG

１回路1接点秋月電子通商

12TSW

トグルスイッチ

2MS1T2B4M2QES

1回路2接点秋月電子通商13ACC

加速度センサKXR94-2050

3軸

秋月電子通商

14TEM

温度センサ

LM61CIZ

秋月電子通商

15R1~R4

炭素被膜抵抗器

1/4W ±0.5%1kΩ

秋月電子通商46R5~R8

炭素被膜抵抗器

1/4W ±0.5%10kΩ

秋月電子通商47R9~R12 炭素被膜抵抗器

1/4W ±0.5%30kΩ

秋月電子通商

4XYZ

8C1積層セラミックコンデンサ

250Vdc ±0.5%0.1μＦ

秋月電子通商

19C2積層セラミックコンデンサ

50Vdc0.01μＦ

秋月電子通商110OPA1オペアンプ

NJU7031D

1回路

秋月電子通商111OPA2オペアンプ

NJU7032D

2回路

秋月電子通商112CN1

コネクタ６Ｐ

ピンヘッダ６Ｐ2.54mmピッチ

秋月電子通商113CN2

コネクタ４Ｐ

ピンヘッダ４Ｐ2.54mmピッチ

秋月電子通商114

ユニバーサル基板

ICB-293

サンハヤト

115

ICソケット８Ｐ

秋月電子通商216

スペーサ・ネジ17

鉛フリーハンダ

18

スズメッキ線

19

外付けセンサ部

20

専用接続ケーブル±0.5%

HOZANHS-313

各4個

1

Φ0.8

適量

Φ0.5

適量

10．電子回路組立部門担当者連絡先
長崎県立大村工業高等学校 電子工学科 加藤 利幸
電 話：０９５７－５２－３７７２
ＦＡＸ：０９５７－５２－３７２０
E-mail:katou1087@news.ed.jp※問い合わせについては、所定の様式を用いて E-mail でお願いします。

令和４年月日※ 提出締切期限 ６月２４日(金)第２１回 高校生ものづくりコンテスト九州大会（長崎県大会） 電子回路組立部門
開 発 環 境 申 請 書学校名高等学校

氏名

私は、以下の開発環境で競技に参加します。
１ 制御用コンピュータについて⑴ 制御用コンピュータの種類（〇で囲んでください）①ＰＩＣマイコン(②Ｒ８マイコン③Ｈ８マイコン④その他③ Ｂ Ａ Ｓ Ｉ Ｃ④ そ の 他)

⑵ コンピュータの型※１

２ 開発用コンピュータについて⑴開発用言語（〇で囲んでください）① Ｃ 言 語

② ア セ ン ブ リ 言 語（⑵開発環境）※２⑶ 使用ヘッダファイル名

※３

※４

称

内容（どちらかに〇） ※５
標準

・

自作

標準・

自作

標準・

自作

標準・

自作

※１ コンピュータ（チップ等）の型番を記入。
（例）PIC16F84A, RBC/38A※２ 開発環境ソフトウエアを記入（例）・ルネサス統合開発環境（High-performance Embedded Workshop Ver〇〇）・マイクロチップ MPLAB X IDE Ver〇〇＋ C18※３ プログラム制作のために使用するヘッダファイルの記入※４ 使用する自作のヘッダファイルのソースリストを提出し内容の審査を受けること※５ 標準内容を変更した場合は、自作を〇で囲む

令和４年度 第２１回高校生ものづくりコンテスト
電子回路組立部門 九州大会（長崎大会）
設計製作回路（入力回路）図記号一覧表※上記の図記号を、全て使用するとは限らない。
※オペアンプ２回路の場合は、２つ目は電源省略。
※オペアンプの設計はピン番号を記入すること。

【資料２ 競技に使用するケーブルコネクタのピン配置】①ケーブルＡ
入力回路基板①は、2.54mm ピッチの６ピン ストレートピンヘッダ（販売：秋月電子通商、通販
コード C-1669）を使用する。このピンヘッダに適合するコネクタ用ハウジングは、2.54mm ピッチ、６ピン用（販売：秋月電子通商、通販コード C-12155）を推奨するが、相当品でもよい。なお、ピンヘッダには①番ピンを示すマーク（白色）を示す。
6 ピン・ストレート・ピンヘッダ
ピン配置（側面視）

ピン番号

機能名称

①電源（＋5V）②D1（デジタル入力 2）③D0（デジタル入力 1）④AN1（アナログ入力 2）⑤AN0（アナログ入力 1）⑥電源（GND）②ケーブルＢ
制御対象装置②は、2.54mm ピッチの１０ピン フラットケーブルコネクタ（2 列×5 のボックスタイププラグ、販売：秋月電子通商、通販コード C-12664）を使用し、ピン配置は下図のとおりである。このコネクタの相当品はオムロン製 XG4C-1031 である。
2 列×5 10 ピン・ボックスタイププラグ
ピン配置（Top View）

ピン番号

機能名称

ピン番号

機能名称
LAT2（ラッチ信号 2）①電源（＋5V）⑥②

TSW（タクトスイッチ）⑦③BZ（圧電スピーカ）⑧SCK（シリアルクロック）④RIN（モータ逆回転）⑨SDI（シリアルデータ）⑤FIN（モータ正回転）⑩電源（GND）

フルカラーLED、ステッピングモータ
LAT1（ラッチ信号 1）
７セグメント LED③ケーブルＣ
制御対象装置②は、5V 電源供給用の DC ジャックにマル信無線製 MJ-179PH（販売：秋月電子通商、通販コード C-6568）を使用している。DC ジャックは標準的なφ2.1mm、センタープラスのジャックである。
④外付けセンサ部と入力回路基板①との専用接続ケーブル
入力回路基板①は、2.54mm ピッチの４ピン ストレートピンヘッダ（販売：秋月電子通商、通販
コード C-03950）を使用する。
4 ピン・ストレート・ピンヘッダ
ピン配置（側面視）

ピン番号

機能名称

①

電源（＋5V）②

AN1（アナログ入力 2）③AN0（アナログ入力 1）④電源（GND）