平成２８年度文部科学省「成長分野等における中核的専門人材養成等の戦略的推進」事業

農業分野における「まち・ひと・しごと創生」の実現を支援する農業 IT 人材の育成

成果報告書

平成２９年２月
学校法人三橋学園
船橋情報ビジネス専門学校

目次
第 1 部 事業概要 .................................................................................................................. 1
第 1 章 事業の背景 ........................................................................................................... 1
第 2 章 事業の目的 ........................................................................................................... 2
第 3 章 事業推進の流れ .................................................................................................... 3
第 4 章 実施委員会の構成 ................................................................................................ 5
第 2 部 調査報告 .................................................................................................................. 6
第 1 章 調査概要 ............................................................................................................... 6
第 2 章 受講ニーズ調査結果 ............................................................................................. 7
第 3 章 人材ニーズ調査結果 ........................................................................................... 10
第 4 章 調査まとめ ......................................................................................................... 14
第 3 部 教育プログラム開発報告 ....................................................................................... 15
第 1 章 教育プログラム開発の方針 ................................................................................ 15
第 2 章 カリキュラム開発報告 ....................................................................................... 17
第 3 章 教材開発報告 ..................................................................................................... 20
第 4 部 教育プログラム実施報告 ....................................................................................... 48
第 1 章 実施目的 ............................................................................................................ 48
第 2 章 実施報告 ............................................................................................................ 48
第 3 章 実施のまとめ ..................................................................................................... 62
第 4 部 次年度への展開 ..................................................................................................... 62
第 1 章 本年度の事業成果 .............................................................................................. 62
第 2 章 次年度への展開 .................................................................................................. 62
付 録 .................................................................................................................................. 63

第1部

事業概要

第1章

事業の背景

農業の高齢化および後継者不足が年々進行している。農林水産省発表による、2015 年農林業センサス（URL：http://www.maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2015/top.html）では、
平成 27 年 2 月 1 日現在において、経営耕地面積が 30a 以上又は農産物販売金額が 50 万円
以上である販売農家の基幹的農業従事者（仕事として自営農業に主として従事した者）は
175 万４千人で、５年前に比べて 29 万８千人（14.5％）減少した。この結果、基幹的農業従事者の平均年齢は 67.0 歳となり、65 歳以上が占める割合は 64.6％となった。このよ
うに、高齢化・後継者不足は深刻な問題となっている。

年齢別基幹的農業従事者数の構成（全国）
上記のような課題の解決のために、農林水産省では「スマート農業」を推進している。
「ス
マート農業」とは、ロボット技術や ICT 等の先端技術を活用し、超省力化や高品質生産等を可能にする新たな農業のことである。この「スマート農業」を実現することで、農林水産業の競争力を強化し、農業を魅力ある産業とするとともに、担い手がその意欲と能力を存分に発揮できる環境を創出していくことができる。このような視点に立ち、農林水産省は平成 25 年 11 月に「スマート農業の実現に向けた研究会」を設立し、検討を重ねている。
そして、平成 26 年 3 月に、スマート農業の(1)将来像（ロボット技術や ICT 導入による新たな農業の姿）、(2)ロードマップ（段階別の実現目標と実現のための取組）、(3)取組上の留意事項を概略的に整理し、「中間とりまとめ」(URL：http://www.maff.go.jp/j/kanbo/kihyo03/gityo/g_smart_nougyo/pdf/cmatome.pdf)
として公表した。この「中間とりまとめ」では、ロボット技術や ICT の導入によりもたらされる新たな農業の姿を、以下の 5 つの方向性に整理している。
1

(1)超省力・大規模生産を実現
トラクター等の農業機械の自動走行の実現により、規模限界を打破(2)作物の能力を最大限に発揮
センシング技術や過去のデータを活用したきめ細やかな栽培（精密農業）により、従来にない多収・高品質生産を実現(3)きつい作業、危険な作業から解放
収穫物の積み下ろし等重労働をアシストスーツにより軽労化、負担の大きな畦畔等の除草作業を自動化(4)誰もが取り組みやすい農業を実現
農機の運転アシスト装置、栽培ノウハウのデータ化等により、経験の少ない労働力でも対処可能な環境を実現(5)消費者・実需者に安心と信頼を提供
生産情報のクラウドシステムによる提供等により、産地と消費者・実需者を直結

スマート農業の概略

第2章

事業の目的

前章で述べた「スマート農業」の実現には、農業に最先端のロボット技術や IT を導入することが必要となる。しかし、このような技術を導入することは、農家と IT 技術者とでは2

専門とする分野に大きな隔たりがあるために難しい。その隔たりを埋めるために、両者の仲立ちをする農業 IT 人材が重要な役割を果たす。

農業 IT 人材のイメージ「スマート農業」の実現という国の指針によって、今後、農業 IT 人材のニーズがますま
す高まっていくことが予想される。それに対応して、IT 技術者が自らの備えている知識やスキル、経験等を基に、農家や農業生産法人等を支援していくことができれば、IT 技術者
にとっては、農業 IT 人材として職域を拡大していくことになり、新たなビジネスチャンスを得ることにもつながる。農業の産業化や発展を支援していくことにもなり、農業 IT 人材を育成する意義は大きいと言える。
そこで本事業では、IT 企業に勤める社会人を対象として、彼ら自身が持つ IT 分野の知見を基に、農業への ICT の導入を支援する農業 IT 人材を育成する教育プログラムの開発および実施を行った。これをもって「スマート農業」の実現を支援することが、本事業の目的
である。

第3章

事業推進の流れ本校（船橋情報ビジネス専門学校）は平成 26 年度事業において、IT 系専門学校生を対象とした農業 IT 人材育成のための教育プログラムを開発し、それを用いた実証講座も実施し一定の評価を得ることができた。27 年度からは対象を IT 企業に勤める社会人へと変更し、より実践性の高い内容となるよう教育プログラムを再構築すると共に、e ラーニングの活用で受講しやすい実施形態を意識した教材開発を行った。さらにこれを用いて、IT 企業に勤める社会人対象の講座を実施した。
本年度は前年度からの基本的な方針は踏襲し、IT 技術者の学び直しに対応した教育プロ
グラム開発を行ったが、これまで事業を推進する過程で、あらゆるモノをつなげるための3

IoT スキルの重要性が再認識されたため、ソフトウェア開発の経験しかない技術者がセンサやマイコンの基礎を学べるよう特に配慮した。
本事業で実施した各取組みについて、以下に概略を記載する。
(1)調査
IoT 関連講座の受講ニーズおよび IT 人材ニーズ調査を実施した。
①IoT 関連講座の受講ニーズ調査
平成 27 年度までに開発した教育プログラムの一部を、IT 企業で働く若手社会人を対象に松山、富山、仙台の 3 地域にて実施した（半日程度）。それと併せて、各地域の IT 人材を対象とした IoT 関連講座の受講ニーズを調査した。
②IT 人材ニーズ調査
宮城、千県、富山、愛媛 4 県の IT 企業 350 社を対象に、郵送による IT 人材のニーズ調査を行った。
(2)教育プログラム開発
平成 26,27 年度事業の開発成果をさらに発展させた、社会人を対象とした教育プログラ
ムを開発した。特に本年度は、ソフトウェア開発の経験しかない技術者が、センサやマイコン等の IoT スキルを基礎から学べるよう配慮した。開発項目はカリキュラムおよびそこで使用するテキスト教材、e ラーニング教材の 3 点である。
①IT 企業人向け農業 IT 人材育成カリキュラム
スクーリングと e ラーニングを活用した自己学習を織り交ぜて実施することを前提として構築した、IT 企業人対象の農業 IT 人材育成カリキュラム。
「アグリビジネス・オーバー
ビュー（農業 IT 版）」、「農業 IT 基礎」、
「農業 IT 応用」の 3 科目で構成。計 135 コマ、総学習時間 202.5 時間。各科目の内容構成や履修条件、評価方法等を検討し、シラバスを開発。
②テキスト教材
ソフトウェア技術者がセンサやマイコンの基礎を学べるようにマイコンチップの
PICAXE-08M2 を用いた実習用テキストを作成。「1.LED 点灯」、
「2.SW」、「3.通信（送信）」、「4.通信（受信）」、「5.VR」、「6.温度センサ」、「7.液晶表示器」、「8.デジタル温度計」、「9.PWM
制御 基礎」、「10.PWM 制御 調光」の 10 章で構成。

4

③e ラーニング教材
27 年度に開発した教材に「農業 IT マイコン実習（PICAXE 編）」を加え、全体で約 13時間の講義ビデオ 40 本を作成した。前項に記載したテキスト教材を見ながら学習できる構成になっている。また本教材学習用の SNS を構築し、講義コンテンツおよび関連資料等を配置。e ラーニング教材運用環境として整備した。
(3)実証講座の実施開発したカリキュラムおよび教材から一部を抽出して構成した実証講座を、IT 企業に勤める社会人を対象として実施した。講義後、授業アンケートを実施し、その結果から開発した教育プログラムの有効性や妥当性を検証した。
また、本講座の様子を映像で記録し、前項で述べた e ラーニング教材のコンテンツとして配信し、スクーリングにおける授業内容や授業の様子を把握できるようにした。

第4章

実施委員会の構成専門学校、大学、IT 企業、e ラーニング開発企業等で実施委員会を構成した。
構成機関

役割等

都道府県

委員長

千葉県

東北電子専門学校

調査・実証

宮城県

富山情報ビジネス専門学校

調査・実証

富山県

清風情報工科学院

開発

大阪府

学校法人河原学園

調査・実証

愛媛県

宮崎情報ビジネス専門学校

開発

宮崎県

琉球大学 工学部 情報工学科

開発

沖縄県

株式会社ジーミック開発

東京都

サイバー大学

実証

東京都

開発・実証

東京都

日本ナレッジ株式会社

実証

東京都

株式会社セカンドファクトリー

調査

東京都

アドビ システムズ 株式会社

調査

東京都

調査

千葉県

調査

千葉県

船橋情報ビジネス専門学校

アテイン株式会社

独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構
高度ポリテクセンター
公益社団法人千葉県情報サービス産業協会実施委員会の構成

5

第2部

調査報告

第1章

調査概要

教育プログラム開発と並行して受講ニーズおよび人材ニーズの 2 つの調査を行った。本
年度の事業においては、ソフトウェア開発の業務には携わっているものの、センサや制御関連の知識や経験が殆ど無いような技術者のスキルアップを想定しているため、IT 技術者を対象とした IoT 関連技術に関する講座を開き、その中で研修ニーズを調査する。
また近年 IT の動向や周辺環境も大きく変わっているため、IoT や農業 IT も含めた、IT
企業の IT 全般における人材ニーズも、アンケート調査により把握する。
①IoT 関連講座の受講ニーズ調査目的：
IoT 関連講座の受講ニーズを把握し、教育プログラム開発の参考資料とする。
対象：
宮城県、富山県、愛媛県の地場 IT 企業で働く若手社会人 10 名程度ずつ（合計 30 名程度）を想定。
手法：
平成 27 年度事業で開発した教育プログラムの一部を抽出して半日程度の講座を実施し、その上で受講者にアンケートおよびヒアリングを行なった。
調査項目の概要：
IoT に関する知識、普段の業務と IoT との関連性、IoT 関連で特に学習したい内容、農業との関わり等。
②IT 人材ニーズ調査
目的：
各地域における IT 人材の人材ニーズを把握し、教育プログラム開発の参考資料とする。
対象：
宮城、富山、千葉、愛媛各県の情報サービス産業協会会員企業合計約 350 社。
手法：
FAX によるアンケート調査を行う。
調査項目の概要：
IT 人材の過不足感、IT 人材に求める知識・スキル、IoT 関連分野への進出意向等。
調査期間：
平成 28 年 12 月 1 日発送～平成 28 年 12 月 19 日回答締め切り

6

第2章

受講ニーズ調査結果

松山、富山、仙台の 3 ヶ所において、平成 27 年度開発の教育プログラムの一部を抜粋し、IoT 関連講座の受講ニーズ調査のための講座を行った。その概要を以下に示す。
講座名
日時と場所

２７年度プログラム実施 受講ニーズ調査講座
平成 28 年 10 月 31 日(月)15:00～17:00
河原電子ビジネス専門学校（松山）平成 28 年 11 月 4 日(金)10：00～12:00
富山情報ビジネス専門学校（富山）平成 28 年 11 月 5 日(土)10：00～12:00
東北電子専門学校（仙台）受講者

松山４名、仙台１３名、富山２名 合計１９名

主な内容①マイコン制御基礎-昨年度までの研究内容と成果-今年度の講座内容について解説②解説-実証講座の履修テーマの目当てを解説-マイコン制御全体と実証講座の技術レベルの位置関係③活用可能性考察-実証講座の履修テーマを応用した実例を解説④意見交換、ヒヤリング、アンケート
受講ニーズ調査講座概要

講座風景①

講座風景②

7

講座終了時に行った IoT 受講ニーズのアンケート結果を以下に示す。

89IoT 受講ニーズのアンケート結果

第3章

人材ニーズ調査結果

宮城、富山、千葉、愛媛各県の情報サービス産業協会会員企業約 350 社を対象に FAX によるアンケート調査を行い、34 社より回答を得た。

10

11

12

13

人材ニーズ調査結果

第４章 調査まとめ①IoT 関連講座の受講ニーズ調査
受講者は IT 技術者や IT 関連の学習者であるが、その９割が IoT の経験がない。この分野に対する学習意欲は高く、参加者全員が関連講座の受講を希望している。約 3/4 の参加者は最初にどこから学び始めればよいかが分からない現状も浮き彫りとなった。学びたい
技術ではセンサが 26%でトップだが、クラウドやビッグデータに関連の受講ニーズも高い。
②IT 人材ニーズ調査
回答企業の属性を見ると、従来型の IT 企業が大多数を占めており、現時点での IoT 技術者のニーズはあまり高くない。各社の抱える IT 人材については質、量共に不足傾向である
ことが見て取れる。
14

また大多数の企業は現時点では IoT 分野には進出しておらず、大きな原因としては人材の不足が回答結果より推測される。IoT 関連研修コストが高いことも問題と思われる。しかし前述の受講ニーズ調査結果と照らし合わせると、現場の技術者と従来型 IT 企業の間でのIoT 関連技術に関するニーズや問題意識に乖離があることも推測され、IT 業界の課題のひとつであると考えられる。
約 30％の企業は農業への進出に感心を持ち、約 8 割の企業が IT を活用した新規ビジネスの創生について関与もしくは関心があることは、今後の第 4 次産業革命推進のために希望が持てる結果となっている。

第3部

教育プログラム開発報告

第1章

教育プログラム開発の方針

平成 26 年度開発の教育プログラムを基に、昨年度からは社会人を対象に農業 IT 人材養成を目的とした開発を行い、より効果的なプログラムへと再編成した。
本年度は特に、すでに IT スキルの基盤技術のひとつになりつつある IoT に関連するカリ
キュラムを強化し、マイコンチップ PICAXE を用いた実習用 e ラーニングと、それに併用されるテキストを重点的に開発した。また昨年度からの農業 IT 応用カリキュラムをさらに発展させ、IT を活用する大規模農家の視察調査も含む、農業への IoT 導入・活用ケーススタ
ディも開発した。
平成 27 年度までに開発したカリキュラムの全体構成は以下の通りである。
※1 コマ＝90 分
科目名

コマ数／時間数

概要

アグリビジネス・

30 コマ／45 時間

アグリビジネスの全体像と、そこに活用される農業 IT の全体像を俯瞰し、本教育プロ
グラムの全体の見通しを良くする。
農業 IT の基礎として、セン
サ、通信、及び制御に関する知識と実践スキルを、実習中心で修得する。
農業 IT の応用として、GPS、
リモートセンシング、GIS、太陽光発電に関する知識と実践スキルを実習中心で修得する。

オーバービュー（農業 IT 版）

農業 IT 基礎30 コマ／45 時間

農業 IT 応用

30 コマ／45 時間

合計

90 コマ／135 時間
平成 27 年度カリキュラム構成

15

以下が本年度に開発・追加する部分である。
「農業 IT ケーススタディ」と「農業 IT マイ
コン実習（PICAXE 編）」の 2 科目の構成となっている。
※1 コマ＝90 分
科目名

コマ数／時間数概要

農業 IT ケーススタディ

15 コマ／22.5 時間

農業 IT マイコン実習

30 コマ／45 時間

農業に IT を導入した成功事例を題材とし、農業側の課題
や、IT や IoT 導入に関するニーズを学び、IT や IoT 導入でどのように解決できるかを、講義やグループワークによって学習する。
農業 IT に関わるセンサ、通信、制御、及びマイコンを用いた開発に関する知識と実践スキルを、実習中心で修得する。
「農業 IT 基礎」で用いた「Arduino」よりも安価な「PICAXE」を用い、よりコストを抑えた方法も学習する。

（PICAXE 編）

合計

45 コマ／67.5 時間
平成 28 年度開発カリキュラム

平成 27,28 年度を合わせた全体構成を以下に示す。

全 180 コマ（270 時間）程度を予定
16

第2章

カリキュラム開発報告

カリキュラムを構成する 2 科目について、概要、履修条件、授業回数、各回の授業内容、
使用教材、評価方法等について検討を行い、シラバスを開発した。スクーリングと e ラー
ニング教材による自己学習を交えて実施することを前提としているので、シラバス内に「eラーニング」という項目を設け、使用する e ラーニング教材の番号を記載した。
スクーリング形式で実施する授業回については、本項目に「－」を記載している。e ラー
ニング教材の詳細については次章にて報告する。以下、各科目のシラバスを掲載する。

科目名

農業 IT ケーススタディ

コマ数

15 コマ
（22.5 時間）

農業に IT を導入した成功事例を題材とし、農業側の課題や、IT や IoT 導入に関科目概要するニーズを学び、IT や IoT 導入でどのように解決できるかを、講義やグループ
ワークによって学習する。

履修条件

アグリビジネス・オーバービュー（農業 IT 版）を受講、もしくはそれに相当す
る知識を身につけていることが望ましい。
授業計画

回
第1回
第2回
第3回
第4回
第5回
第6回
第7回
第8回
第9回
第 10 回
第 11 回

授業内容
ガイダンス
・授業内容の説明 ・グループ分け
農業 IT 事例①・圃場（露地）における環境モニタリングシステムの活用事例
農業 IT 事例②・ハウスにおける環境モニタリングシステムの活用事例
農業 IT 事例③
・植物工場における生育促進への活用事例
農業 IT 事例④・大規模災害後の農業復興への活用事例
農業 IT 事例⑤
・農作業技術・ノウハウの継承に関する活用事例
農業 IT 事例⑥

e ラーニング
－
－
－
－
－
－
－

・鳥獣被害対策への活用事例
農業 IT 事例⑦
・農作物の集出荷管理への活用事例
農業 IT 事例⑧・トレーサビリティに関する活用事例
農業 IT 事例⑨・酪農（牛舎等の環境モニタリングシステム）の活用事例
農業 IT 事例⑩

－
－
－
－

17

・畜産（牛の発情発見システム）の活用事例
第 12 回

農場実習

第 13 回・IT や IoT が活用されている農場における、見学・体験実習

第 14 回
第 15 回－加工・流通実習・IT や IoT が活用されている加工場や直売所等における、見学・

－

体験実習。

教科書

オリジナルテキスト

評価方法

グループワークにおける討議への参加状況、実習レポートによる。

科目名

農業 IT マイコン実習（PICAXE 編）

コマ数

30 コマ（45 時間）

農業 IT に関わるセンサー、通信、制御、及びマイコンを用いた開発に関する知
科目概要

識と実践スキルを、実習中心で修得する。マイコンには、「農業 IT 基礎」で用いた「Arduino」よりも安価な「PICAXE」を用いて、よりコストを抑えたシステムを提供する方法も学習する。

履修条件

実習は必ず参加すること
授業計画

回
第1回

授業内容
ガイダンス
・授業内容の説明 ・実習の概要説明

e ラーニング－

マイコン制御実習（PICAXE 編）
第2回

・マイコンの解説 ・開発環境整備～

・プログラム開発環境(IDE)の解説

第3回－

・プログラムのマイコンへの書き込み方法
・回路の解説 ・プログラム解説 ・LED 点灯

第4回
第5回
～
第6回
第7回

マイコン制御【超】入門（PICAXE 編）
・第 2 回～第 3 回の実習の復習

No.201SW（スイッチ）実習（PICAXE 編）
・SW の概要確認 ・システムの全体構成解説
・回路の解説 ・プログラム解説 ・SW による LED 点灯実習－

・SW の応用実習
SW【超】入門（PICAXE 編）
・第 5 回～第 6 回の実習の復習

No.202

シリアル通信（送信）実習（PICAXE 編）
第8回

・シリアル通信の概要確認

・シリアル通信のコネクタ～・システムの全体構成解説

・回路の解説

第9回－・プログラム解説 ・PC へのシリアル送信実習
・シリアル通信（送信）応用実習

第 10 回シリアル通信【超】入門 送信（PICAXE 編）
・第 8 回～第 9 回の実習の復習
18

No.203

第 11 回～
第 12 回
第 13 回シリアル通信（受信）実習（PICAXE 編）
・システムの全体構成解説

・回路の解説・プログラム解説 ・PC からのシリアル受信実習－

・シリアル通信（受信）応用実習
シリアル通信【超】入門 受信（PICAXE 編）
・第 11 回～第 12 回の実習の復習

No.204電圧測定実習（PICAXE 編）
第 14 回～
第 15 回・電圧測定の概要確認 ・VR（ボリューム）の概要確認
・A/D 変換の解説 ・システムの全体構成解説 ・回路の解説－

・プログラム解説 ・Analogue Data Logging 機能の解説
・電圧測定実習 ・VR 応用実習

第 16 回電圧測定【超】入門（PICAXE 編）
・第 14 回～第 15 回の実習の復習

No.205

温度センサー実習（PICAXE 編）
第 17 回～
第 18 回・温度センサーの概要確認

・データシートの解説

・センサーの温度特性グラフ解説 ・AD 値からの温度計算・システムの全体構成解説

・回路の解説－・プログラム解説 ・温度計測実習
・温度センサーの応用実習

第 19 回
第 20 回～
第 21 回
第 22 回
第 23 回～
第 24 回
第 25 回
第 26 回～
第 28 回
第 29 回～温度センサー【超】入門（PICAXE 編）
・第 17 回～第 18 回の実習の復習

No.206液晶表示器実習（PICAXE 編）
・液晶表示器概要確認 ・システムの全体構成解説
・回路の解説 ・プログラム解説 ・液晶表示器実習－

・液晶表示器へのメッセージ表示応用実習
液晶表示器【超】入門（PICAXE 編）
・第 20 回～第 21 回の実習の復習

No.207

デジタル温度計の開発実習（PICAXE 編）
・使用デバイスの確認 ・システムの全体構成解説
・回路の解説 ・プログラム解説 ・デジタル温度計実習－

・センサーと液晶表示器を組み合わせた応用実習
デジタル温度計の開発（PICAXE 編）
・第 23 回～第 24 回の実習の復習

No.208LED の明るさ制御実習（PICAXE 編）
・PWM 制御の解説 ・システムの全体構成解説
・配線の解説 ・PWM 制御実習 ・VR による PWM 制御実習－

・PWM 制御の応用実習
LED の明るさ制御
・第 26 回～第 28 回の実習の復習

第 30 回
19

No.209No.210

『マイコン制御【超】入門（PICAXE 編）』

教科書

農業 IT e ラーニング

評価方法

第3章

実習の参加状況で評価

教材開発報告以下に本年度開発した「農業 IT ケーススタディ」で使用する「農業への ICT・IoT 導入・活用事例調査」報告書と「農家側の IT 導入ニーズヒアリング」報告書を示す。
農業への ICT・IoT 導入・活用事例調査①土壌センサーのワイヤレスシステムの活用
農業側事業者

株式会社ベジランド佐藤（宮城県）

協力者

東北大学大学院農学研究科、株式会社村田製作所

適用分野

野菜（トマト）の生産

ICT・IoT 導入前の

東日本大震災の被災地では、営農再開のための農地修復や栽培施課題

設の整備等の「復旧」努力が重ねられてきた。加えて、新たな技術を導入して高品質の農産物を作る取り組みも盛んに行われている。このような農産物の高付加価値化は、被災地の農業「復興」の一つの切り札となる。

導入したシステムや①ワイヤレス環境モニタリングシステム

取り組み等の概要●独自の土壌センサーを用いたワイヤレス環境モニタリングシス
テムの構成。
・1 台のセンサノードは、トランスミッタ 1 台＋センサー3 台で構成され、電池駆動。
・トランスミッタとゲートウエイ間通信は、2.4GHz のオリジナ
ルプロトコル、30 分間隔。
・ゲートウエイに集約したデータは、LTE ルーターを経由し、クラウド上に蓄積。
・土壌センサーによる測定項目は、2 種類の EC、体積水分率、
温度。

20

センサー

システムを導入
したグリーンハウス

ワイヤレスシステム②知見の融合と計画的な灌水プログラム【（株）ベジランド佐藤】●前作の栽培結果をフィードバックし、水分量・施肥を空間的にも時間的にも制御することを計画し、品質の均一性を追求している。また、得られた観測データと収穫物の大きさや味等のパラメータとの関連性の検討も進めている。
【東北大学大学院農学研究科】●圃場の土壌試料を採取し、土壌の粒径組成や交換性塩基などの分析および常法に基づく EC や水分率の分析を行った。さらに、これらの分析結果とセンサーによるモニタリングデータの関係性を検討しているところである。
【（株）村田製作所】●得られた観測データを利用したトマトの栽培ノウハウの形式知化、農産物の収量向上や高品質化に関わる土壌環境パラメータの分析、スマートアグリカルチャーの実現の検討を進めている。
導入した結果・当初は、津波被害農地の土壌センサーを用いたワイヤレス環境
モニタリングシステムとしてスタートし、その後は農産物の高付加価値化システムとして活用。データの蓄積とフィードバッ
クに基づいた改良を重ねることにより、空間的にも時間的にも制御された灌水・施肥が可能となり、持続的に高品質トマトを生産する仕組みが実現できると期待している。

参考

http://www.jeita.or.jp/japanese/local3/pdf/
jeita_cpslot_2016_case02.pdf
21

②防蛾灯・ICT 遠隔監視農業生産システムの活用
農業側事業者

感謝農園平井株式会社（福島県）

協力者

パナソニック株式会社

適用分野

野菜（トマト、アスパラ等）
・果樹（桃、あんぽ柿等）の生産、生産管理

ICT・IoT 導入前の感謝農園平井は、産業と食の要である農業を維持しようと耕作放課題

棄地を積極的に引き受け、100 カ所以上の農地で果物や野菜を生産している。農地が広く点在するため、距離の離れた農地に出向いての農薬散布や生育状況の確認といった作業や管理に大変な手間がかかっていた。

導入したシステムや取り組み等の概要

・ウェブ監視カメラにより、果物や野菜の生育状況をリアルタイ
ムで確認。
・生育に影響を与える温湿度、炭酸ガス、照度、土壌水分などのデータを環境計測センサーによりモニタリング。
・ウェブ監視カメラの画像や環境計測センサーの計測データを定期的にクラウドに収集し、蓄積・見える化。
・防蛾灯を設置し、害虫や病気を運んでくる蛾を防除。

導入した結果ウェブ監視カメラ

環境計測センサー

防蛾灯「イエローガード」

計測データ

・防蛾灯「イエローガード」による減農薬化で、作業を抑えながら環境にやさしく高品質な食物の生産が見込まれる中、ウェブ
監視カメラとフィールドサーバーシステムによる遠隔監視で作22

業や管理の効率化が期待される・ICT により蓄積したデータを活用して「カンと経験」から「数値」にもとづいた生産を行うことが可能になれば、経営の安定化が見込まれる。
参考

http://www2.panasonic.biz/es/solution/works/hirai.html
http://www.jeita.or.jp/japanese/pdf2/Part14.pdf

23

③パッシブハウス型農業システムの活用
農業側事業者

株式会社冨田農場（茨城県）

協力者

パナソニック株式会社

適用分野

野菜（ホウレンソウ）の生産

ICT・IoT 導入前の

300 棟のビニールハウスと、約 20ha の露地で葉物野菜を栽培。生課題

産されたほとんどの野菜は、販売金額を決めて流通業者に直接販売されているが、食品スーパーなどの需要家側は、年間を通しての安定供給を求めているため、周年供給ができなければ生産契約を締結するのは困難な状況。冨田農園では、以前はほうれん草を栽培していたが、遮光カーテンなど夏場の日照管理や換気といった多くの手間が必要で生産管理が難しいため、夏場は栽培できず、安定した周年出荷ができないことにより断念していた。

導入したシステムや自然の光・水・風を最大限に利用し、栽培に最適な生育環境をバ取り組み等の概要

ランス良く整える「パッシブハウス型農業システム」
・天井カーテンや左右独立カーテンを自動開閉して太陽光を制御
・側窓の開閉と気流調整ファンで送風・ミストや散水により水環境を整える
・ハウス内外に設置した、温・湿度センサーや照度センサーからの情報をもとに、これらの機器を統合制御することで、葉物野菜の生育に必要な温湿度や光環境を自動で調整

パッシブハウス型農業システム

24

パッシブハウス型農業システムの概要
導入した結果・作土や播種、収穫は農家のノウハウを活かし栽培に特化して自動化することで省人化を実現

参考

http://www2.panasonic.biz/es/solution/works/tomita.html

25

④高輝度 LED による果菜類の花芽誘導装置
農業側事業者

有限会社ヤママツ鈴木農園、株式会社浜中（静岡県）

協力者

やまと興業株式会社、静岡大学農学部、つぼい工業株式会社

適用分野

野菜生産（チンゲンサイ）

ICT・IoT 導入前の地元栽培農家に、「チンゲンサイを高付加価値化させ農産品化したい」

課題というニーズがあった。

導入したシステム・やまと興業が、LED を活用した花芽の成長を誘導する装置を開発

や（LED の特徴である単一波長が植物の育成を促進する）。その結果、

取り組み等の概要

花芽の通年栽培（通常栽培では春先の年１回のみ）が可能となった。
・LED の光源体、植物育成装置、装置内の温度管理及び空調装置などの開発を「製造業者」が担当、植物の苗の提供、花芽の栽培や育成状況の評価などを「農業生産者」が担当し、花芽の販売、市場開拓
を野菜・果物の「卸売業者」が担当するなど地域内での連携体制を構築するとともに、事業化を推進している。

プロジェクト概要図
導入した結果

売上額：830 万円（平成 18 年度～平成 19 年度（見込み））
本連携に係る雇用者数：19 名
取引先事業者数：12 社

参考http://www.meti.go.jp/seisaku/local_economy/88/kakusya42.html

26

⑤農業ナレッジマネジメントシステムの活用
農業側事業者

株式会社早和果樹園（和歌山県）

協力者

富士通株式会社

適用分野

果樹生産（みかん）

ICT・IoT 導入前の長年積み重ねてきたノウハウや、従業員の経験、勘をもとに品質課題重視のこだわりの高品質みかんを栽培してきたが、さらなる生産性向上に向け、作業の標準化や、各作業にかかるコストの数値化、ベテラン従業員のノウハウ継承、農業経験のない新入社員の人材教育などの課題を抱えていた。

導入したシステムや農業ナレッジマネジメントシステム（農業クラウド）

取り組み等の概要

１．スマートフォンを用いてさまざまなデータを収集し、データセンターに蓄積した上、従業員がパソコンとインターネットを用いて閲覧・活用する。
・スマートフォンに、作業履歴や園地見回りの際の気付き・異常を登録
・スマートフォンを用いて、作業場所や移動の履歴を自動的に登録・登録した作業時間や農薬・資材の使用量から作業コストを算
出
2．収集した膨大なデータや過去のデータから、生産に関する規則性や兆候を発見し、次期生産活動に活用する。データの活用方
法や過去のデータの提供については、果樹試験場が指導、協力している。
・膨大なデータやから規則性や兆候を発見し、次期生産活動に活用できるルールを作成・作成したルールに沿い、作業の適切な内容とタイミングを知らせるアドバイスを配信

27

導入した結果

・各従業員が、適切な時期に適切な作業を判断できるようになった
・原価や生育・品質状況が明確に把握できる園地になった・作業の標準化、利益を出す農業の実現を図れるようになった

参考http://sowakajuen.com/html/ict_agri.html

28

⑥有害獣捕獲支援システム「わなフォト」の活用
農業側事業者

長野県須坂市

協力者

富士通株式会社、株式会社富士通アドバンストエンジニアリング

適用分野

鳥獣被害対策ICT・IoT 導入前の鳥獣被害対策実施隊が設置した「わなの定期見回り活動」におけ

課題

る労力・負担軽減および捕獲時の安心・安全の確保の改善が課題だった。

導入したシステムや有害獣捕獲支援システム「わなフォト」は、罠等に取り付けた加取り組み等の概要

速度センサー付 RF 監視タグを使って 捕獲を通知するシステム。
有害獣が罠に掛かると、加速度センサーが動作し、予め指定した複数の携帯電話やスマートフォン等にメールで通知。

「わなフォト」の仕組み導入した結果わなを点検する際、メール通知のあったわなから優先的に点検することができ、効率的に作業を行えるようになった。

「わなフォト」の導入効果
参考

http://www.jeita.or.jp/japanese/pdf2/Part18.pdf

29

⑦集出荷コントロールシステムの活用
農業側事業者

おおや高原有機野菜部会（兵庫県）

協力者

NEC ソリューションイノベータ株式会社

適用分野

農作物の集出荷（対象品目：ホウレンソウ、キクナ、ミズナ）

ICT・IoT 導入

国内の農作物出荷量の約 70 パーセントを扱い、全国約 9,500 カ所にある前の集出荷場では、
農作物の生育状況や出荷予定量を電話やメールで各生産者

課題に日々確認して集出荷計画を作成・調整する作業の負荷が高く、生産者からは集出荷場が管理している全体の集荷量の把握や報告作業の簡易化を求める声もあがっている。

導入したシスタブレット端末を活用した集出荷コントロールシステム

テムや

１．日々の集出荷計画を集出荷場と生産者がクラウドで共有し、相互に調取り組み等の整することで、従来の煩雑な計画調整作業を省力化する。さらに、生産概要

者はタブレット端末等で圃場から計画を入力・確認することが可能。
2．出荷当日の集荷量からの推定出来高をリアルタイムで可視化できる。
出荷計画に対する過不足を把握し収穫の追加・抑制の必要性を知らせることで、計画出荷量を確保するための対応作業を軽減し効率化できる。

導入した結果評価時期：2014 年 10 月（その内評価期間は 6 日間）①出荷日までに集出荷計画の調整に要する期間の短縮
品目平均で 4.6 日→3.5 日（24％減）
出荷計画数が最も多いホウレンソウでは、最大の 5.5 日→2.8 日（50％減）
30

②評価期間における集荷量の計画変更回数の減少
生産者一人につき 6.0 回→5.3 回（12％減）③評価期間における計画調整コストの削減
上記①、②の結果より、時間換算の計画調整コスト 24％減を試算
参考

http://www.nec-solutioninnovators.co.jp/press/20150226/index.html
http://www.sbbit.jp/article/cont1/29353

31

⑧IT 化した直売所を核とした地産地消の取り組み
農業側事業者

株式会社内子フレッシュパークからり（愛媛県）

協力者

からり直販所出荷者運営協議会、NPO 法人環境 NPO サンラブ内子町土
壌診断室等

適用分野

生産履歴（トレーサビリティ）、加工、販売、レストラン経営

ICT・IoT 導入前の農産物の輸入自由化、農業生産者の高齢化、農産物価格の低迷など農課題

業を取り巻く環境が悪化する状況で、観光農園の成功から農産物の新
たな販売チャネル開拓が模索されることになった。

導入したシステムや・平成 8 年に「からりネット」（「農業情報連絡システム」と「販売管取り組み等の概要

理システム（POS）」を結びつけたもの）を構築し、9 年にはレスト
ランや農畜産物処理の加工施設を設け、現在の体制を確立。
・内子町の農家が出荷するすべての地場産農産物にトレーサビリティ
ーシステムを導入し、販売に POS システムを使用して管理・運営を実施。
・地場農産物の加工品を販売するとともに、地場農産物を使ったレス
トランを経営。
・「直販所、農産物加工施設、飲食店施設」の 3 施設が有機的な連携を図り集客力を向上させ、農業 3.5 次産業化と地域の活性化を実践。

内子フレッシュパークからり32

内子フレッシュパークからりの取り組み概要図
導入した結果

売上額：4,100 万円（平成 6 年度）から 6 億 7,000 万円（平成 18 年度）へ増加
雇用者数：2 名（平成 6 年度）から 48 名（平成 18 年度）へ増加
販売増と消費者へのサービス向上を実現。

参考http://www.meti.go.jp/seisaku/local_economy/88/kakusya68.html
http://www.kawanisi.jp/dai3/karari03.htm

33

⑨閉鎖型プッシュプル方式牛舎
農業側事業者

田中牧場（熊本県）

協力者

パナソニック株式会社

適用分野

酪農

ICT・IoT 導入前の酪農で飼育される乳牛のホルスタイン種は暑さに極めて弱く、搾乳量

課題

の低下、
受胎率の低下による搾乳開始時期の遅れといった問題が夏場に発生。特に高温多湿で暑熱が厳しい熊本では、6 月から 10 月にかけて暑さ対策を行う必要がある。

導入したシステムや ・両側面に設けた複数のファンで強制的に入気（プッシュ）と排気（プ取り組み等の概要

ル）を行う「プッシュプル方式」を採用した、従来にない閉鎖型牛舎。
流体解析技術をもとにした換気ファンの配置により牛舎内に均一な空気の流れをつくり、乳牛の体感温度を下げることが可能。
・温湿度センサーを用いて、乳牛の体感温度を一定にするように、牛舎長手面に取り付けた排気側ファンと入気側ファンを自動制御運
転。高温時にはミストによる気化熱で温度を下げる。さらに、その時々の気候や牛舎の様子に合わせた微調整が手動で行われている。

閉鎖型プッシュプル方式牛舎

34温度調整の仕組み

排気側ファン

入気側ファン35

タッチパネル式の制御盤導入した結果・搾乳量は 1 日 1 頭あたり 30kg 採れるところ、夏場では 24～25kgと落ちていたが、導入した年の夏は 28～29kg にまで著しく改善。
・受胎率についても、夏場 50％程度のところ、導入した年の夏は 80％
近くまで大幅に改善。

参考http://www2.panasonic.biz/es/solution/works/tanaka_croft.html

36

⑩IT 技術を活用した牛の発情発見装置による畜産農家の経営安定
農業側事業者

畜産農家（宮崎県）

協力者

株式会社コムテック、宮崎県畜産試験場、社団法人家畜改良事業団、
帯広畜産大学、独立行政法人家畜改良センター、酪農学園大学、熊本
県酪農農業協同組合連合会

適用分野

畜産

ICT・IoT 導入前の

牛の発情発見は目視で行っており、昼間は 70％見つけることができ

課題ても、夜間では 10％程度であった。発情が発生するのは夜間で 70%、
昼間で 30%であるので、目視での発情発見は非常に困難であった。

導入したシステムや ・（株）コムテックが IT 技術を駆使して開発した歩数計型発情発見シ
取り組み等の概要

ステム「牛歩」は、24 時間リアルタイムでパソコンにデータを送信し、電話回線を利用することにより、複数の牧場を距離に関係なく一箇所での繁殖管理が可能。
・発情の見逃しをなくし、生産率の向上による 1 年 1 産が可能。

牛に取り付けられた牛歩

プロジェクト概要図
導入した結果

売上額：約 4,000 万円（平成 13 年度）から約 2.7 億円（平成 18 年度）
37

に増加
取引先：5 戸（平成 13 年度）から 800 戸（平成 18 年度）に増加
農家売上額：40 頭群の繁殖農家で年間約 230 万円の売上増
他業種から畜産経営への新規参入も促進
参考

http://www.meti.go.jp/seisaku/local_economy/88/kakusya81.html
http://www.chusho.meti.go.jp/keiei/sapoin/mono2009/pdf/shine/miyazaki.pdf

38農家側の IT 導入ニーズヒアリング実施日時：平成 28 年 10 月 27 日（木） 13 時 20 分～15 時
実施場所：柏染谷農場、農産物直売所かしわで●農場の概要
柏染谷農場は、全体で米 150ha、麦 40ha をはじめ、その他に大豆や飼料米なども生産している大規模な農場である。元はゴルフ場の予定地だったが、農用地のために行政の許可が下りず、長い間放置されていた。つくばエクスプレスの建設工事開始と同時期に、農場として整備する事業が始まった。

柏染谷農場
これだけの広大な農地だが、農作業に当たる人員は 10 名。栽培用の水は、井戸水や雨水を使用している。
飼料米は 1 俵で 600 円ほどの価格（＋国からの交付金）ではあるが、栽培することで水田の機能を維持する目的もある。米が不足したときの備えでもある。

小麦の圃場

39

小麦の圃場は、国土交通省が管轄している土地を借りて営農している。専有料は県に支払っている。堤防の内側の土地なので大雨等で水をかぶることもあるが、土地を借りる条件に含まれている。実際に、今までに一度だけ水をかぶったことがあった。
この圃場には 4～5kg 程度の種を蒔いている。その程度で、穂数は十分に出てくる。種を蒔いてから 1 週間～10 日ほどで芽が出てくる。圃場が青くなるのを見るのが楽しみである。
麦の生育につれて、圃場が土だけの茶色から発芽して青、実がなって黄色、収穫して茶色と、移り変わっていくのが見られる。

●貯蔵施設等籾殻の貯蔵施設

籾殻は堆肥として活用する。

籾の乾燥貯蔵施設
40米の食味は、乾燥や貯蔵の方法に大きく影響される。当農場では、遠赤外線乾燥と、風を送って乾燥する方法を採っている。施設の下から籾を入れ、攪拌して上に積み上げていく。籾の状態で保存することで品質を保っている。

乾燥貯蔵施設の送風装置

乾燥貯蔵施設の操作パネル

41

貯蔵している籾は、必要に応じて籾摺りを行い玄米にする。

籾摺り機●IT の活用状況
田は 26 枚あったものを 1 枚 2.5ha に集約した。元々傾斜があった所で、水を張るために
それを水平化させる必要があった。以前はレベラーという装置で、レーザーを使って高低差を測っていた。現在は GPS を用いて整地を行っている。そのお陰で、±2.5cm の誤差に収まるようになった。GPS で高低差を計測し、画面上では高低差を色で区別して表示できる。
操作も簡単で、以前、テレビ局が取材で来た際に農業の経験の全くない女性アナウンサー
がデモとして操作したが、ひとりでも操作できるレベルにまでなっている。農機メーカー
が女性モデルによるデモ走行を行ったこともあった。
また、土地を水平化させるために土を移動すると、地力が落ちてしまう。そのため、肥料を効率的に撒く必要がある。手作業の場合は 13m 位の範囲が見えるが、2.5ha の田に肥料を撒くとなるとそれでは難しい。ラジコンヘリで行うこともできるが、結構いい加減になってしまう。現在はドローンで圃場を撮影して生育状況のデータを取得し、そのデータを解析して散布車に載せて散布することで、必要な所に効率的に施肥を行うことができている。
稲を植えるときにも GPS を活用している。GPS を使わないで田植機をまっすぐ走らせようとすると、前を見ることに集中してしまい、植える稲がなくなったことに気付かずに何 mも走り続けてしまうようなことが起こる。また、まっすぐ走らせるためのガイド線を引く
方法もあるが、水を張った状態では引くことができない。そのため、水を抜く必要がある
42

が、田植えと一緒に除草剤も撒くので、水を入れると除草剤が流れていってしまう。GPS を搭載した田植機であれば、まっすぐ走らせるのが容易になり、効率的に作業ができる。

選別機
籾摺りを行った米は、選別機にかけて良品と不良品とを分ける。選別機の上部から米を落とし、装置の中でランプを照らして光センサーで米の色を判別し、黒い米（不良品）を空気銃で吹き飛ばしている。この選別機は、柏染谷農場で収穫された米だけでなく、近隣農家からも依頼を受けて使用している。
●農産物直売所「かしわで」
柏染谷農場だけでなく、近隣の農場で生産された農産物や農産物加工品を扱っている。
農家は直接店舗に搬入し、自ら価格を設定し、店舗が農家から委託を受けてこれらの農産物等を販売している。一部、遠方で生産された農産物等も扱っているが、国産に限られる。
生産地であると共に消費地でもあるメリットを活かし、都市型農業を展開することにより、農家所得の向上を図り、農業（地域）の活性化を目指している。
併設されているレストランでは、地元産の農産物を利用した料理を提供している。これにより、近隣の消費者に対して地元農産物の美味しさに気付かせ、また、レシピの提案等も行っている。
農業に関する様々な情報の受発信を行うと共に、周辺の農地を活用した体験農園を運営するなど、市民と農業の一層の交流促進を図っている。さらに、学校給食への食材の提供
や、業生等の農業に関するイベントへ積極的に参加し、様々な形による「地産地消」に取り組み、地域への貢献を目指している。
43

農産物直売所「かしわで」●農家側から見た IT 導入のニーズ
柏染谷農場のような大規模な農家では、農作業の効率化を考えると IT 化は必須となる。
例えば先述のドローンを活用した施肥では、手作業では 1 週間以上かかる所を、撮影から施肥までを 2～3 日で終わらせることができる。撮影からデータの解析、施肥までを 1 機のドローンでできるようなものがあれば、作業時間はさらに短縮できる。
IT には情報を取得して処理する情報系の IT と、機器を制御する制御系の IT とがあるが、大規模農家ではその両方が必要となる。
一方、小規模農家では、栽培記録や流通の面で情報系の IT が必要である。
近年は、農産物の出荷のために栽培記録を付けることが必須となりつつある（トレーサ
ビリティ等の関係）。そのため、手書きの記録をデジタル化するような技術が求められている。昨年度までで、国主導で農業の用語の統一化が終了したので、それに対応したシステ
ムが必要となる。
流通では、販路の確保が重要となる。どんなに品質の高い農産物をたくさん生産したとしても、販路がなければそれらが無駄になってしまう。例えば、生産者と消費者とをオン
ライン上で結びつけ、農産物と個別のニーズをマッチングさせたり、コミュニケーションを図ったりするような仕組みがあると、お互いに益となる。販路が確保できれば、生産者側も高品質な農産物を安定して供給できるようになり、消費者側もニーズに合った農産物を得ることができる。
以上
44

本事業で開発した科目「農業 IT マイコン実習（PICAXE 編）」は社会人の自学自習に対応するため、テキストと e ラーニングでの自己学習が出来るよう教材作成を行った。
平成 27 年度には「1.アグリビジネス・オーバービュー」、「2.マイコン制御【超】入門」、「3.GPS」、「4.リモートセンシング」、「5.GIS」、「6.農業 IT 応用：ソーラー発電」、「7.農業
IT 基礎」の 7 章を作成し、本年度は第 8 章を追加し、合計で約 1000 ページ、55 時間分のテキストおよび e ラーニングとなっている。
8.農業 IT マイコン実習【PICAXE 編】①マイコン制御 【超】入門 【PICAXE 編】（08M2）（No.201）
キーワード:PICAXE、Arduino との比較、プログラムライター回路、LED 点灯回路、プログ
ラム開発環境
②マイコン制御 【超】入門 【PICAXE 編】 SW（スイッチ）【超】入門（No.202）
キーワード:SW（スイッチ）、SW 回路、SW による LED の制御③マイコン制御【超】入門 シリアル通信【超】入門 送信（No.203）
キーワード:シリアル通信、信号線の中のデータ、信号の種類、D-Sub 9 コネクタ
④マイコン制御【超】入門 シリアル通信【超】入門 受信（No.204）
キーワード:PC からマイコンへのコマンド送信、受信用のプログラム、受信用プログラムの注意⑤マイコン制御【超】入門 電圧測定【超】入門（No.205）
キーワード:電圧測定、VR（可変抵抗器）、AD 変換、電圧測定回路⑥マイコン制御【超】入門 温度センサー【超】入門（No.206）
キーワード:温度センサー、温度係数、データシート、温度の計算式、温度特性グラフ、分圧、温度測定回路⑦マイコン制御【超】入門 液晶表示器【超】入門（No.207）
キーワード:液晶表示器、LCD、液晶表示器回路⑧マイコン制御【超】入門 デジタル温度計の開発（No.208）
キーワード:デジタル温度計、温度センサー、液晶表示器⑨マイコン制御【超】入門 LED の明るさ制御【PWM 制御】（No.209）
キーワード:信号波形観測、PWM 制御、PWMOUT コマンド⑩マイコン制御【超】入門 LED の明るさ制御【VR による PWM 制御】（No.210）キーワード:VR、信号波形観測、PWM 制御、PWMOUT コマンド
テキスト・e ラーニング教材構成

45

コンテンツ例①

コンテンツ例②

46

コンテンツ例③

コンテンツ例④47

第 4 部 教育プログラム実施報告
第 1 章 実施目的
本事業において開発した教育プログラムおよび教材の教育効果を検証することを目的として、実証講座を実施し、講座後の授業アンケートによりその評価を行った。なお、本事業の実証講座は、集合学習を 2 日間実施した。その際、集合学習と e ラーニングによる自己学習を交えた形の実施形態の妥当性を検証するため、集合学習 1 日目と集合学習 2 日目の間に、約 2 週間の自己学習期間を設け、その教育効果についても評価を行った。
これらの結果を踏まえて、本教育プログラムの改良方針や活用方法を明らかにし、次年度以降の活動につなげていく。また、本講座の様子を映像で記録し、e ラーニング教材のコ
ンテンツのひとつとして視聴できるようにした。これは、受講者がスクーリングにおける授業内容や授業の様子を把握するための補助教材という位置づけであるが、他にも、他の専門学校や講師が本教育プログラムを運用する際に、講義の進め方の参考資料としても活用できる。
第 2 章 実施報告
①実施日時・場所
松山、船橋、仙台の 3 ヶ所で 3 時間の集合学習を 2 日間行った。集合学習 1 日目と 2 日目の間の約 2 週間では、本事業で開発した e ラーニング教材を用いて、自己学習が実施された。詳細は後述。
②対象者
IT 系企業等に勤める社会人および IT 系専門学校生。
③実施内容
本年度は農業 IT を推進する上で必須となる IoT スキルの基礎を習得するための講座を講義と実習を組み合わせて実施じた。終了時には授業アンケートおよび、e ラーニング上で理解度チェックのための確認テストを実施した。3 ヶ所とも基本的には同じ内容の授業を行ったが、受講者の習熟度等により若干内容が異なっている。詳細は以下の通り。

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実証講座実施記録●1 日目
講座実施日時平成 28 年 12 月 16 日（金） 13:00～16:00

実施会場

学校法人河原学園 河原電子ビジネス専門学校

出席人数

6名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード

実施項目○実施委員長挨拶○講師挨拶○講座の目標○農業 IT の事例紹介（トラクター・田植機の自動運転）○これまでの農業 IT 講座で扱ったテーマの紹介
・GPS ロガー・衛星写真への経路記録

・アナログ風デジタルメータ

・実習キットの紹介

・教師用 V2H（Vehicle to Home）モデルカー○マイコン制御教材【入門編】ロードマップ○マイコン実習キット II の紹介、解説○Jumper Checker【実習】○プログラムライターと LED 回路【実習】・統合開発環境の解説
・Blockly・フローチャートによるプログラミング○LED 点灯と SW 回路【実習】・チャタリングの解説
・スマートフォンによる LED 制御の実演○電圧測定回路【実習】・A/D 変換の解説

講座実施日時平成 28 年 12 月 19 日（月） 13:00～16:00

実施会場

学校法人三橋学園 船橋情報ビジネス専門学校

出席人数

14 名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード
49

実施項目○実施委員長挨拶○講師挨拶○講座の目標○農業 IT の事例紹介（トラクター・田植機の自動運転）○これまでの農業 IT 講座で扱ったテーマの紹介
・GPS ロガー・衛星写真への経路記録

・アナログ風デジタルメータ

・実習キットの紹介

・教師用 V2H（Vehicle to Home）モデルカー○マイコン制御教材【入門編】ロードマップ○マイコン実習キット II の紹介、解説○Jumper Checker【実習】○プログラムライターと LED 回路【実習】・統合開発環境の解説
・Blockly・フローチャートによるプログラミング○LED 点灯と SW 回路【実習】・チャタリングの解説
・スマートフォンによる LED 制御の実演
講座実施日時平成 28 年 12 月 20 日（火） 13:00～16:00

実施会場

NAViS（仙台ソフトウェアセンター）
ワークショップルーム 2-A

出席人数

20 名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード

実施項目○実施委員長挨拶○講師挨拶○講座の目標○農業 IT の事例紹介（トラクター・田植機の自動運転）○これまでの農業 IT 講座で扱ったテーマの紹介
・GPS ロガー・衛星写真への経路記録

・アナログ風デジタルメータ

・実習キットの紹介

・教師用 V2H（Vehicle to Home）モデルカー○マイコン制御教材【入門編】ロードマップ○マイコン実習キット II の紹介、解説
50

○Jumper Checker【実習】○プログラムライターと LED 回路【実習】・統合開発環境の解説
・Blockly・フローチャートによるプログラミング○LED 点灯と SW 回路【実習】・チャタリングの解説
・スマートフォンによる LED 制御の実演○回路連結【実習】・1 ビットシリアル通信○シリアル通信（送信）【実習】○シリアル通信（受信）
【実習】

●2 日目
講座実施日時平成 29 年 1 月 13 日（金） 13:00～16:00

実施会場

学校法人河原学園 河原電子ビジネス専門学校

出席人数

5名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード

実施項目○実施委員長挨拶○本日の講座内容の紹介○前回の講座の復習○温度測定回路
・センサーを利用した温度測定原理の説明
・温度センサーの解説

・センサーの温度特性グラ

フ・AD 値からの温度の計算方法
・Analogue Data Logging 機能の説明○液晶表示器回路【実習】○PWM 制御回路【実習】・PWM 制御の解説
・PWM 専用コマンドを利用したプログラム○サウンド【実演】○18pin マイコンによる LED 回路【実習】51

○IoT の応用
○アンケートの実施○確認テストの説明

講座実施日時平成 29 年 1 月 16 日（月） 13:00～16:00

実施会場

学校法人三橋学園 船橋情報ビジネス専門学校

出席人数

12 名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード

実施項目○実施委員長挨拶○前回の講座の復習○シリアル通信（送信）【実習】・シリアル通信の概要解説○シリアル通信（受信）【実習】○電圧測定【実習】・A/D 変換の解説
・Analogue Data Logging 機能の説明○温度センサー【実習】・センサーを利用した温度測定原理の説明
・温度センサーの解説

・センサーの温度特性グラ

フ・AD 値からの温度の計算方法○液晶表示器回路【実習】・I2C アドレスの解説○デジタル温度計【実習】○PWM 制御回路【実習】・PWM 制御の解説
・FET による SW○今後の学習の方向性○アンケートの実施○確認テストの説明

52

講座実施日時

平成 29 年 1 月 17 日（火） 13:00～16:00

実施会場

NAViS（仙台ソフトウェアセンター）
ワークショップルーム 2-A

出席人数

18 名

講師氏名、所属

有限会社ワイズマン 代表取締役
原田 賢一 講師

使用教材

・マイコン実習キットⅡ・実習カード

実施項目○実施委員長挨拶○前回の講座の復習○電圧測定【実習】・A/D 変換の解説
・Analogue Data Logging 機能の説明○温度センサー【実習】・センサーを利用した温度測定原理の説明
・温度センサーの解説

・センサーの温度特性グラ

フ・AD 値からの温度の計算方法○液晶表示器回路【実習】・I2C アドレスの解説○デジタル温度計【実習】○PWM 制御回路【実習】・PWM 制御の解説
・PWM 専用コマンドを利用したプログラム○今後の学習の方向性○アンケートの実施○確認テストの説明

53

実施の様子54

実施の様子55

授業アンケートの結果

56

57

58

59

確認テスト
１．ボリュームは可変抵抗器と云うが、抵抗器全体の抵抗値はボリュームを回すとa:変化するb:変化しない
２．LED を点灯させる信号を
a:デジタル出力
b:デジタル入力
c:アナログ信号
d:IN
e:OUT
という。
３．1/4W の抵抗で、5V の電圧をかけて 20mA（ミリアンペア）の電流を流す場合の抵抗値はa:6.25b:625
c:0.01
Ωである。
４．5V の電圧を PICAXE のデジタル入力ピンに与えたとき、マイコン内部のプログラムでそのピンの値を読むと
a:0
b:1
と読める。
５．LED は発光ダイオードとも呼ばれる。通常ダイオードは電流が一方向にしか流れない。発光ダイオードの回路で、マイコンの出力を High にしたときに光るのは、
a:図Ａ
b:図Ｂ
である。
６．シリアル通信は、データビット以外に、受信側にこれからデータを送るための
a:準備
b:スタートc:通信
ビットと、誤りを検出するための
d:チェックe:プリティ
f:パリティ
g:ストップ
ビットを送ります。
７．マイコンに接続する SW 回路で SW が押されていないときに信号を Low レベルにするために接続する抵抗を
a:プルアップ
b:プルダウンc:プッシュプル
抵抗という。

60

８．LED の点滅間隔を短い時間にすると、連続点灯しているように見えます。さらに点滅の周期に対する点灯時間の割合を大きくすると、明るく見えるようになります。このような制御方式を
a:PID 制御b:PPT 制御c:PWM 制御という。
９．マイコンで電圧を計測するには
a:D/A 変換
b:A/D 変換を使う
１０．温度に対する出力がリニアな特性を持つ温度センサーの、温度軸に対する出力電圧
軸の傾きを
a:比例係数b:傾き
c:係数
d:温度係数
という。

正解：
問 1：b
問 6：b、f

問 2：a
問 7：b

問 3：正解なし
問 8：c
61

問 4：b
問 9：b

問 5：b
問 10：d第 3 章 実施のまとめ
本講座に対しては 95%以上の受講者が興味を持てたと回答しており、IoT についての高い関心を裏付けるものとなっている。難易度に関しては半数の受講生には適度なものであったが、難しいと簡単という意見も見受けられ、受講者のレベル合わせが課題として浮き上がった。e ラーニングに関しては大多数の受講生は興味を持てたが、1/4 は内容に不満も示しており、自己学習の際の興味換気にも若干の課題は残った。難易度についても授業と同様に、受講者のレベル差が認識された。次年度の講座や他のマイコンを用いた講座に対する意欲も非常に高く、IoT 分野の教育ニーズが大きいことが裏付けられた。
確認テストの成績を見ると 41～60 点代が 4 割程を占めているので、実際に IoT の講座を開設する際には、電気・電子の基礎についても事前に講義を行うことが望ましいと推測される。

第 4 部 次年度への展開
第 1 章 本年度の事業成果
本年度は昨年度に引き続き、IT 企業に勤める社会人を対象とした農業 IT 人材育成プログ
ラムを開発した。事業を推進する過程で認識されたのは、基盤技術としての IoT スキルの重要性である。そこで本年度は特にこの部分に力を入れ、PICAXE マイコンチップを用いた
IoT 関連教材を開発した。実証講座やアンケートを通じて再確認されたのは、既存の IT 技
術者の IoT 関連技術に対する関心の高さと同時に、どこで何を学んでよいかの情報不足に対するジレンマであった。農業 IT のみならず、医療、介護、土木、製造業等、IoT 関連技
術はあらゆる分野において基盤技術となりつつある。従来型のソフト開発技術者や、これから IT 業界へと入って行く IT 系専門学校生、大学生にとっても、IoT 関連教育プログラムの充実が喫緊の課題であると認識された。
第 2 章 次年度への展開
これまでの事業を通じて、農業 IT 人材育成には IoT 関連技術が必須の基盤技術であることが認識された。そこで来年度では、本年度の IoT 関連カリキュラムを更に発展させ、IoT基礎編として農業 IT カリキュラムより独立させても実施可能な教育プログラムとして開発する。その応用編として開発する農業 IT カリキュラムでは、IoT 基礎編の修了者が、その習得した技術を実際の圃場や園芸施設で実装し、学修成果を検証できるような内容の教材を開発し、実証講座においてその効果を検証する。その開発成果を発展させ、平成 30 年以降に農業 IT 検定として独立させることも視野に入れた教育プログラム開発を目指す。
また次年度も社会人の学び直しを支援するため、自学自習が容易な教育プログラム開発を目指す。そのため従来同様 e ラーニングの導入は必須であるが、e ラーニング独特の学び
難さを軽減するための教科書を、IoT 基礎編と農業 IT 応用編の両方で開発する。特に IoT基礎編に関しては基礎教材としての汎用性を高め、社会人のみならず工業高校、専門学校、大学への普及も視野に入れる。題材には本年度同様に PICAXE マイコンチップを採用予定であるが、IoT 学習用に非常に優れたマイコンであるにもかかわらず、日本語での解説書や教科書が一冊も存在しない現状を鑑みると、そのような汎用性の高い教材を開発することは、社会的にも非常に貢献度が高いものになると期待が持てる。

62

付録
１．テキスト教材 ................................................................................................................ 64
1.0 マイコン制御実習教材 ............................................................................................ 64
1.1 マイコン制御【超】入門 ............................................................................................ 67
1.2 SW(スイッチ)【超】入門 ............................................................................................ 85
1.3 シリアル通信【超】入門

送信 ................................................................................. 99

1.4 シリアル通信【超】入門

受信 ................................................................................ 116

1.5 電圧測定【超】入門 ................................................................................................. 129
1.6 温度センサー【超】入門 .......................................................................................... 143
1.7 液晶表示器【超】入門 .............................................................................................. 157
1.8 デジタル温度計の開発 .......................................................................................... 167
1.9 LED の明るさ制御【PWM 制御】............................................................................. 181
1.10 LED の明るさ制御【VR による PWM 制御】.......................................................... 191
2．e ラーニング教材 ........................................................................................................ 199

63

マイコン制御実習教材【PICAXE編】

マイコン制御実習教材

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一

マイコン実習キットⅡ
Ⅱ◇PICAXEチップと専用USB-シリアルI/F◇液晶表示器、センサーな

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

64

1

マイコン実習キットⅡ
Ⅱ◇PICAXEチップと専用USB-シリアルI/F◇液晶表示器、センサーなUSBケーブル

LED
SW

PICAXEチップ

抵抗
抵抗

PICAXEチップ
可変抵抗器

抵抗

専用USB-シリアルI/F

ブレッドボード

液晶表示器

セン ー

ジャンパー線

2

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン実習キットⅡ
Ⅱ◇実習キットの内容は、匨卪なく変 になることがあります。
◇PICAXEチップは、背面に型番が印刷されています。
◇LEDは赤色ですが、ロットにより他色がセットされる場合があります。
◇可変抵抗器は５０ｋΩですが、抵抗値が変 になる場合があります。
◇抵抗は1/4W炭素被膜抵抗です。カラーコードは、下記の 卢を て匯友してください。
◇470Ω（◇10KΩ（◇22KΩ（赤赤

）× １
）× ２
）× １

下記URLにカラーコード表があります。
http://part.freelab.jp/s_regi_list.html

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

65

3

パーツリスト
1. PICAXE 08M2
2. PICAXE 18M2
3. ブレッドボード
4. USB-シリアルI/F
5. USBケーブル
6. 液晶表示器
7. タクトSW
8. ボリューム（50KΩ）
9.
ン ー（LM61CIZ）
10. LED11. 抵抗（炭素被膜抵抗）10KΩ ×2  シリアルI/F用・SWプルダウン用
22KΩ ×1  シリアルI/F用
470Ω ×1  LED用
12. ジャンパ線※ 入手先：秋月電子など電子パーツ取り扱い店
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

4

注意事項
１．シリアルI/Fは専用ダウンロードケーブルとブレッド
ボード用専用コネクタを入手した うが い。
※ イター
を らなくて。
２．実習の範囲で使うボリュームは分圧するだけなので、抵抗値はで い。（50K 100KΩ）
３．液晶表示器は、I2C I/Fのものを選択する。
４．SWのプルダウン抵抗は10Kで い。
５．PICAXE スターターキットというのもあり、使いやすい。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

66

5

マイコン制御【超】入門

NO.201【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一

マイコン制御【超】入門【PICAXE編】（08M2）

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

67

7

いろいろなことに応用できるIT技術

１．使えるマイコンの幅を広げよう！！
２．今回は、ちょっとマニアック！！
CPUをチップの状態で使う☆専用プログラムライターを開発※参考：NO.101、102 マイコン制御【超】入門
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

教育用マイコンチップ

8

PICAXE◇PICAXE － ピカクス
◇英国 Revolution Education Ltd.が開発◇教育用マイコンチップ◇PICというマイコンがベース

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

68

9教育用マイコンチップ

PICAXE◇ピン数のちがうチップが数種類◇開発環境やマニュアルが充実しています。

10

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

ボードマイコンと比較◇Arduino◇PICAXE◇CPUの形状は似ていますが、別物です。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

69

11基本中の基本・・・

ＬＥＤを点滅させよう！！
１．プログラムライター回
２．LED点灯回
３．プログラム作成
４．プログラムの書込み

12

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F
LED

USBケーブル
抵抗×３

ブレッドボード
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

70

PICAXE
13

一番小さな PICAXE を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.5 : LED

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

14

ブレッドボード◇マイコンと周辺デバイスの接続に使います。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

71

15

ジャンパワイヤ◇ソケットにジャンパワイヤを挿して周辺デバイ
スと接続する。半 付け

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

注意点

16

抵抗

◇抵抗は写真のように足を曲げて使います。
◇抵抗の値を書いたものを付けておくと、間違えにくくなります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

72

17

注意点

LEDのピン◇図では、 い うのピンが かりにくいので曲げて表現しています。気を付けて配線してください。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

18

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

73

19

LED点灯回

はココ！！

10KΩ

470Ω

22KΩ

LED点灯

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

20

プログラムライター と LED点灯回

5番ピン C.2

10KΩ

470Ω
22KΩ

USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

き

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

74

21

実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

22

PICAXE ウェブサイト
◇PICAXEで農業IT【まち・ひと・しごと創成】

75

23

プログラム開発環境◇Windows用PICAXE Editor

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

24

プログラム開発環境◇Linux・MAC向け開発環境もあります

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

76

25

Download＆

Install

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

26

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

27

PICAXE Editor６

77

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

28

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

78

29

プログラム解説

Mainという名前を付ける。
c.2をHigh(=1)にする。

1ms 待つ。
c.2

をLow(=0)にする。

2秒待つ。
mainに

く。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

30

PCと接続
※USB－シリアルポートドライバのインストールがれる

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

79

31

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

32

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

80

33

プログラムのチェックと書込み※エラーがあると表示されます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

34

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】81

35

動作の様子農業IT【まち・ひと・しごと創成】

36

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

37

マニュアル等82

マニュアル等

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

38

マイコン実習キットⅡ
Ⅱ◇PICAXEチップと専用USB-シリアルI/F◇液晶表示器、センサーな

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

83

39

マイコン実習キットⅡ
Ⅱ◇PICAXEチップと専用USB-シリアルI/F◇液晶表示器、センサーなUSBケーブル

LED
SW

PICAXEチップ

抵抗
抵抗

PICAXEチップ
可変抵抗器

抵抗

専用USB-シリアルI/F

ブレッドボード

液晶表示器

セン ー

ジャンパー線40

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン制御【超】入門

NO.202【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

84

原田賢一

【PICAXE編】（08M2）

SW（スイッチ）【超】入門

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

42

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

SW（スイッチ）の使い方を学ぶ
◇SWの
に じた
をする
 コンピュータに指示が出せる
これも、超基本です。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

8543

教育用マイコンチップ

PICAXE◇PICAXE － ピカクス
◇英国 Revolution Education Ltd.が開発◇教育用マイコンチップ

44

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
PC※SWが押されたときLEDを点灯する。

USB-シリアルI/F
LED

USBケーブル
ブレッドボード

抵抗×４

PICAXE
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

86

スイッチ
45

一番小さな PICAXE 08M2 を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.5 : LED
No.4 : SW

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】46

ブレッドボード◇マイコンと周辺デバイスの接続に使います。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

87

47

ジャンパワイヤ◇ソケットにジャンパワイヤを挿して周辺デバイ
スと接続する。半 付け

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

注意点

48

抵抗

◇抵抗は写真のように足を曲げて使います。
◇抵抗の値を書いたものを付けておくと、間違えにくくなります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

88

49

注意点

LEDのピン◇図では、 い うのピンが かりにくいので曲げて表現しています。気を付けて配線してください。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

50

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

89

51

LED点灯とSW回

はココ！！

LED点灯

USB－シリアル I/F は左から１．５V ２．GND ３．TxD ４．RxD

10KΩ

470Ω
22KΩ

き

SW入
10KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

回

全

52

の図

USB－シリアル I/F は左から１．５V ２．GND ３．TxD ４．RxD

5番ピン C.2

10KΩ
22KΩ

き

470Ω

10KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

90

53

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

54

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

91

55

PICAXE ウェブサイト
◇PICAXEで農業IT【まち・ひと・しごと創成】

56

プログラム開発環境◇Windows用PICAXE Editor

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

92

57

Download＆

Install

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

58

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

59

PICAXE Editor６

93

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

60

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

94

61

プログラム解説;Mainという名前を付ける。
;SWが押されたか？
;LEDを点灯する。
;SWは押されていない。
;LEDを消灯する。

;mainにく。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

62

PCと接続します※USB－シリアルポートドライバのインストールがれる

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

95

63

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】64

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】96

65

プログラムのチェックと書込み※エラーがあると表示されます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

66

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

97

67

マイコンへの書込み

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

68

動作の様子

◆ SWを押してる間、LEDが点灯します。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

98

69

マイコン制御【超】入門

NO.203【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一【PICAXE編】（08M2）

シリアル通信【超】入門
送信農業IT【まち・ひと・しごと創成】

99

71

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

シリアル通信の使い方を学ぶ◇マイコンから、PCにメッセージを送る コンピュータにデータが送れる
変 匏な、超基本です。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

72

シリアル通信は・・・◇最も多用されている通信方式です。
※この講座
この講座で
講座では、RS232ｃ
RS232ｃ規格の規格の調歩同期通信方式を
調歩同期通信方式を解説します
解説します。
します。

◇PC間、PC・マイコン・装置間・・・etc◇1本の信号線で1ビットずつデータを伝送する。
◇１対１の通信方式です。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

100

73

シリアル通信のイメージ◇シリアル通信のイメージは【糸電話】（出典：CodeZine）
74

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

信号線の中のデータ◇１バイトのデータ通信※左に向かってデータが送られる様子（出典：Softech）
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

101

75

文字

A（０ｘ４１）のデータ◇半角アルファベット「A」のデータを
偶数パリティで送信すると、図のようになる。

‘A’のデータ（偶数パリティ）※下位（D0）のビットから送られます
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

76

実際の信号
◇A（0x41）を送信した際の信号をロジックアナ
イ で ると うなる

１０００００１０ データが送られる方向（右から左へ）

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

102

77

信号の種類◇シリアル通信では、次の信号が規定されている（出典：CONTEC）
78

農業IT【まち・ひと・しごと創成】（参考厄）シリアル通信のコ

クタ◇D-Sub 9ピンコネクタの信号配置

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

103

79

正式な接続（全結線）
クロスケーブル

ストレートケーブル（出典：data-link）
80

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F
LED

USBケーブル
抵抗×３

ブレッドボード
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

104

PICAXE81

一番小さな PICAXE を使う
No.1 : 電源（3.3 5V）
No.8 : GND
No.2 : 相手のTxD
No.7 : 相手のRxD
No.5 : LED※相手＝USBシリアルI/F※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

82

ブレッドボード◇マイコンと周辺デバイスの接続に使います。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

105

83

ジャンパワイヤ◇ソケットにジャンパワイヤを挿して周辺デバイ
スと接続する。半 付け

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

注意点

84

抵抗

◇抵抗は写真のように足を曲げて使います。
◇抵抗の値を書いたものを付けておくと、間違えにくくなります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

106

85

注意点

LEDのピン◇図では、 い うのピンが かりにくいので曲げて表現しています。気を付けて配線してください。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

86

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

107

87

はココ！！

LED点灯回

480Ω

10KΩ

22KΩ

LED点灯

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

88

プログラムライター と LED点灯回

5番ピン C.2

10KΩ
480Ω

22KΩ

USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

き

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

108

89

実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

90

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

91

PICAXE Editor６

109

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

92

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

110

93

プログラム解説

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

94

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

95

PCと接続します111

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

96

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

112

97

プログラムのチェックと書込み※エラーがあると表示されます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

98

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

113

99

マイコンへの書込み

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

100

動作確認
１． ウインドウ上部のPICAXEタブを選択します。

２． 【Terminal】をクリックします。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

114

101

動作確認

シリアルターミナル

Serial Terminalが開き、メッセージが表示されます。
同時に、LEDも点滅します。

102

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン制御【超】入門

NO.204【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

115

原田賢一

【PICAXE編】（08M2）

シリアル通信【超】入門
受信
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

104

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

シリアル通信の使い方を学ぶ◇PCからマイコンにコマンドを送る コンピュータがマイコンに指 を出せる変 匏な、超基本です。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

116

105

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F
LED

USBケーブル
抵抗×３

ブレッドボード

PICAXE

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

106

一番小さな PICAXE を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.5 : LED

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

117

107

ブレッドボード◇マイコンと周辺デバイスの接続に使います。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

108

ジャンパワイヤ◇ソケットにジャンパワイヤを挿して周辺デバイ
スと接続する。半 付け

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

118

109

注意点

抵抗

◇抵抗は写真のように足を曲げて使います。
◇抵抗の値を書いたものを付けておくと、間違えにくくなります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

注意点

110

LEDのピン◇図では、 い うのピンが かりにくいので曲げて表現しています。気を付けて配線してください。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

119

111

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

LED点灯回

112

はココ！！

10KΩ

480Ω

22KΩ

LED点灯

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

120

113

プログラムライター と LED点灯回

5番ピン C.2

10KΩ

480Ω
22KΩ

USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

き

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

114

実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

121

115

PICAXE Editor６

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

116

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

122

117

PICAXE Editor

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

118

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

119

プログラム解説123

PCと接続します

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

120

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

124

121

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

122

プログラムのチェックと書込み※エラーがあると表示されます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

125

123

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコンへの書込み

124

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

126

125

動作確認
１． ウインドウ上部のPICAXEタブを選択します。

２． Terminal をクリックします。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

動作確認

126

シリアルターミナル

1. Transmit Bufferに1と入 して、
Sendボタンをクリック。
2. LED ONのメッセージとともにLEDが点灯します。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

127

127

動作確認

シリアルターミナル

1. Transmit Bufferに0と入 して、
Sendボタンをクリック。
2. LED OFFのメッセージとともにLEDが消灯します。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

動作確認

128

シリアルターミナル

1. Transmit Bufferに２と入 して、
Sendボタンをクリック。
2. LEDが消灯するとともに、
unknown command と表示がれます。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

128

129

マイコン制御【超】入門

NO.205【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一【PICAXE編】（08M2）

電圧測定
【超】入門

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

129

131

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

電圧測定の方法を学ぶ◇VRを 用して分圧した電圧を測る
 センサーが使えるようになる
とても有益な超基本です。

132

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F

USBケーブルVR

ブレッドボード

PICAXE

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

130

133

VR（可変抵抗器）
電圧を分ける  分圧
５V

１
A

２
３

B

GND

◇ つまみを回すと抵抗値の配分が変わり、２番のピンの電圧が変化する。
◇ この変化する電圧をマイコンで測る。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

134

AD変換
◇ 変化する電圧を測定するには、A/D変換（ADC)を使います。
◇ PICAXEには、８bitと１０bit のAD変換器が用意されています。
◇ AD変換をて、プログラムでできる測定値を ます。

AD変換値×分解能

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

131

135

一番小さな PICAXE 08M2 を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.3 : VR

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

136

ブレッドボード◇マイコンと周辺デバイスの接続に使います。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

132

137

ジャンパワイヤ◇ソケットにジャンパワイヤを挿して周辺デバイ
スと接続する。半 付け

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

注意点

138

抵抗

◇抵抗は写真のように足を曲げて使います。
◇抵抗の値を書いたものを付けておくと、間違えにくくなります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

133

139

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

140

電圧測定回

電圧

定
VR 50KΩ

10KΩ

22KΩ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

134

141

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

142

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

143

PICAXE Editor６

135

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

144

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

136

145

プログラム解説

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

146

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

147

PCと接続します137

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

148

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

138

149

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコンへの書込み

150

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

139

151

動作確認
１． ウインドウ上部のPICAXEタブを選択します。

２． 【Terminal】をクリックします。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

動作確認

152

シリアルターミナル

Serial Terminalが開き、電圧が表示されます。
VRを回すと、電圧が変化します。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

140

153

Analogue Data Logging機能◇PICAXEタブ
Analogue
 Start Logging◇VRを回すと電圧の変化がグラフに表示される。

◇注意：この機能を匏用した は、卭
プログラムを書き込んで
ください。
154

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

プログラム解説
プログラムを少し変 すれ 、１桁までの表示になります。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

141

数点

155

プログラムを少し変 すれ 、１桁までの表示になります。

数点

156

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン制御【超】入門

NO.206【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

142

原田賢一

【PICAXE編】（08M2）

センサー
【超】入門

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

158

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

センサーを匏用した環境測定の方法を学ぶ◇を測る  分圧した電圧を測るのと同じ
 センサーが使えるようになる
とても有益な超基本です。
※必須講座 No.205電圧測定
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

143

159

システム構成◇システムの全体構成

USB-シリアルI/F

PC

USBケーブル
ブレッドボードン

ーPICAXE160

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

センサー◇LM61CIZ

リニアな特性◇測定範囲：－３０℃～１００℃－30℃＝300mV～
0℃＝600mV～
100℃＝1600mV◇温度係数：＋１０ｍＶ／℃

温度センサー（LM61CIZ）◇動作電圧範囲：＋２．７～＋１０Ｖ＝（センサー

電圧ー600mV）÷１０ｍV
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

144

161

データシート
が載っている

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

162

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

163

データシート
計算式も載っている

145

センサーの

厣勯グラフ◇ センサー特性をもとにA/D変換の計

を

てます。

0 5000 mV  10bit = 0x3FF = 1023(10)
分解能：5000÷1023 = 4.9 mV※ 10bit ADCでオーバーフローしないことが確認できる。

※ 必修講座 No.205 電圧測定
164

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

を計算

AD値か
AD値から

を求めるには☆１☆２（AD値×分解能 － ６００ｍV）÷ １０ ＝（℃）

しかし、PICAXEは整数計算しかできないので、１０倍して少数第一位が整数となるようにする。
AD値×分解能 － ６００ｍV ＝ １０倍の☆１ 4.9mV☆２ ０℃のときの

電圧（℃）

さらに、分解能も考慮して、さらに１０倍して・・・
AD値 × ４９ － ６０００ｍV ＝ １００倍の（℃）・・・（A）（A） を１００で割り算して、（℃）の整数部を求める。
をさらに１０で割り算して、少数第一位のを求める。
※ PICAXEの演算は、常に１６bitで われるので、計算することが求められます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

146

中もオーバーフローしないように
165

データシートに戻りましょう！！
ピン配置で配線が分かる＋Vs：５V
Vout：
GND：０V

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

166

VRと置き換えができる
電圧を分ける  分圧
５V

１
A

２
３

B

GND

※No.205のVRと置き換えられる。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

147

167

一番小さな PICAXE 08M2 を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.3 : Vout

5V）

※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

168

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

148

169

測定回
定
ン

10KΩ

ー

22KΩ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

170

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

149

171

PICAXE Editor６

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

172

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

150

173

PICAXE Editor

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

174

PICAXE変数の確認◇PICAXE Editorの右側にある【Code Explorer】に
マウスカーソルを合わせる。
◇ ０ １３（ ０ ２ ）の変数がある。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

151

175

プログラム解説◇４９は分解能◇６０００は０℃のときの◇Ｗ１：１００倍の
◇ ５：
の 数部
◇ ６：
の少数第一位電圧

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

176

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

177

PCと接続します152

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

178

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

153

179

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコンへの書込み

180

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

154

181

動作確認
１． ウインドウ上部のPICAXEタブを選択します。

２． 【Terminal】をクリックします。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

動作確認

182

シリアルターミナル

Serial Terminalが開き、が表示されます。
センサに指を触れるとが変化します。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

155

183

Analogue Data Logging機能◇PICAXEタブ
Analogue
 Start Logging◇AD値の変化がグラフに表示される。

◇注意：この機能を匏用した は、卭
プログラムを書き込んで
ください。
184

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン制御【超】入門

NO.207【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

156

原田賢一

【PICAXE編】（08M2）

液晶表示器
【超】入門

186

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

液晶表示器・・・◇マイコンで情報を表示できる
PCで言えばディスプレイに相当◇超入門編では、のを表示します。

※参考講座 No.109
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

157

187

システム構成◇システムの全体構成

USB-シリアルI/F

PC

USBケーブル
ブレッドボード
LCD(液晶表示器)PICAXE
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

188

液晶表示器 LCD
◇ ８文字×２◇ I2C I/F（２本の信号で通信を うI/F）◇ I2Cアドレス  0x7C
◇ 制御コマンド  0x00＋Command◇ 文字データ 0x40＋Data
上から順に
１．Vdd
２．RESET（NC）
３．SCL（クロック：PICAXE No.６）
４．SDA（データ：PICAXE No.５）
５．GND

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

158

189

一番小さな PICAXE 08M2 を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.5 : SDA
No.6：SCL

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

190

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

159

191

液晶表示器回
液晶表示器
LCD

10KΩ
22KΩ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

192

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

160

193

PICAXE Editor６

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

194

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

161

195

PICAXE Editor

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

196

プログラム解説・・・ ｍａｉｎ に続く ・・・
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

162

197

プログラム解説

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

198

データシート記載の匘勡化

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

163

199

PCと接続します

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

200

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

164

201

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

202

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

165

203

マイコンへの書込み

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

204

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

205

動作確認

166

マイコン制御【超】入門

NO.208【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一【PICAXE編】（08M2）

デジタル

計の開発

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

167

207

つぶしの効くIT制御を身に着けよう！！

◇複数のデバイスを使う．
センサー②．LCD（液晶表示器）
◇デジタル

計 を作る

208

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F

USBケーブル
LCD(液晶表示器)

ブレッドボード

PICAXE
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

168

ン

ー
209

液晶表示器 LCD◇ ８文字×２◇ I2C I/F（２本の信号で通信を うI/F）◇ I2Cアドレス  0x7C
◇ 制御コマンド  0x00＋Command◇ 文字データ 0x40＋Data
上から順に
１．Vdd
２．RESET（NC）
３．SCL（クロック：PICAXE No.６）
４．SDA（データ：PICAXE No.５）
５．GND

210

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

センサー◇LM61CIZ

リニアな特性◇測定範囲：－３０℃～１００℃－30℃＝300mV～
0℃＝600mV～
100℃＝1600mV◇温度係数：＋１０ｍＶ／℃

温度センサー（LM61CIZ）◇動作電圧範囲：＋２．７～＋１０Ｖ＝（センサー

電圧ー600mV）÷１０ｍV
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

169

211

センサーの

厣勯グラフ◇ センサー特性をもとにA/D変換の計

を

てます。

0 5000 mV  10bit = 0x3FF = 1023(10)
分解能：5000÷1023 = 4.9 mV※ 10bit ADCでオーバーフローしないことが確認できる。

※ 必修講座 No.205 電圧測定
212

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

を計算

AD値か
AD値から

を求めるには☆１☆２（AD値×分解能 － ６００ｍV）÷ １０ ＝（℃）

しかし、PICAXEは整数計算しかできないので、１０倍して少数第一位が整数となるようにする。
AD値×分解能 － ６００ｍV ＝ １０倍の☆１ 4.9mV☆２ ０℃のときの

電圧（℃）

さらに、分解能も考慮して、さらに１０倍して・・・
AD値 × ４９ － ６０００ｍV ＝ １００倍の（℃）・・・（A)（A) を１００で割り算して、（℃）の整数部を求める。
をさらに１０で割り算して、少数第一位のを求める。
※ PICAXEの演算は、常に１６bitで われるので、計算することが求められます。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

170

中もオーバーフローしないように
213

データシートの戻りましょう！！
ピン配置で配線が分かる＋Vs：５V
Vout：
GND：０V

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

214

VRと置き換えができる
電圧を分ける  分圧
５V

１
A

２
３

B

GND

※No.205のVRと置き換えられる。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

171

215

一番小さな PICAXE 08M2 を使う
No.1 : 電源（3.3 5V）
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.3：Vout（センサー出No.5 : SDA（LCD）
No.6：SCL（LCD)）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
216

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

液晶表示器回

LCD

10KΩ
22KΩ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

172

217

実際に配線した様子※実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

218

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

219

PICAXE Editor６

173

PICAXE Typeの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

220

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

174

221

プログラム解説・・・ 次ページ に続く ・・・
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

222

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

223

プログラム解説175

プログラム解説

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

224

データシートの匘勡化

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

176

225

PCと接続します

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

226

COMポート番号確認

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

177

227

シリアルポートの設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

228

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

178

229

マイコンへの書込み

成功！！

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

230

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

231

動作確認

179

シリアルターミナルでも確認

232

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

マイコン制御【超】入門

NO.209【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

180

原田賢一

【PICAXE編】（08M2）

LEDの明るさ制御【PWM制御】農業IT【まち・ひと・しごと創成】234

いろいろなことに応用できるIT技術

１．LEDの明るさを変化させてみます
２．LEDの点滅が基本です※参考：NO.201
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

181

235

システム構成◇システムの全体構成
PC

USB-シリアルI/F
LED

USBケーブル
抵抗×３

ブレッドボード

PICAXE

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

236

一番小さな PICAXE を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.5 : LED

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

182

237

プログラムライター回
USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

10KΩ

22KΩ

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

LED点灯回

238

はココ！！

470Ω

10KΩ

22KΩ

LED点灯

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

183

239

プログラムライター と LED点灯回

5番ピン C.2

10KΩ
470Ω

22KΩ

USB－シリアル I/F は左から

１．５V
２．GND
３．TxD
４．RxD

き

※CPUの向き、抵抗の種類に注意して下さい。
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

240

実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

184

241

PICAXE Editor６

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

242

PICAXE TypeとCOM Port の設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

185

243

PICAXE Editor

プログラミング

244

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

プログラム解説

Mainという名前を付ける。
c.2をHigh(=1)にする。

1秒 待つ。
c.2

をLow(=0)にする。

1秒待つ。
mainに

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

186

く。

245

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

246

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

247

動作の様子

187

ON・OFFの間隔を変える
ON・OFF時間を小さくしてみる。
☆12msで点滅が収まった。

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

248

信号波形観測横軸 １目盛＝１０ｍｓ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

188

249

ＰＷＭ制御◇ ON・OFF時間＝１２ｍｓ◇ 周期が くな ているのは、PICAXEチップの部による れがあるため。
◇ 周期に対するON時間の割合のことをＤｕｔｙ比と云います。
◇ Ｄｕｔｙ比＝１００％のとき、ＬＥＤは点灯したままになります。
◇ このＤｕｔｙ比を変化させると、ＬＥＤの明るさが制御できます。
横軸 １目盛＝１０ｍｓ◇ Ｄｕｔｙ比の変化は、ＯＮ信号のパルス幅に比 します。
ですから、このような制御方式をＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）と呼びます。

250

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

ＰＷＭ専用コマンドを匏用したプログラム

横軸 １目盛＝１００μｓ
農業IT【まち・ひと・しごと創成】

189

251

PWMOUTコマンド

農業IT【まち・ひと・しごと創成】252

PWMOUTのパラメータ◇ Period と duty cycle の計算は、 Basic Commands の中で、次のように定義されています。

※ period を プログラム のように ９９ とすると、
周期 ＝ １００００分の１秒 ＝ １００μｓ になります。
duty を ２００とすると、duty cycle ＝ ５０μｓ になります。
この結果、Duty比 ５０％ のPWMになります。
（右の図：横軸１目盛１００μｓ）

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

190

253

マイコン制御【超】入門

NO.210【PICAXE編】

マイコン制御【超】入門

2016
有限会社ワイズマン

原田賢一【PICAXE編】（08M2）

LEDの明るさ制御【VRによるPWM制御】

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

191

255

いろいろなことに応用できるIT技術

１．LEDの明るさを

かに

しよう

２．VRの回転  AD値の変化
３．AD値による

かなDuty変※参考講座：NO.205、209
256

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

システム構成◇システムの全体構成
USB-シリアルI/F

PC

LED
USBケーブル
抵抗×３
ブレッドボードVR

PICAXE

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

192

257

一番小さな PICAXE を使う
No.1 : 電源（3.3
No.8 : GND
No.2 : TxD
No.7 : RxD
No.3：VR
No.5 : LED

5V）※電源は、USB-シリアルI/Fの5Vを匏用
258

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

配線図

LED点灯

470Ω
10KΩ

VR
１ ２ ３

22KΩ

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

193

259

実際に配線した様子

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

260

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

261

PICAXE Editor６

194

PICAXE Type と COM Port の設定

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

PICAXE Editor

262

プログラミング

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

195

263

プログラム解説
VRefー ＝ ０V、 VRef＋ ＝ V＋８bit A/D変換（０ ２５５）

農業IT【まち・ひと・しごと創成】264

PWMOUTのパラメータ◇ Period と duty cycle の計算は、 Basic Commands の中で、次のように定義されています。

※ period を プログラム のように ９９ とすると、
周期 ＝ １００００分の１秒 ＝ １００μｓ になります。
duty を ２００とすると、duty cycle ＝ ５０μｓ になります。
この結果、Duty比 ５０％ のPWMになります。
（右の図：横軸１目盛１００μｓ）

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

196

265

マイコンへの書込み※マイコンチップへの書込み

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

266

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

267

動作の様子

197

波形観測

268

農業IT【まち・ひと・しごと創成】

信号波形観測横軸 １目盛＝１００μｓ◇ VRを回転すると、Dutyの変化を観測できる。
◇ 周期に変化が無いことに注意。
◇

農業IT【まち・ひと・しごと創成】198

らかなLEDの明るさ変化を観測できる。

269

e ラーニング教材
本事業では、オープンソースソフトウェアである SNS 構築ソフトウェア「OpenPNE」を利用した e ラーニング学習用の SNS を調達した。この SNS 上に講義コンテンツや関連資料等を配置することで、e ラーニング教材を運用するための環境を整備した。以下に、本環境の利用手順を示す。
e ラーニング学習用 SNS（URL：http://optestlink.sakura.ne.jp/op3sns/web/diary/20）にアクセスすると、ログイン画面が表示される。最初にアカウント登録を行うにはメール
アドレスが必要となる。登録後に上記 URL を再入力すると、以下のカリキュラムメニューが開く。
1 から 7 までは平成 27 年度のコンテンツで、28 年度の e ラーニングは 8.農業 IT マ
イコン実習【PICAXE 編】である。

※注意※e ラーニングのプラットフォームに SNS を使用しているため、ログイン直後には最新のページが出てしまいます。カリキュラムメニューが出ない場合は、上記 URL を直接入力する
かブックマークしておいて下さい。

199平成２８年度文部科学省「成長分野等における中核的専門人材養成等の戦略的推進」事業
農業分野における「まち・ひと・しごと創生」の実現を支援する農業 IT 人材の育成
成果報告書

平成２９年２月
学校法人三橋学園 船橋情報ビジネス専門学校