Presentación del kit para 3º y 4º ESO (2017)
Componentes del kit
Las siguientes fotos muestran los componentes del kit de robótica que utilizaremos este curso.
El kit se entrega en una bolsa para reducir costes. Se sugiere que cada alumno utilice una caja rígida, de cartón u otro material. Las fiambreras utilizadas en alimentación pueden ser una buena opción.
Los componentes principales del kit son la placa arduino UNO r3 (izquierda) y el escudo LCD con botonera (derecha).
La placa protoboard es donde montaremos el resto de componentes que nos servirán para hacer las distintas prácticas. En la foto se ve una de color naranja pero existen de varios colores. Todas son idénticas con independencia del color. El mazo de cables de 20cm nos permitirá conectar los componentes. Si observas bien los colores de los cables quizá los relaciones con algo que ya conoces.
Estas son las resistencias. No todas son iguales, de hecho, su valor es importantísimo y si confundimos unas con otras el montaje no funcionará. Es una buena idea que las identifiques una a una, averiguando el valor en ohmios de cada una de ellas.
Estos son leds convencionales. Debemos identificar correctamente el ánodo y el cátodo puesto que solo lucen si se conectan en la posición adecuada. Para los alumnos de 4ESO no debe haber ningún problema en identificar los terminales. Aquellos de 3ESO que aun no los conozcáis estad atentos a las explicaciones en el taller.
Estos son los dos sensores que estudiaremos este curso. La NTC (izquierda) es un sensor de temperatura. Nos permitirá construir un termómetro y además controlar el encendido y apagado de distintos dispositivos en función de la temperatura ambiente. La LDR (derecha) es un sensor de luz. De forma similar a la NTC, en este caso ahora controlamos la luz que le llega al circuito y podemos actuar según nos interese.
Arriba a la izquierda tenemos un zumbador o buzzer, no llega a ser un altavoz, pero puede hacer funciones similares. Abajo a la derecha tenemos el potenciómetro de 10K. Se trata de una resistencia que puede variar su valor entre 0 y 10.000 ohmios. Como el valor depende del ángulo de giro, también podemos usarla como sensor de giro, para detectar o medir un ángulo.
Finalmente, todos los kits incluyen un cable USB con conector de tipo android. Dado que este conector es el más extendido en la actualidad tendremos las siguientes ventajas: Podréis conectar la placa arduino al cargador del móvil para que funcione de forma independiente del PC. Como seguro que tenéis más de un cable como este, podéis intercambiarlos si alguno se pierde o deteriora.
Es una buena idea identificar cada componente y localizarlos en el kit que se te entregó.
Cuidados del kit
El kit es bastante robusto. Con un uso convencional, debería durar años y años. No obstante, os indico unas pautas a seguir.
- La placa arduino y el escudo LCD:
- Son los componentes más caros: cuidalos especialmente.
- No separes el escudo de la placa arduino si no se te indica.
- Si lo has separado no trates de montarlo de nuevo, hay que hacer cierta fuerza y podrías dañarlo. Díselo al profesor y él lo volverá a montar y te mostrará como hacerlo con seguridad.
- No conectes ni desconectes componentes con la placa enchufada al ordenador o a alguna fuente de energía. Es casi imposible que sufras una descarga, pero es bastante posible que la placa arduino o el escudo sufran daños si conectas y desconectas los demás componentes mientras le está entrando energía.
- Se trata de componentes eléctricos (electrónicos) mientras están funcionando, no los toques con objetos metálicos como destornilladores u otras herramientas. Si dos conexiones de la placa hacen contacto entre sí, el circuito varía y es muy probable que sufra daños.
- El resto de componentes:
Es casi imposible que el resto de componentes sufra alguna avería de tipo eléctrico. No obstante, si los usamos descuidadamente podemos romperlos físicamente. Lo más probable, de no tener cuidado, es que acabemos cortandoles los terminales con lo que no podremos conectarlos y quedarán inservibles. Para que estos componentes duren también mucho años sigue estas indicaciones:
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- No dobles los terminales innecesariamente.
- Una vez doblados para realizar un montaje, no vuelvas a enderezarlos. Para el siguiente montaje los tendrás que volver a doblar.
- Guárdalos cuidadosamente. Una caja de plástico de las usadas en alimentación (tupper) es lo más adecuado y asequible.
- No conectes los componentes a circuitos o fuentes de energía que no te haya indicado el profesor.
- Cuando estés realizando una práctica, verifica cuidadosamente los puntos de conexión en la placa.
- Nunca conectes los componentes a la placa protoboard, al arduino o al escudo mientras estos tienen corriente. Desconecta todo del ordenador o de la fuente de energía mientras realizas el montaje.
Todas estás pautas se comentarán en clase detalladamente. Atiende a las explicaciones en silencio y con el máximo interés.
El montaje inicial
El siguiente vídeo muestra parte de los materiales que forman el kit de robótica para 3º de la ESO.
Los componentes principales son una placa Arduino UNO, que queda debajo del escudo LCD, y el propio escudo. La placa Arduino puede ser usada independientemente del escudo y seguro que haremos algunas prácticas de esta forma. El escudo es la placa que tiene la pantalla azul que nos permitirá visualizar las lecturas de los sensores, resultados, ajustes, etc.
Además de lo que se ve en el vídeo y que iremos trabajando poco a poco, el kit consta de un sensor de temperatura, uno de luz, un minialtavoz denominado buzzer con el que podremos crear alarmas sonoras (sé que me arrepentiré de esto cuando estemos en el taller) y otros componentes electrónicos auxiliares, todos ellos mostrados más arriba.
La LDR (sensor de luz)
Con esta resistencia sensible a la luz podremos desarrollar múltiples montajes y variantes para ejecutar acciones (encender un LED, activar el motor de una persiana, que nuestro robot encienda los faros, etc) dependiendo de la luz ambiente.
En este segundo vídeo se muestra la simulación de un mecanismo similar a los haces de luz que se instalan delante de puertas o escaleras mecánicas. Cuando se corta el haz de luz, se dispara el componente adecuado.
La NTC (sensor de temperatura)
Los siguientes vídeos muestran un montaje con cierta complejidad. Se trata de un termómetro/termostato con varios ajustes.
Este primer vídeo muestra como ajustamos la tolerancia a la que se dispararán los LEDs que indican frío o calor.
En este segundo vídeo se puede apreciar como hemos ajustado el dispositivo para que actúe entorno a una temperatura de 21ºC. Con una tolerancia H=2. Esto significa que cuando la temperatura del sensor baje de 21ºC-2ºC (19ºC), se encenderá el LED azul, indicando frío. Cuando la temperatura suba de 21ºC+2ºC (23ºC), se encenderá el LED rojo, indicando calor.
Si la temperatura está en el intervalo 21-2 < temperatura < 21+2, entonces los LEDs están apagados.
En este último vídeo vemos el mismo efecto que en el anterior pero con más detalle, al elevar la temperatura mucho más y producir una bajada más lenta.
Para ver robots muy próximos a los que seremos capaces de crear puedes echar un vistazo a esta otra página amiga.
