1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA

GRADO Noveno CURSO 904

ÁREAS INTEGRADAS Especialidad de Electricidad y Electrónica

Cátedra de Emprendimiento

EJE, PROBLEMA, CONTEXTO INTEGRADOR

Lectura de Sensores con Arduino

Líneas de Producción

DOCENTE / ÁREA Julián Leonardo Cárdenas Barrera / Especialidad de Electricidad y Electrónica y Cátedra de

Emprendimiento

2.1. Reconoce la importancia de la sensórica y los sistemas de adquisición de datos utilizando experimentación básica con arduino.

2.2. Propone aplicaciones para los sistemas de adquisición de datos utilizando software de programación en bloques.

2.3. Selecciona y organiza una línea de producción para un producto del sector eléctrico.

¿Para qué sirve la electrónica?

2. COMPETENCIAS

3. MOTIVACIÓN

Ilustración 1. Gracias a la electrónica revolucionamos nuestra capacidad tecnológica.

La electrónica sirve para un sinfín de aplicaciones en el mundo contemporáneo. Prácticamente todos los implementos que usamos a diario (computadoras, calculadoras, celulares, relojes digitales, circuitos eléctricos, controles remotos, televisores, radios) tienen su origen en el desarrollo de la electrónica, en el mejoramiento en sus mecanismos de conducción y en sus materiales. Gracias a la electrónica hemos revolucionado nuestra capacidad tecnológica.

Importancia de la electrónica

Ilustración 2. La electrónica permite construir implementos complejos y herramientas autónomas.

La electrónica es fundamental en la capacidad del ser humano de construir implementos complejos y herramientas autónomas que le permiten comunicarse a lo largo de enormes distancias, automatizar diversas tareas de su cotidianidad o hacérselas en todo caso más fáciles.

La capacidad de construir mecanismos lógicos que funcionen a partir de circuitos cerrados de electricidad ha sido fundamental para engendrar una nueva generación de artefactos más potentes e inteligentes y, sin duda, ofrecerá mayores ventajas a futuro en el campo de la robótica y de la automatización.

Fuente: https://concepto.de/electronica/#ixzz6a78gcpx2

El UNIVERSO ARDUINO

Ilustración 3. El Universo Arduino

Arduino es una plataforma abierta que facilita la programación de un microcontrolador. Los microcontroladores nos rodean en nuestra vida diaria, usan los sensores para escuchar el mundo físico y los actuadores para interactuar con el mundo físico. Los microcontroladores leen de los sensores y escriben sobre los actuadores.

4. CONCEPTUALIZACIÓN

El hardware de Arduino consiste en una placa con un microcontrolador generalmente Atmel AVR con puertos de comunicación y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados en las plataformas Arduino son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 por su sencillez, pero se está ampliando a microcontroladores Atmel con arquitectura ARM de 32 bits y también a microcontroladores de Intel.

¿Para qué sirve Arduino? Arduino se puede utilizar para crear elementos autónomos, conectándose a dispositivos e interactuar tanto con el hardware como con el software. Nos sirve tanto para controlar un elemento, pongamos por ejemplo un motor que nos suba o baje una persiana basada en la luz existente es una habitación, gracias a un sensor de luz conectado al Arduino, o bien para leer la información de una fuente, como puede ser un teclado o una página web, y convertir la información en una acción como puede ser encender una luz y escribir por un display lo tecleado.

¿QUÉ ES UN SENSOR?, TIPOS Y DIFERENCIAS

Más información: https://n9.cl/apc05

PROGRAMACIÓN VISUAL CON MBLOCK

mBlock es un entorno gráfico de programación basado en el editor Scratch 2.0 para introducir de forma sencilla la programación y robótica en el aula.

Entorno Programación

El entorno de programación de mBlock es gratuito, funciona con varios tipos de sistemas operativos y se descarga desde http://www.mblock.cc/download/

Al estilo de Arduino, mBlock ha sacado una beta de un entorno de programación on-line en http://editor.makeblock.com/ide.html

Una vez instalado vemos lo siguiente:

mBlock se compone de 5 partes principalmente:

Grupo de instrucciones clasificadas por colores en las siguientes categorías:

Movimiento: Conjunto de instrucciones relacionadas con el control de los pines de la tarjeta de Arduino, así como el control del movimiento de cualquier personaje del escenario.

Apariencia: Instrucciones orientadas a modificar el aspecto de los personajes de nuestra aplicación. Para el caso de Arduino, es un conjunto de instrucciones que apenas se utiliza.

Sonido: Conjunto de instrucciones relacionadas con la elaboración de aplicaciones musicales, emitiendo sonidos y notas musicales.

Lápiz: Scratch nos ofrece la posibilidad de que los personajes dejen un rastro durante sus movimientos por el escenario como si arrastrase un lápiz durante su trayectoria.

Control: Las instrucciones incluídas en esta sección son impresindibles para crear la lógica de nuestros programas. Incluyen condicionales, bucles y llamadas de procedimientos.

Sensores: Instrucciones de iteración con el ratón, el teclado, sonidos y los personajes.

Operadores: operaciones matemáticas, lógicas y con cadenas de texto.

Variables: Instrucciones para el almacenamiento y gestión de datos.

Instrucciones de programación: Las instrucciones de cada grupo corresponden a instrucciones de programación.

Editor: Es la parte principal donde estructuramos y programamos nuestro programa.

Programas: Se compone de todas las instrucciones que hace funcionar el código que programemos.

Disfraces: Cada objeto puede tener diferentes apariencias o disfraces para utilizar a lo largo de nuestro programa.

Sonido: También es posible añadir o grabar sonidos y guardarlos para futuros usos.

Escenario o ventana principal: Es el resultado de nuestro programa.

Objetos y sprites: Distinguimos principalmente los objetos de tipo Arduino y Sprites.

Los objetos de tipo arduino son aquellos que interactúan con Arduino.

Los sprites son similares al entorno de scratch y no interactúan con Arduino.

LÍNEAS DE PRODUCCIÓN: CUATRO TIPOS DE PROCESOS DE FABRICACIÓN

El proceso de fabricación no es una función estandarizada. Esta es una idea que surgió a raíz de la Revolución Industrial, cuando un modelo base sirvió prácticamente para todos los sectores del comercio y la economía: la producción en cadena, en el cual lo importante era obtener resultados dentro de períodos específicos.

Hoy, por fortuna, sabemos que ésta no es la única forma de encarar la fabricación de un artículo, producto o servicio. Hay muchos más a los que puedes recurrir cuando se trata de emprender esta importante labor en cualquier empresa.

¿En qué consisten los procesos de fabricación?

Los procesos de fabricación no deben confundirse con los de producción. Mientras estos últimos hacen referencia a la cadena productiva como tal, desde la concepción de hasta la materialización y la comercialización, los primeros aluden específicamente a las acciones que se relacionan con el producto en sí mismo.

O para decirlo de otra forma: los procesos de fabricación forman parte de los procesos de producción, que son mucho más complejos y extensos, pues no solo se centran en el artículo o producto como tal, sino que también se ocupan de la logística de los otros elementos que intervienen directa o indirectamente en ello.

La fabricación se compone de acciones concretas, agrupadas en unos cuantos objetivos y generalmente coordinadas por líderes de equipo o departamento. Fabricar es hacer, corregir, mejorar, implementar y ensamblar.

Cuatro modelos habituales de procesos de fabricación

Las acciones que componen los procesos de fabricación pueden llevarse a cabo de distintas maneras. No todas las empresas fabrican sus productos siguiendo los mismos patrones, como por ejemplo el número existencias, los plazos de entrega, el personal involucrado, los objetivos propuestos, entre otros.

Entender dichas diferencias es fundamental para que tu negocio logre posicionarse en el mercado. De hecho, a la hora de elegir uno de los modelos de fabricación que existen conviene que antes repases detenidamente sus características:

1. Fabricación por lotes:

Las empresas que optan por este modelo generalmente se dividen en plantas, en cada una de las cuales se desarrolla una labor específica de fabricación. Permite la salida de grandes volúmenes de artículos y productos; de ahí que sea idóneo para las grandes multinacionales o las empresas de referencia en un mercado.

2. Fabricación continua:

Este tipo de procesos no dividen la fabricación en lotes o departamentos. Todo el proceso ocurre en el mismo lugar y sus distintas fases guardan una relación estrecha, consecutiva e incremental. Las refinerías son un buen ejemplo de ello.

3. Fabricación en cadena:

La fabricación en cadena es mucho más intensa que la continua. La cadena del proceso de fabricación está claramente definida y el artículo debe pasar por cada uno de los puntos previstos hasta su plena materialización. Cada tarea, incluso la primera, se debe a los resultados de la anterior.

4. Fabricación por tipos de proyecto:

Requiere una alta dosis de planificación y estimación de plazos y costes. Es el modelo más puntual de los cuatro expuestos y por ello mismo tiene a agrupar a procesos de fabricación de corto o medio plazo.

Como ves, los procesos de fabricación no siempre ocurren de la misma manera. La elección de cualquiera de estos métodos dependerá de las necesidades de tu negocio.

5.1. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 1: CREACIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA LECTURA DE SENSORES CON ARDUINO Y MBLOCK.

a. Descripción: El estudiante debe plantear una propuesta para solucionar una problemática usando sensores, arduino y mblock. Completar la siguiente tabla:

Descripción del problema

Descripción de la solución planteada

5. ACTIVIDADES PRACTICAS

Sensores utilizados

Actuadores Utilizados

Imagen del programa planteado en mblock

Además de llenar la tabla se debe enviar el archivo en formato mblock para realizar las pruebas de los programas haciendo uso del laboratorio remoto de arduino y realizar sustentación.

b. Material requerido: Laboratorio remoto de arduino, computador, software mblock, internet.

IMAGEN DEL LABORATORIO REMOTO

TABLA DE ESPECIFICACIONES DEL LABORATORIO REMOTO

Sensor Pin de arduino nano al que está conectadoSONIDO D2COLOR/DISTANCIA D3

INFRARROJOLUZ D4CALIDAD DEL AIRE D5HUMEDAD D6

Actuador Pin de arduino nano al que está conectadoLED BLANCO D7LED VERDE D8LED AMARILLO D9LED ROJO D10SERVOMOTOR D11BUZZER D12

5.2. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE 2: PLANTEAMIENTO DE LÍNEA DE PRODUCCIÓN

a. Descripción: Basándose en la propuesta anterior, suponga que usted va a crear una empresa a partir de esa idea, los posibles inversionistas le piden llenar la siguiente tabla:

PRODUCTO A CONSTRUIR TIPO DE PROCESO DE FABRICACIÓN

ARGUMENTE TRES RAZONES PARA SELECCIONAR ESE TIPO DE PROCESO DE FABRICACIÓN

b. Material requerido: Computador, internet, office.

6.1. Explicación parámetros de evaluación (Anexo: Rubrica de evaluación)

Niveles de RendimientoCriterios Valoración

Baja1.0 a 2.9

Valoración Regular3.0. a 3.5

Valoración Buena3.6 a 4.5

Valoración Excelente4.6 a 5.0

Investigación 30%

No se evidencia trabajo de investigación en las actividades presentadas.

Se evidencia poco trabajo de investigación en las actividades planteadas.

Se evidencia buen trabajo de investigación en las actividades planteadas.

Se evidencia excelente trabajo de investigación en las actividades presentadas.

Compleción30%

No realiza ninguna actividad solicitada en la guía.

Realiza solo una de las actividades solicitadas en la guía.

Aunque realiza las actividades solicitadas en la guía estás se encuentran incompletas.

Realiza todas las actividades solicitadas en la guía de manera completa.

Seguimiento de Instrucciones30%

No sigue las instrucciones dadas en la guía.

Sigue pocas de las instrucciones dadas en la guía.

Sigue la mayoría de las instrucciones dadas en la guía.

Sigue todas las instrucciones dadas en la guía.

Motivación5%

No realiza el punto de motivación.

Realiza solo algunos puntos solicitados en la motivación o tiene errores.

Aunque realiza la mayoría de la actividad de motivación se encuentran algunos errores.

Realiza el punto de motivación de manera completa y correcta.

Organización y claridad5%

La solución de la guía está desorganizada y falta claridad en la misma.

La solución de la guía se ve algo desorganizada, aunque se logra entender la idea principal que se quiso

Aunque la solución de la guía está organizada, algunas ideas no se expresan de manera clara.

Se evidencia un trabajo organizado, claro y que demando gran esfuerzo por parte del estudiante.

6. EVALUACIÓN

expresar.

6.2. Forma de entrega del trabajo

Para documentos escritos se recibirá en formato WORD (. *docx) o PDF (. *pdf), por favor descargar el formato de: https://n9.cl/2389s

6.3. Formas de apoyo, asesorías y retroalimentación, horas y fechas de encuentros

Se realizarán reuniones virtuales por MSTEAMS los días lunes en la segunda y tercera hora (7:00 am a 9 am), los días comprendidos entre el 19 de octubre y el 30 de octubre.

Entre octubre 26 y octubre 30 la comunicación con los estudiantes será mediante correo electrónico institucional para dar a conocer las valoraciones y observaciones de los trabajos desarrollados.

6.4. Forma de recepción de los trabajos, fecha entrega

Forma de recepción: el trabajo se debe enviar como adjunto en la sección tareas del grupo de MSTEAMS “EEE-Prom 2022 – I.E. Diversificado”.

Fecha límite de entrega: noviembre 6 de 2020.