SmartTEAM 8 by EdicionesLogos

Índice 4 6

Conoce tu libro Edificios inteligentes

16 18 20 26 28

2 16 18 20 26 28

Espacios comunes inteligentes

3 16 18 20 26 28

4 16 18 20 26 28

Introducción Pensamiento computacional Robótica Programación Proyecto integrador

Espacios de juegos inteligentes

Ingreso inteligente

Espacios verdes inteligentes

Introducción Pensamiento computacional Robótica Programación Proyecto integrador

5 16 18 20 26 28

Espacios inclusivos inteligentes Introducción Pensamiento computacional Robótica Programación Proyecto integrador

Conoce tu libro

Inicio de capítulo

Historieta

Pregunta disparadora

Introducción Introducción

Actividad introductoria

¿Sabías qué?

Temas relacionados con lo que se trabaja en el capítulo

Para investigar

Pensamiento computacional

Presentación de bloques Idea clave

Presenta un proyecto para cargar en la plataforma “Animaciones”

Contenido importante Ejemplo

Actividad

Robótica

Video

Presentación de componente

Video para conocer más a fondo el componente presentado

Componentes necesarios y conexión

Ejemplos en los cotidiano

Bloques de programación

Momento maker Experimentación con el componente

QR para acceder a la guía de armado

Actividad

Programación Presentación del desafío y contenido de programación

Actividades

Presentación de componente secundario

Proyecto integrador

Con el kit

Actividades para programar y cargar en la placa

Para pensar un poco más

Ideas y preguntas para profundizar en un contenido

Edificios inteligentes

¡Hay equipo! Hace algunas semanas ganamos un certamen de ciudadanos inteligentes. Esto nos permitió clasificar en una competencia nacional de la que será parte nuestro equipo. Este año, se decidió que la temática sea sobre edificios. Todos los proyectos estarán relacionados con la domótica, es decir, con sistemas tecnológicos que permiten automatizar los dispositivos y gestionar los espacios domésticos para optimizar el consumo de energía y mejorar la calidad de vida de quienes habitan estos lugares. ¡Estamos muy ansiosos por vivir esta experiencia!

Tati - SmartTEAM

En el comienzo de la competencia nacional

Les damos la bienvenida a los dos equipos finalistas: SMARTTEAM Y DOMÓTICOS.

Aquí están las reglas de la competencia.

RNE

ION

EGL

R ES Y

TO DEL

ra s pa

lver

reso

ra ro o ho rime cinc os. se p s. e e r d t g c n re lto one roye que resue en Disp s los p e, uipo yectos i o q p d e to el s pro a er a á s r án l a n o l erar ede óvil. Gan todos d u i p s n s m y con lado n auto al se co quipo e tras n o en e n Los cleta o ó j i c a s. bici alua el trabtercero , a ev En l tividadato con creauen tr el b DIC

CON

PREPARADOS, LISTOS...

¡YA! 9

Edificios inteligentes

Mejorar la calidad de vida con la tecnología Como puede observarse en la realidad mundial, los avances tecnológicos permiten mejorar cada vez más los espacios públicos en las grandes ciudades. No obstante, también están presentes en los ámbitos privados, como hogares, espacios de trabajo y diversos edificios. La implementación de tecnología en estos entornos habilita la posibilidad de optimizar recursos, reducir gastos y mejorar la seguridad y la calidad de vida de las personas. Se trata de un trabajo que nuclea a profesionales de diversas disciplinas: arquitectos, diseñadores, ingenieros, paisajistas, tecnólogos, entre otros. Los proyectos elaborados en torno a esta temática están revolucionando la forma de habitar los espacios en la vida cotidiana.

Eficiencia, seguridad, confort y accesibilidad Un edificio inteligente utiliza la tecnología para crear un entorno más confortable, seguro y productivo para sus ocupantes. Mediante sistemas automatizados, es posible controlar el acceso y la seguridad, optimizar el uso de los recursos energéticos (como el agua y la electricidad), mejorar las instalaciones de climatización y temperatura, automatizar las tareas del hogar y crear espacios accesibles para todos.

Introducción

Sistemas inteligentes Cuando hablamos de sistemas inteligentes nos referimos a aquellos que pueden leer variables del entorno, tomar decisiones y ejecutar acciones a partir del procesamiento de la información recibida. Para esto, los sistemas utilizan una placa controladora y de diversos sensores y actuadores. Para comprender mejor cómo funcionan podemos compararlos con el mecanismo del cuerpo humano.

Cerebro: placa controladora Ojos y oídos: sensores Alimentación: batería Manos y pies: actuadores

Sensores Son componentes de entrada. Esto quiere decir que detectan variables del entorno y las transforman en señales eléctricas que se envían a la placa para que esta las procese. Funcionan como nuestros cinco sentidos: son capaces de percibir si hay o no luz, si se produce un sonido, a cuánta distancia está un objeto, por ejemplo.

Placa controladora Se encarga de procesar los datos que recibe de los sensores y de tomar decisiones según la interpretación de esa información. Es como el cerebro del dispositivo, ya que da las órdenes a todos los componentes para que funcionen.

Actuadores Son componentes de salida. Esto quiere decir que son capaces de generar un efecto sobre el entorno, o como su nombre lo indica, de actuar sobre él: realizar un movimiento, encender una luz, calefaccionar una habitación, según lo que ordene la placa. En comparación con nuestro cuerpo, serían como las piernas, las manos, la voz.

Batería Es la fuente de energía del sistema. Cuando se agotan, hay que recargarlas. Son como los alimentos para el ser humano.

A lo largo del libro crearemos nuestros propios sistemas inteligentes con un kit de robótica. Conozcamos cuáles son sus componentes.

¿Qué contiene el kit?

Placa controladora

Allí es donde se almacenan nuestros programas y desde donde se envían señales a los diferentes actuadores para que ejecuten las acciones previstas. Es también la encargada de interpretar la información del entorno, que llega a través de los sensores. Estas son sus partes:

C13

Bluetooth 4.0

2 C4

R13

C2 C3 C11

Encendido C8

PQ2 C9

R14

C10

Led

RP2

D16

Bhoot v 1.0

R16

R19

Tx F1

C12 R12 R1

PQ3

Zumbador

C7 PQ1 L1

U5 C1 R20

R21

R25 Q1

Zumbador

Resetear

Son actuadores integrados que se pueden programar en diversos colores.

R27

Luces LED RGB

R22

Es un actuador integrado, capaz de emitir sonidos.

Encender Alimentación

Conexión a la PC La placa se conecta a la PC mediante un cable USB.

Pines

Conector de batería

Son los puertos de conexión para sensores y actuadores. Cada pin está identificado por uno o varios colores, que indican qué componentes es posible conectar allí. Cada componente puede conectarse en un pin que incluya su color.

La batería alimenta de energía a la placa a través de esta ficha.

Tipos de señales

Señal digital Trabaja en valores binarios (0 y 1). Debido a esto, solo puede tomar dos estados posibles: encendido o apagado.

Señal analógica Trabaja en valores continuos, por lo que permite medir un intervalo de valores. Se utiliza únicamente para los sensores analógicos.

Señal PWM Modifica el ciclo de una señal digital y de este modo permite una variación de voltaje. Se utiliza para trabajar una señal analógica de salida.

Señal especial doble Se utiliza para los componentes que requieren dos señales digitales.

Señal especial triple Se utiliza para los componentes que requieren tres señales digitales o analógicas.

Señal IIC Utilizan un protocolo de comunicación serial que permite transferir información entre dos dispositivos digitales.

¿Qué contiene el kit?

Componentes electrónicos Nuestro kit posee diversos sensores y actuadores, que se conectan a la placa mediante cables de conexión. Conozcamos los componentes que utilizaremos en los próximos capítulos.

Sensores Se pueden clasificar en digitales y analógicos, según la forma en que procesan la información y el tipo de señal que entregan a la placa.

Sensores digitales Muchos sensores digitales pueden entregar solo dos valores: 0 (apagado) y 1 (encendido).

Sensor de obstáculos

Sensor pulsador

Utiliza un emisor y un receptor de luz infrarroja para detectar objetos que están delante. Se conecta a un pin digital.

Detecta la presión de un dedo. También se lo llama “botón pulsador”. Se conecta a un pin digital.

Sensor óptico Utiliza un emisor y un receptor de luz infrarroja para detectar a una corta distancia objetos blancos y negros. Se conecta a un pin digital.

Hay algunos sensores digitales que pueden entregar un rango de valores. En este libro, solo utilizaremos el sensor de ultrasonido.

Sensor de ultrasonido Utiliza ondas de ultrasonido para medir la distancia a un objeto en un rango que va de 0 a 200 centímetros. Se conecta a un pin especial doble.

¿Qué contiene el kit?

Sensores analógicos Los analógicos pueden entregar un valor dentro de un rango. En este libro, solamente utilizaremos el sensor de luz.

Sensor de luz Posee un elemento fotosensible que le permite al sensor detectar cambios en la intensidad luminosa y generar una señal analógica en un rango de valores que va de 0 a 1023. Se conecta a un pin analógico.

Calibrar sensor El sensor de obstáculo y el sensor óptico poseen un potenciómetro que regula la intensidad de luz emitida. Cuanto mayor es la intensidad de luz emitida, mayor es la sensibilidad del sensor para detectar la presencia de un objeto. Para ajustar el potenciómetro utilizaremos un destornillador.

Actuadores En la plataforma de programación, se encuentran separados en tres categorías: “Salidas”, “Pantallas” y “Motores”. Los actuadores integrados en la placa (zumbador y luces LED RGB) están incluidos en la categoría “Salidas”.

Motores Servomotor Puede producir un movimiento rotatorio y tomar una posición estable en un ángulo específico. Tiene un rango de apertura que va de 0 a 180 grados. Se conecta a un pin digital.

¿Qué contiene el kit?

Salidas LED blanco Está compuesto por un diodo emisor de luz y permite regular la intensidad luminosa con una señal de tipo PWM. Se puede conectar a un pin digital o a un pin PWM.

Módulo LED RGB Está compuesto por seis luces LED RGB que permiten obtener una gran variedad de tonos mediante la combinación de los tres colores primarios de la luz: verde, rojo y azul. Se conecta a un pin digital.

Pantallas Pantalla LCD Es un dispositivo que permite visualizar información en forma de texto. Se conecta a un pin IIC.

Matriz LED 8x8 Permite realizar figuras simples sobre una grilla de 8 x 8 LED, encendiendo y apagando cada uno de forma independiente. Se conecta a un pin IIC.

Los sensores y actuadores utilizan distintos tipos de señales para compartir información con la placa controladora. Los pines de la placa pueden tener más de un color, lo cual indica su compatibilidad con diversos tipos de señales.

Animaciones Pensamiento Computacional

Plataforma Animaciones Animaciones es una plataforma de programación gráfica que nos permite crear proyectos interactivos. La utilizaremos para programar simulaciones de proyectos vinculados con las temáticas que se abarcan en los capítulos. Dentro del entorno, podremos agregar o diseñar distintos fondos u objetos y programarlos para que se muevan e interactúen entre sí.

Estructura de Animaciones

Sonidos del objeto

Iniciar programa

Detener programa

Movimiento

Distibución del escenario

Disfraces del objeto

Pantalla completa

Escenario

Código en bloques Entorno de programación del objeto Propiedades del objeto

Categorías de bloques

Fondo

Acercar Alejar Tamaño predeterminado

Categorías de bloques

Agregar fondo Objetos

Agregar objetos

En Animaciones vamos a trabajar con proyectos prediseñados, que podremos encontrar en Archivo > Abrir > SmartTEAM. Hay uno para cada capítulo.

Movimiento

Bloques que permiten mover y rotar el objeto.

Apariencia

Bloques que permiten cambiar los disfraces del objeto.

Sonido

Bloques que permiten reproducir los sonidos del objeto.

Eventos

Bloques que se disparan según un evento externo.

Control

Bloques que permiten controlar la estructura del programa.

Sensores

Bloques que permiten comunicarse con el entorno.

Variables

Bloques para crear y modificar variables.

Mis bloques

Bloques personalizados por el usuario.

Operadores

Bloques que permiten realizar operaciones lógicas y matemáticas.

Animaciones

Objetos En la plataforma Animaciones podemos incorporar objetos prediseñados desde nuestra biblioteca para programarlos. Debemos agregarlos haciendo clic en el botón “Elegir un objeto”.

Subir objeto Agregar objeto al azar Crear objeto Elegir de la biblioteca

Disfraces Cada objeto posee diferentes disfraces, es decir, imágenes en las que se mantiene el objeto pero con algunos cambios. Para crear un disfraz debemos ir a la pestaña “Disfraces”. Al hacer esto, la pantalla mostrará un nuevo espacio de trabajo con las siguientes herramientas:

Propiedades

Panel de acciones

Disfraces

Agregar disfraz

Herramientas gráficas para modificar el disfraz Zoom

Modo de trabajo

Disfraz

En Animaciones vamos a trabajar con proyectos prediseñados, que podremos encontrar en Archivo > Abrir > SmartTEAM. Hay uno para cada capítulo.

Animaciones

Explorar Animaciones Conozcamos un poco más en detalle algunas categorías de la plataforma Animaciones que utilizaremos con frecuencia.

Eventos Esta categoría indica cuándo se van a ejecutar las acciones siguientes. Al leer los bloques, podemos identificar fácilmente qué evento debe suceder. Otras opciones podrían ser “al recibir mensaje” o “al presionar la flecha arriba”.

Movimiento Cada objeto se ubica en una determinada posición (x; y) en el escenario. Los valores que pueden tomar estas coordenadas van de +240 a -240 en x, y de +180 a -180 en y. Con los bloques de esta categoría podemos modificar esa posición de diversas maneras.

Control Los bloques aquí incluidos dan estructura al programa. Definen condiciones, tiempos y lazos de repetición para la secuencia de instrucciones.

Movimiento Los bloques de “Apariencia” permiten modificar el disfraz del objeto y aplicarle efectos al objeto que programemos. Por ejemplo, hacer que diga algo, cambiar su color o el fondo.

1. Accede a la plataforma Animaciones y carga el siguiente programa para probar los bloques presentados.

¿Se animan a agregar un objeto y armar este programa en la plataforma?

Robots

Robots Los componentes del kit se programan en un entorno de programación llamado Bloques , que se encuentra dentro de la plataforma Robots . Este espacio posee las siguientes herramientas:

Opciones

Zoom

Programa principal

Centrar Deshacer Reshacer Código generado Configuración

Categorías de bloques

Cargar el programa

Estado del plugin

Placa conectada

Funciones

Creación de bloques que funcionan como miniprogramas.

Control

Control de tiempos y decisiones en los programas (por ejemplo, condicionales).

Lógica

Realización de operaciones para evaluar condicionales y comparar valores.

Matemáticas

Ejecución de operaciones matemáticas (por ejemplo, sumar, restar, dividir, mapear).

Variables

Creación, declaración y modificación de variables.

Entradas

Lectura del estado de los sensores. Se clasifican en analógicas y digitales.

Salidas

Activación de los componentes del robot (por ejemplo, luces LED y zumbador).

Pantallas

Activación de pantallas (matriz LED o pantalla LCD).

Motores

Activación y control del funcionamiento de los motores y las ruedas.

Programación

Aprender a programar Para programar los componentes, es necesario comprender algunos conceptos centrales.

Estructura “Inicio-Repetir”

Control

Todos los programas parten de una estructura básica que consta de dos partes: “Inicio” y “Repetir”.

Inicio

Se ejecuta una sola vez, al inicio del programa

Repetir

Se ejecuta una y otra vez luego de las instrucciones indicadas en “Inicio”.

Estructura condicional y sensores

Entradas

Control

El uso de condicionales con sensores nos permite ejecutar instrucciones a partir de eventos que suceden en el entorno: cuando se presiona un botón, cuando hay mayor intensidad de luz o cuando cambia la temperatura. La estructura condicional consta de dos partes: una condición y una acción. El condicional evalúa las opciones del sensor (en el ejemplo del programa, si el táctil está presionado o no) y en función de la respuesta se ejecuta una acción u otra. También es posible contraponer dos o más condiciones. En ese caso, hay que agregar una opción “si no”, como en el ejemplo. Condición: ir

Si el botón táctil está presionado, si

| TÁCTIL en el pin

acción 1

, entonces

Acción: entonces, realizar acción 1.

si no acción 2

Si no, realizar acción 2.

Programación

Comparación de valores Los condicionales pueden incluir múltiples condiciones. Esto significa que, para que se ejecute una acción, se debe cumplir una combinación de estas. Para incluirlas se debe agregar el bloque de condiciones múltiples ubicado en la categoría “Lógica”. Repetir

Condiciones: Si la “humedad” es mayor a 200 y menor a 700

| SUELO en el pin

200

| SUELO en el pin

700

, entonces

Entradas

Realizar acción 1.

acción 1

Lógica

Variable Una variable es una etiqueta que almacena un valor. Para que funcione hay que “declararla”, es decir, asignarle un nombre y tipo. En este libro, por ejemplo, usaremos un tipo especial de variables llamado global. Cada variable recibe un valor inicial (por eso habitualmente se declara en “Inicio”) y luego se utiliza dentro del programa. Durante su ejecución, el valor de la variable puede ir cambiando.

Crear una variable Desde la pestaña “Variables”, hacer clic en el botón “Crear variables”, elegir un nombre y presionar “Crear”. Al crear la variable, se desplegarán los bloques asociados a ella.

Var

Nombre

de tipo

Entero

Declarar la variable.

Variables

Declarar variable GLOBAL

Asociar un valor a la variable.

Utilizar el valor de la variable.

Programación

Matemáticas

Estructura “Inicio-Repetir” El mapeo hace una traducción entre dos rangos de valores: uno de origen y otro de destino. En muchas ocasiones se utiliza para traducir el resultado de un sensor analógico. En esos casos, el rango de origen está dado por el sensor. Para poder ejecutar esta acción en un programa, hay que agregar el bloque “Mapear”.

Entradas

Traducir el rango giro del potenciómetro (0-1023) al rango de (0-255).

Mapear

| POTENCIÓMETRO en el pin

de [

1023

]a[

255 ]

Control

Repetir “n” veces Este bloque permite repetir una o más instrucciones una cantidad de veces determinada. Su uso nos evita tener que escribir varias veces el conjunto de instrucciones que incluimos en “Repetir”. Esto facilita la lectura del programa y nos ahorra tiempo al momento de armarlo.

Ejemplo

Pensamiento Computacional

Ingreso inteligente 3

04:3

CLUB ATL ÉTICO

C A L H

LOS HALCO NES

Aquí guardamos equipamiento costoso. Necesitamos restringir el acceso.

¡Bienvenidos! Soy el presidente del club.

SOLO PERSONAL

AUTORIZADO

SEGU

Es imposible controlar el ingreso al club y a esta sala a la vez.

Somos SmartTEAM. ¿Cómo podemos ayudarlo?

¡OK, creo que ya se me ocurrió una idea!

¡Rápido! El tiempo corre

¿Cómo podemos mejorar los sistemas de seguridad y acceso desde la tecnología? 23

Sistema de acceso y seguridad

Tecnología al servicio de la seguridad En los edificios, los sistemas de seguridad y acceso han ido incorporando en los últimos años sensores y sistemas de procesamiento de imágenes e identidad accesibles prácticamente a cualquier usuario. Una de las técnicas más utilizadas en este sentido es la biometría. La biometría es una técnica de identificación basada en el reconocimiento de alguna característica física e intransferible de una persona, por ejemplo, las huellas dactilares, los rasgos faciales, el timbre de voz o el iris. Actualmente podemos encontrar sensores biométricos en muchos dispositivos de uso habitual, como celulares, computadoras y puertas de edificios. El uso de este medio de identificación tiene grandes ventajas, ya que hace de nuestra clave de acceso algo único, irrepetible e imposible de perder. En este proyecto aprenderemos a generar nuestros propios sistemas de seguridad y acceso.

Dactiloscopía

¿Sabías qué?

El sistema de lectura de huella dactilar fue una de las primeras técnicas biométricas. Fue el científico Francis Galton quien, en 1892, dictaminó que era posible identificar a las personas mediante sus huellas y estableció patrones clasificados en ocho categorías. Su teoría dio nacimiento a la ciencia que hoy se conoce como dactiloscopia.

Introducción

1. Analiza la siguiente infografía y responde: a. ¿Cuáles son los sistemas de identificación biométricos más efectivos y cuál es el más deficiente? ¿Por qué?

1. Facial

4. Iris

Se obtiene un patrón del rostro mediante un sistema de puntos nodales (80 puntos aproximadamente) que se transforma en un código numérico llamado faceprint (plantilla facial).

Combina la luz infrarroja con el uso de cámaras para almacenar el patrón del iris. La información se almacena en una base de datos para su posterior comparación. Alto nivel de exactitud.

Es una técnica de bajo costo. No es una técnica intrusiva. Los rostros pueden modiﬁcarse o cambiar con el tiempo. La iluminación afecta el escaneo.

Requiere el uso de tecnología costosa. Se requieren distancias cortas y una posición determinada de la cabeza y los ojos para una medición correcta.

5. Vascular

2. Voz Se registra la huella vocal tomando una muestra de la voz del sujeto. El sistema identiﬁca las frecuencias que componen el sonido y a partir de estas puede reconocer patrones de timbre, tono, entre otros.

El sistema es capaz de obtener un mapa de distribución de las venas mediante una cámara infrarroja. Se almacena el patrón de distribución del individuo que luego se utilizará para veriﬁcar su identidad.

Es una técnica de muy bajo costo. Fácil implementación.

Alto nivel de exactitud. Prácticamente imposible de falsiﬁcar.

No es una técnica exacta. Es fácil de falsiﬁcar.

Requiere el uso de tecnología costosa. No funciona para reconocimiento a distancia.

3. Dactilar Se registra un mapa de las crestas y valles que se encuentran en la huella dactilar mediante tecnología óptica, térmica y/o ultrasónica.

Es una técnica de muy bajo costo, de aplicación fácil y rápida. Muy probada en diversas aplicaciones. Compatible con otros sistemas. La huella dactilar puede sufrir alteraciones. No funciona para reconocimiento a distancia.

2. Elige uno de los sistemas y completa la oración mencionando en qué contexto y con qué fin lo utilizarías. Utilizaríamos el sistema de reconocimiento .................................................en ................................................ .......para................................................................................................................................................................. 3. Conversen entre todos: ¿Creen que el uso de tecnología avanzada ayuda a crear sistemas más seguros y con mayor nivel de exactitud? ¿Por qué?

Investiga 1. Mira el video “Los 10 tipos de reconocimientos biométricos más avanzados” y responde las siguientes preguntas: a. ¿Consideras que es importante y aporta seguridad utilizar estos sistemas en edificios y casas? ¿Por qué? b. ¿Conoces algún edificio o casa en tu barrio que utilice algún sistema de identificación biométrico? c. Si tuvieses que elegir un sistema de identificación biométrico, ¿cuál elegirías? ¿Por qué?

Pensamiento computacional

Sistema de seguridad

Sensor de video

Susan diseñó un sistema de seguridad que permite detectar la presencia de intrusos y emitir una alerta visual y sonora. Para ponerlo en funcionamiento, es necesario definir la secuencia de instrucciones y aprender a programar la extensión “Sensor de video”, que permite detectar movimientos utilizando la cámara de la PC y ejecutar acciones a partir de esos eventos.

cuando movimiento de vídeo >

Instrucción de detección de evento que se activa cuando la cámara detecta movimiento. Al activarse se ejecutan los bloques conectados a este. Configura el nivel de transparencia del video. Los valores que admite van de 0 (sin transparencia) a 100 (completamente transparente).

Sonido

ﬁjar transparencia de vídeo a

tocar sonido

Pop

hasta que termine

Reproduce un sonido y espera hasta que termine.

Idea clave

Ejemplo

Las extensiones nos permiten incorporar nuevas categorías de bloques al programa. Para acceder a la cámara web de la computadora se utiliza la extensión “Sensor de video”.

Cuando la cámara web detecta movimiento, se muestra la imagen en el escenario, se reproduce un sonido y se oculta nuevamente la imagen de video.

Pensamiento computacional

1. Accede a la plataforma Animaciones y carga el programa “LIBRO 8_SEGURIDAD”. 2. Ejecuta el programa en la plataforma y responde las preguntas. a. ¿Qué sucede en el escenario al ejecutar el programa?

b. ¿Qué sucede cuando se mueven frente a la cámara?

3. Indica con flechas en qué parte del programa ubicarías las instrucciones que faltan para que el video se muestre en el escenario cuando se detecta movimiento y se oculte luego de reproducir el sonido de alarma.

4. Modifica el programa para que la alarma suene cinco veces cuando detecta movimiento y muestre otros mensajes de alerta.

Robótica C13

3 R25

R22

PQ3

PQ2

U6 Zumbador

Dispositivo móvil

Video Miren el video y respondan: • ¿Cómo funciona? • ¿Para qué sirve? • ¿Dónde se utiliza?

Ejemplos en lo cotidiano

Sistemas de audio

Celulares

Se utiliza para transmitir sonido desde un dispositivo hacia un parlante o auricular de forma inalámbrica.

Se utiliza para la transferencia de datos hacia y desde otros dispositivos. Al conectar el celular al manos libres, por ejemplo, podemos enviarle órdenes sin necesidad de utilizar las manos.

Consolas de videojuegos Se utiliza para comunicar la consola con el joystick prescindiendo de los cables.

Proyectores o impresoras

Se utiliza para enviar imágenes desde un dispositivo, para proyectarlas o imprimirlas.

C10

Y2 R7

U4 C2 C3

C7 PQ1

C12

C11

R14

Led

RP2

R12

R13

Encendido

Bhoot v 1.0

Placa controladora

Resetear

Bluetooth 4.0

D16

Encender

Alimentación

Este módulo funciona en modo “esclavo”, es decir que depende de otro dispositivo para iniciar la comunicación. Una vez establecida, es capaz de enviar y recibir mensajes con el dispositivo maestro.

R21

Modo esclavo

P6 R19 R16

R20

El módulo bluetooth nos permite comunicar la placa con otros dispositivos de forma inalámbrica. Se trata de uno de los métodos más económicos para diseñar conexiones inalámbricas de corta distancia. En nuestro kit, puede reconocerse fácilmente por su antena bluetooth (circuito impreso con forma de onda cuadrada, ubicado en el extremo de la placa).

R27

El módulo bluetooth

Robótica

¡A experimentar! Vamos a enviar mensajes entre la placa y el dispositivo para probar el módulo bluetooth. Comenzaremos preparando el escenario de experimentación. Componentes necesarios PC Alimentación

Placa controladora Cable USB

Encender R1

R22

U2 R12

R19

R16

Tx PQ1

Bhoot v 1.0

R25

Zumbador

RP2 R21

R20

D16

U3 R14

Pantalla LCD

C10

PQ2

C8 Encendido

C2 C3 U5

Bluetooth 4.0

PQ3

Led

C11

Resetear

Cables de conexión

C12

R13 U4

R27

C13

Conexiones

1. Conectar la pantalla LCD al pin IIC. 2. Conectar la placa a la PC utilizando el cable USB

Aplicación SmartTEAM Para conectar nuestra placa controladora a un dispositivo móvil utilizaremos la aplicación SmartTEAM, que nos permite crear diferentes proyectos. Dentro de cada proyecto podemos personalizar nuestro panel de control y agregar componentes para el monitoreo de sensores y el control de actuadores conectados a la placa controladora. Comunicación

Bloque de programación Para resolver esta experimentación tendremos que utilizar los siguientes bloques: Envia datos a través del módulo bluetooth.

Pantalla LCD

Lee el dato que ingresa desde el módulo bluetooth en el formato especificado, que puede ser texto, caracter o número.

Estructura condicional que se ejecuta si hay un dato disponible para leer.

| Escribir

abc

en la fila

y columna

del LCD en el pin

IIC

Nos permitirá visualizar los datos que enviemos desde la aplicación a la placa.

Robótica

Programa de experimentación Para resolver esta experimentación debemos saber si recibimos un dato desde la aplicación y mostrarlo en la pantalla LCD. Armen el siguiente programa en Robots funcionamiento del módulo bluetooth.

y realicen los siguietes ejercicios para probar el

1. Creen un nuevo proyecto en la aplicación y agreguen un componente “Chat”.

2. Emparejen el dispositivo con la placa controladora y resuelvan las siguientes actividades: a. Envíen la palabra “Hola”. ¿Qué sucede?

b. Envíen algún otro mensaje. ¿Qué sucede con el mensaje anterior?

c. ¿Pueden enviar más de una palabra por mensaje? Sí No

3. Conversen entre todos sobre las conclusiones de esta experimentación. a. ¿Qué aprendieron en esta experiencia? b. ¿Qué dificultades se les presentaron? ¿Cómo las solucionaron?

Robótica

Momento maker ¡Es hora de trabajar con el kit! Realizaremos nuestro propio sistema de acceso y seguridad en dos partes. En primer lugar, crearemos una contraseña en la aplicación y la enviaremos a la placa para validar si es correcta o no; luego agregaremos un sistema de alerta de cercanía de personas. 1. Escaneen el QR para ver el paso a paso del armado.

Componentes necesarios PC Placa controladora Cable USB Sensor de ultrasonido

logosqr.com/st601

En el segundo desafío, tendremos que agregar el siguiente componente:

Ultrasonido Sirve para medir distancias.

PIN A0

Sensor

Programación

Sistema de acceso codificado

En este desafío crearemos un sistema de acceso con clave para el ingreso del club. Para ello utilizaremos el módulo bluetooth, los LED integrados y un dispositivo inteligente con la aplicación SmartTEAM instalada. Aprendamos a programar los LED RGB. Para resolver este desafío, utilizaremos nuevos componentes. LED RGB | Elegir el color

en el LED

ambos

| Apagar el LED

ambos

LED

Salidas

LED Colores

Los LED se pueden controlar individualmente o ambos a la vez.

Idea clave

Ejemplo

El modelo de color RGB permite representar un color mediante la mezcla por adición de los tres colores de luz primarios: rojo, verde y azul. La intensidad de cada uno de los canales se trabaja en una escala que va del 0 al 255.

En este programa, las luces LED RGB se encienden de color rojo durante un segundo, cambian a color verde durante un segundo y luego a color azul durante un segundo. Estas instrucciones se repiten indefinidamente.

Programación

Nuestro sistema funcionará de la siguiente manera: Ingresaremos una contraseña por medio de la aplicación. Cuando la placa reciba la contraseña, encenderá los LED RGB de color verde si es correcta y de color rojo si es incorrecta. 1. Elige una contraseña y escríbela debajo para no olvidarla. Puede estar compuesta de números o letras (minúsculas o mayúsculas). CONTRASEÑA: 2. Al recibir un dato desde la aplicación hay que leerlo. Marca cuál de los siguientes bloques utilizarías para almacenar correctamente la información. Justifica tu respuesta. a

3. Para poder encender los LED, hay que saber si la contraseña es correcta. Completa el programa con la información que falta. Si la contraseña contiene letras deben utilizar la comparación que se encuentra dentro de la categoría “Texto”.

conve

rtido a

núme

ro ente

Con el kit 3. Armen el programas en Robots y cárguenlos en la placa. Luego, abran la aplicación SmartTEAM y establezcan conexión con el dispositivo para poder comprobar su funcionamiento. 5. Modifiquen el programa para que se reproduzca un sonido si la contraseña es incorrecta.

Programación

Sistema de seguridad inteligente

En este segundo desafío crearemos un sistema de alarma integral que permita detectar la presencia de instrusos y alertar a los encargados del club. Para ello necesitaremos incorporar al sistema un sensor de ultrasonido. Programar el sensor de ultrasonido El sensor de ultrasonido nos permite detectar objetos cercanos y conocer a qué distancia se encuentran.

Entradas digitales

Idea clave

Número de pin

El sensor está compuesto por dos componentes: un parlante, que emite una onda ultrasónica inaudible para el oído humano y un micrófono, que recibe la onda reflejada que retorna desde el objeto. Por esta razón, se conecta a un pin especial doble.

Ejemplo En este programa, el sensor de ultrasonido mide la distancia hasta el objeto, si es menor a 20 cm los LED RGB integrados se encienden de color rojo; si no, se apagan.

Programación

Nuestro sistema funcionará de la siguiente manera: Si el sensor detecta la presencia de una persona u objeto a menos de 20 cm, enviar a la aplicación el mensaje “1”; si no, enviar “0”. 1. Analiza los siguientes programas y marca con una cruz cuál consideras que resuelve el desafío. Justifica tu respuesta.

logosqr.com/s1p59

Escaneen el QR para ver un paso a paso si les quedó alguna duda sobre la programación.

2. Incorpora un objeto en la aplicación para que muestre el estado del sensor. Recuerda especificar el tipo de mensaje a recibir.

Configurar formato del mesaje

Con el kit 3. Armen el programa en Robots y cárguenlo a la placa, luego abran la aplicación SmartTEAM y establezcan conexión con el dispositivo para poder comprobar su funcionamiento. 35

Proyecto integrador

Elige tu propio desafío Susan tiene tres ideas para mejorar la seguridad del club. Seleccionen un desafío. Luego armen una maqueta del proyecto y programen el sistema para resolver el desafío elegido. Apagar los LED RGB integrados luego de cinco segundos cuando la contraseña es correcta.

Incorporar una pantalla LCD para visualizar el estado del sistema de seguridad.

5.000 puntos

7.500 puntos

TIPS DE AYUDA Definan una estrategia para resolver el desafío (distribución de tareas, pasos a seguir, fechas de entrega, entre otros puntos). • Hagan una lista de los componentes necesarios. • Definan qué función tendrá cada miembro del equipo (armado, AL LO PERSON documentación, etc.). SOprogramación, TORIZADOen los desafíos anteriores • AUApóyense y busquen información para resolver el proyecto.

Incorporar un servomotor para trabar y destrabar la entrada del club según la contraseña.

10.000 puntos

Puntaje obtenido

•

SEGU

Autoevaluación

logosqr.com/st601

Escanea el QR para poner a prueba todos los aprendizajes de este proyecto.