Taller “Circuitos programables con Arduino”

El taller “Circuitos Programables con Arduino” es una unidad didáctica cuyo propósito es facilitar la iniciación del alumnado a la electrónica y la robótica. Está pensada para jóvenes de ESO, Bachillerato y Formación Profesional. Representa una forma distinta y motivante de trabajar el pensamiento computacional en el aula. Se utiliza una placa Arduino a la cual se conectan distintos componentes electrónicos (leds, sensores, motores, etc). La programación se realiza con S4A Scratch, una herramienta de programación visual que facilita su diseño mediante la conexión de bloques gráficos. El taller consta de una secuencia de 14 proyectos donde va descubriendo de forma progresiva los detalles de estructura, funcionamiento y utilidad de los distintos componentes electrónicos. Cada proyecto incluye un desafío que pretende combinar el aprendizaje por descubrimiento guiado con la construcción creativa, crítica y dialogada.

Objetivos del taller

Objetivo general

  • Iniciarse en la construcción de circuitos electrónicos que incorporan distintos componentes (leds, pulsadores, switches, transistores, resistencias, sensores, etc) y controlar su funcionamiento usando una herramienta de programación visual como S4A (Scratch for Arduino).

Objetivos específicos

  • Conocer que es Arduino, sus distintos modelos de placa y para qué sirven.
  • Familiarizarse con la placa protoboard para el montaje de circuitos sin soldaduras.
  • Identificar las conexiones básicas de la placa Arduino y su aplicación: salidas-entradas digitales, salidas-entradas analógicas, entradas/salidas de alimentación, etc
  • Instalar y configurar el entorno de trabajo de Arduino y S4A en tu ordenador.
  • Reconocer los principales componentes electrónicos, sus características y su modo de funcionamiento.
  • Interpretar el plano básico de un circuito electrónico y construirlo en la práctica.
  • Elaborar e interpretar programas de control sencillos con la herramienta visual S4A.
  • Resolver distintas situaciones problema aplicando los conocimientos prácticos adquiridos.

¿Qué es Arduino?

Arduino es una solución tecnológica que ofrece distintos modelos de placas controladoras programables con entradas y salidas digitales/analógicas donde es posible conectar leds, sensores y motores. Están pensadas para el diseño de pequeños proyectos domésticos de electrónica y robótica.  Estos proyectos consisten en la elaboración de sistemas físicos interactivos que recojan inputs externos a través de sensores, los procese utilizando un programa de control, y ejecute órdenes sobre luces, motores y otros dispositivos conectados a la placa.

Características

Las características más destacadas de la tecnología Arduino son:

  • Coste reducido. Las placas Arduino son relativamente baratas, sobre todo, los modelos compatibles que pueden rondar los 6 euros.
  • Multiplataforma. El software de programación de Arduino se puede ejecutar en equipos Windows, Mac o Linux.
  • Programación fácil. El entorno de programación textual que proporciona Arduino resulta asequible para estudiantes y usuarios no expertos. También existe software como S4A basado en Scratch que permite su programación visual.
  • Software extensible. El software Arduino está publicado como herramienta de código abierto permitiendo que programadores expertos puedan expandir el lenguaje mediante librerías C++
  • Hardware modificable. Las placas Arduino utilizan microcontroladores ATMEGA8 y ATMETA168 de Atmel. Los esquemas de estos módulos están publicados bajo Licencia Creative Commons por lo que diseñadores de hardware especializados pueden crear versiones extendidas y mejoradas de las placas originales.

La placa Arduino UNO

En el mercado existen multitud de modelos de placas Arduino. En este taller se propone utilizar el modelo Arduino Uno Rev3Es la más barata y popular.

Kit de iniciación Arduino

En el mercado existen distintos kits de componentes electrónicos para trabajar con Arduino. Para la realización de este taller se propone utilizar el pack Sidekick Basic Kit for Arduino 2 por su calidad y precio (inferior a 20 €/unidad). Este kit se debe completar con una placa Arduino UNO Rev3 compatible, un cable USB, una carcasa protectora transparente de metacrilato y tres elementos electrónicos adicionales que no se incluyen en este kit: led RGB de cátodo común, transistor BC547 y sensor de temperatura DS18B20.

El entorno gráfico de programación S4A

S4A es una herramienta derivada de Scratch que permite programar la tarjeta Arduino mediante una interfaz visual conectando los distintos bloques.

Proyectos propuestos

Materiales

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