Importancia de la robótica en las aulas

La programación se puede implementar de dos formas diferentes dentro de las aulas.

La primera como apoyo en la clase, logrando, motivar a los estudiantes, a través de la robótica,  a construir, programar, razonar de manera lógica y crear nuevas interfaces o dispositivos

Fomentando con lo anterior, la creatividad y el razonamiento lógico matemático.

Y por otro lado, la robótica como elemento social, en el cual se convierte en una técnica de gamification, por medio de la cual los alumnos aprenden a modo de juego, haciendo más sencillo para ellos comprender y retener el conocimiento adquirido.

Ventajas de su implementación

Algunas de las ventajas de la implementación de actividades que involucren robots o programación en las aulas, son la capacidad de aumentar el compromiso en asignaturas como literatura e historia a través del juego y la motivación.

Así como el potencial educativo que presenta frente a las niñas y niños con necesidades especiales, tanto en el área cognitiva como en el área psicosocial.

Otro de sus beneficios es que promueve el pensamiento computacional y de ingeniería, habilidades que utilizamos diariamente para resolver todo tipo de problemas que se nos presentan; sin mencionar que, si las habilidades de ingeniería, son correctamente enfocadas, desarrollan en las personas una mejor sensibilidad humana.

Y aprender a través de la robótica aumenta el desarrollo de habilidades motoras, la coordinación de ojo-mano y facilita la comprensión de ideas abstractas. Además, proporcionan un ambiente ideal para el fomento del trabajo en equipo, la colaboración y la investigación por parte de los alumnos.

Botón Arduino

Una pregunta que se hace con frecuencia, cuando se conecta un botón a la tablilla arduino, es ¿Qué tan lejos puede estar un botón de la tablilla o del microprocesador?

No es una pregunta fácil, pero tampoco es una pregunta difícil de responder, como siempre solo hace falta leer un poco y listo.

Antes que nada necesitamos saber cuándo se considera un cero lógico. Para responder esto nos referimos a la hoja técnica del microcontrolador. La hoja técnica del microcontrolador ATMega328P dice: 0.3*Vcc. Si consideramos que alimentamos el micro con 5 Volts, entonces. 0.3(5v)=1.5v. Esto nos indica que 1.5v o menos van a ser considerados como un cero lógico por el microcontrolador.

Entonces, vamos a suponer que el botón tiene una resistencia de pull up y cuando presionamos el botón enviamos la entrada a cero lógico (figura 1). Por lo tanto cuando el voltaje caiga por debajo de 1.5 volts será considerado un cero.  Debemos también tomar en cuenta que el cable eléctrico tiene una resistencia por metro o por kilómetro, según el calibre del cable. Así el circuito equivalente será la figura dos.

Arduino Botón Distancia
Figura uno & figura dos.

Cuando el botón no está presionado el pin recibe los 5 volts completos de la alimentación. Pero qué pasa cuando se presiona el botón tenemos el clásico divisor de tensión. Aquí la pregunta es ¿De dónde salen las dos Rw?, Bueno pues muy fácil son las resistencias del cable. Por convención a este tipo de resistencia se le llama Rw (Resistor Wire).

Matemáticas

Ahora si viene la parte matemática del asunto. Debes recordar que la diferencia entre un entusiasta y un profesional es que uno de los dos hace matemáticas y el otro no.

Vamos a repasar la fórmula del divisor de tensión.

Vs = R1/(R1+R2) * Ve

Vs= Voltaje de salida = 1.5v

R1= Resistencia uno = 2Rw

R2= Resistencia dos = 10K ohms

Ve= Voltaje entrada = 5 volts

Ahora sustituimos los valores

1.5 = 2Rw/(2Rw+10k)*5 Despejamos Rw 2Rw=R1(1/((Ve/Vs)-1)) Sustituimos 2Rw=10k(1/((5/1.5)-1)) entonces 2Rw=4286.32 finalmente Rw=2142.8 ohms

Ahora tomamos como ejemplo la resistencia de un cable calibre (AWG) 24 que es muy común en proyectos de electrónica. Este cable ofrece una resistencia por kilómetro de 84.19 ohms. Así pues, tenemos un límite de resistencia de 2.1K ohms y cada kilómetro nos da 84.19 ohms. 2142.8/84.19=25.45 kilómetros. Así que podemos poner el botón a 25 kilómetros del Arduino y todavía va a funcionar bien.

Fácil ¿No? Puedes ver una tabla completa de resistencia aquí.

 

Resistencias de Pull Up

La idea

No todo el mundo conoce a fondo la arquitectura de un microprocesador. Esto puede hacer que no siempre saquemos el máximo provecho de nuestro dispositivo. Arduino se basa en los procesadores de la familia ATMEGA de la casa Atmel, estos procesadores son muy versátiles y tienen muchas cosas que deben ser estudiadas a fondo para obtener todo el jugo que tiene nuestro Arduino. En esta ocasión queremos hablar de las resistencias internas de pull up y como estas nos pueden ayudar a bajar el conteo de componentes de nuestro proyecto.

Pull Up Externo

Cuando necesitamos usar un PIN como entrada siempre usamos la instrucción pinMode(2,INPUT), esta instrucción nos asegura que el pin dos será una entrada y nosotros debemos poner un circuito como el que se muestra a continuación.

Resistencia de Pull Up Arduino Roboshield

Este circuito asegura que el PIN siempre lee un UNO lógico dado que está conectado a VCC con una resistencia. A esta resistencia se le conoce como resistencias de Pull Up, el cual es un término que hace referencia a que jala el pin hacia arriba es decir hacia VCC de tal forma que siempre lee un UNO lógico. Ahora cuando presionamos el botón, el PIN lee un CERO lógico porque lo jalamos a tierra (GND) la función de la resistencia es que no tengamos un corto circuito cuando presionamos el botón, dado que la resistencia de Pull Up limita la corriente entre VCC y Tierra el circuito está protegido.

Pull Up Interno

Ahora, es posible no usar esa resistencia externa de Pull Up si usamos la resistencia interna. Hace el mismo trabajo pero está dentro del encapsulado del microcontrolador. Lo único que necesitamos es cambiar la instrucción de configuración de esta pinMode(2,INPUT); a esta pinMode(2, INPUT_PULLUP); y el circuito quedaría de la siguiente forma

Resistencia de Pull Up Arduino Roboshield

Como vez es una forma fácil y segura de reducir el conteo de componentes en nuestros proyectos. En un próximo post hablaremos de cómo usar los pines digitales como analógicos. Incrementando el conteo total de pines digitales de nuestro Arduino.

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Revolución

La revolución es estudio, es arrastrar el lápiz, es escribir código. ¿Quieres ser parte de la Revolución? Estudia robótica, estudia lo que sea.

Roboshield es nuestra herramienta para la revolución.

Entornos de programación gráfica para Arduino

La contribución del equipo Arduino liderado por Massimo Banzi al mundo, es ha sido sin duda enorme.

Sabemos que Arduino es una herramienta que ha cambiado totalmente la forma en que se aprende, se enseña y se hace electrónica, a través de una tarjeta de desarrollo básica pero poderosa, de tecnología abierta y costeable. Razón por la cual  en Sual Labs la hemos elegido para ser el cerebro de Roboshield;.

Arduino utiliza un IDE textual (instrucciones escritas) en su entorno de desarrollo, ideal para los jóvenes que buscan un reto; sin embargo para los mas pequeños, los nativos digitales, aquellos niños que comúnmente decimos “Ya nacieron con chip”, pueden encontrar desalentador trabajar con texto.

Por lo cual ahora podemos contar con todo un ecosistema de programación gráfica. Estos entornos de desarrollo han venido a cambiar de nuevo las reglas del juego, ahora niños menores de 12 años pueden pueden programar cosas básicas pero poderosas, motivando así a que muchos niños sigan las carreras de ingeniería y ciencias.

En Sual Labs elegimos el entorno gráfico conocido como Visualino, que es un programa fácil de instalar, fácil de configurar, con mantenimiento constante y una impecable traducción al español.

Sin embargo cabe mencionar que existen muchas más opciones en todo el rango de calidades. Te presentaremos algunos otros entornos que puedes probar.

Ardublock

Es un entorno gráfico que se instala sobre el IDE original de Arduino (Al igual que Visualino); la interfaz gráfica aun no está tan bien pulida y actualmente no tiene traducción al español.

Ejemplo de programacion Ardublock Roboshield Sual Labs

Minibloq

Este entorno de programación gráfico no requiere la instalación del IDE de Arduino para funcionar, es un programa independiente. Una de las características que lo hacen interesante y que comparte con Arduino, es que mientras se arrastran bloques de código,  se puede ver como se va generando el código en su ventana derecha; lo que facilita el salto de programación gráfica a programación textual.

Ejemplo de programacion Minibloq Roboshield Sual Labs

Scratch

Scratch es otra alternativa a la programación visual. Conocida como S4A (Scratch For Arduino) no difiere mucho de las otras dos opciones. Es una variante de Scratch que es un entorno visual desarrollado por el MIT.

Ejemplo de programacion Scratch Roboshield Sual Labs

Visualino

Por último Visualino, la que elegimos en Sual Labs para trabajar con Roboshield. Esta basada en Blockly de Google y Bitbloq de bq. Este se instala sobre el IDE original de Arduino; cuenta con una traducción al español dmuy buena y cuenta con la función de generar código conforme se agregan bloques.

Ejemplo de programacion Visualino Roboshield Sual Labs

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¡Día del Ingeniero!

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Sensor Ultrasonico

Práctica Sensor Ultrasónico Roboshield

El día de hoy agregamos una nueva práctica a nuestro catálogo, en esta ocasión vamos a aprender cómo se controla Roboshield, usando un sensor ultrasónico común (modelo HC-SR04), sin mas acá esta el vídeo.

Roboshield es la mejor y más costeable forma de aprender Róbotica y Programación, comparte el vídeo y suscribete a nuestro canal de Youtube, o mejor aún síguenos en todas nuestras redes sociales.

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