Les TIC/TAC aplicades a l'ensenyament de l'electrònica al batxillerat. Presentació per la jornada "Som-hi" del 22 d'octubre de 2011 - https://sites.google.com/site/innovacioinstitutsccentral/

1. electrònica,
programació
i robòtica
TICs: simuladors, entorns de programació,
microcontroladors...

2. Electrònica, programació, automatismes, robòtica...
a l'INS Lluís de Peguera (Manresa)
OPs departament Tecnologia INS:
➲ Control per ordinador BATX
➲ Electrònica BATX
➲ Electrònica, programació i robòtica BATX
➲ Tecnologia 4t ESO
➲ Informàtica 4t ESO
Comuna:
➲ Treball de recerca de BATX

3. OP Electrònica, programació i robòtica
OP 1r Batx dissenyada pel centre
2 hores/setmana x 3 trimestres
Distribució trimestral
➲ 1r: electrònica analògica
➲ 2n: electrònica digital i programació
➲ 3r: automatització / robòtica
OP “multi-modalitat”
➲ mínima teoria
➲ moltes pràctiques

4. Electrònica analògica
➲ Conceptes
➲ Muntatge i mesures (aparells de l'aula-taller)
➲ Components
➲ Pràctiques
➲ Seguiment

5. Electrònica analògica
➲ Conceptes
● Corrent elèctric
● Tensió i Intensitat
● Lleis de Kirchhoff
● Resistència
● Resistors
● Llei d'Ohm
● (Corrent altern)
● Utilitat
● Freqüència i període
● Senyal
● Utilitat

6. Electrònica analògica
➲ Muntatge i mesures:
● Connexions amb cocodrils
● Font d'alimentació
● Polímetre
● (C.A.)
● Oscil·loscopi
● Generador de funcions
● Altaveus amplificats

7. Electrònica analògica
➲ Pràctiques
● Identificació de components electrònics
● El generador de laboratori
● El multímetre
● Els resistors
● Els sensors resistius
● El díode i el LED
● El corrent altern (demo)
● La conversió de C.A. a C.C.

8. Electrònica analògica
➲ Seguiment (moodle)
● Enunciats pràctiques
● Presentació pràctiques PDF (o en paper)
● Calendari
● Dubtes (missatges o fòrum)

9. Electrònica digital
➲ Conceptes
➲ Eines TIC (Simulador)
➲ Muntatge de circuits
➲ Seguiment

10. Electrònica digital
➲ Conceptes
● Digital vs analògic
● Estats i nivells lògics
● Funcions lògiques
● Sistema binari i codi BCD
● Circuits combinacionals

11. Electrònica digital
➲ Eines TIC
● Ordinadors
● Simulador de circuits lògics: Logisim
http://ozark.hendrix.edu/~burch/logisim/
● lliure
● java
● multiplataforma

12. Electrònica digital
➲ Muntatge de circuits:
● Placa breadboard
● Circuits integrats TTL/CMOS
● LEDs i visualitzadors de 7 segments

13. Electrònica digital
➲ Seguiment (moodle)
● Enunciats pràctiques
● Presentació pràctiques
● Captura pantalla simulador
● Fotografia muntatge en placa
● Respostes en línia o PDF

14. Programació
➲ IDE -> Scratch
➲ Pràctiques -> conceptes
➲ Seguiment -> web Scratch + Moodle

15. Programació
➲ Eines TIC
● Ordinadors
● IDE lliure i visual: Scratch
http://scratch.mit.edu
● Imagina
● Programa
● Comparteix
● Usuaris registrats web Scratch
(emmagatzematge, compartició,
avaluació)

16. Programació
➲ Pràctiques
● Moviments amb tecles de fletxa
● Dibuixar polígons amb nombre de costats variable
● Variables (velocitat, comptadors...)
● Simulació 7 segments (vestits, inc/decrem)
● Bomba (rellotge, sensors color...)
● Scrolling vertical

17. Automatització i robòtica
➲ Microcontroladors
➲ Eines TIC
➲ Disseny / Muntatge
➲ Seguiment

18. Automatització i robòtica
➲ Microcontroladors
● Plaques Arduino (Duemilanove)
● S4A
● IDE Arduino (firmware)
● Scratch com a "simulador"
● Fritzing pel disseny

19. Arduino
http://arduino.cc

20. Alternatives
➲ Picaxe
● més barat
● no lliure (gratuït)
● actualment multiplataforma
● llenguatge BASIC / diagrames de flux
➲ Sensorboard
● pocs distribuïdors (PicoBoard, PicoCAT)
● més car
● sensors i actuadors limitats
➲ Lego WeDo
● propietari
● poc compatible
● sensors i actuadors limitats

21. Avantatges / Inconvenients Arduino
➲ Avantatges
● Lliure
● Àmplia comunitat
● Barat
● Connexions fàcils
● Moltes versions
● Adaptable (shields)
➲ Inconvenients
● IDE llenguatge "estil C" (anglès)
● Placa poc robusta

22. S4A
http://seaside.citilab.eu/scratch/arduino

23. S4A
Blocs placa Arduino:
➲ 6 sensors analògics
➲ 2 sensors digitals
➲ 3 sortides analògiques
➲ 3 sortides digitals
➲ 2 motors
➲ 2 servos

24. S4A
Plafó sensors
➲ 6 sensors analò-
gics
➲ 2 sensors digitals

25. S4A
Hola món (modificat)

26. Arduino i S4A
➲ Problemàtica Arduino
● IDE llenguatge "estil C" (anglès)
● Placa poc robusta
➲ Limitacions S4A:
● nombre E/S reduït (fix)
● connexió amb l'ordinador necessària

27. Projectes amb S4A
➲ semàfor
➲ pong amb joystick (potenciòmetre)
➲ alarma per sensor òptic
➲ visualitzador 7 segments
➲ comptador aforament local:
● comptadors ascendent (descendent) tecles Scratch
● comptadors ascendent (descendent) sensors òptics S4A
● 1 visualitzador 7 segments S4A
➲ seguidor solar (servo)

28. Semàfor S4A
LEDs:
Vermell
Groc
Verd

29. Semàfor S4A

30. Semàfor S4A

31. Alarma amb S4A
Sensor LDR
Pantalla
So

32. Alarma amb S4A

33. Alarma amb S4A

34. Alarma amb S4A

35. Seguidor solar amb S4A
2 sensors LDR
1 servomotor

36. Visualitzador 7 segments amb S4A
7 sortides!!
➲ imatge S4A modificada
➲ firmware modificat

37. Continuitat - Evolució
Pràctiques amb Arduino IDE sense S4A:
● robots
● automatismes
➲ moviment:
● servos
● motoreductors
➲ sensors
● fototransistors
● ultrasons / infraroigs
Pràctiques -> Treball de recerca

38. Recursos necessaris
➲ Aula-taller / Aula d'informàtica / Aula estàndard
➲ Equipament laboratori (generadors, multímetres,
connexions...)
➲ Emmagatzematge material
➲ Ordinadors: sobretaula / portàtils
➲ Programari (lliure i multiplataforma):
● Logisim
● Scratch
● IDE Arduino
● S4A
● Fritzing

39. Seguiment / Control / Avaluació
Moodle
➲ Informació de referència
➲ Magatzem o enllaç de programari i altres fitxers
➲ Enunciats pràctiques
➲ Emmagatzematge informes pràctiques i fitxers
alumnat
➲ Registre de tasques i avaluació

40. Electrònica, programació i robòtica a l'aula
TICs: simuladors, entorns de programació, microcontroladors...
Disponible en línia a:
http://www.slideshare.net/aubieto/op-electrnica-metodologies
Totes les imatges són propietat dels seus respectius propietaris*, la resta:
Antoni Ubieto CC BY-NC-SA 3.0
* Scratch (MIT), Arduino, S4A (Citilab), Logisim (Carl Burch), Fritzing (IDL)
Presentació: Antoni Ubieto CC BY-NC-SA 3.0
antoni.ubieto@gmail.com
INS Lluís de Peguera
Manresa