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INSTITUCIÓN EDUCATIVA
  CIUDADELA DEL SUR




    EDUCACIÓN BÁSICA
  CICLO SECUNDARIA
        GRADO 9°

TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA
       4º Periodo

          Elaborado
     Jovanni Patiño Cadena
              2012
Institución Educativa Ciudadela Del Sur


                                                                                               9°
                       EDUCACIÓN BÁSICA SECUNDARIA
                      ÁREA TECNOLOGÍA E INFORMATICA

                        tercer periodo
                UNIDAD DIDÁCTICA: “Proyecto de robótica”

LOGRO: Realizar un proyecto de robótica, utilizando la programación lógica del
Handy criket; que ayude a resolver un problema panteado mediente la realización
de un artefacto.



Apropiación y uso de la tecnología:            Ensamblo sistemas siguiendo instrucciones escritas o
esquemáticas.

Solución de problemas con tecnología: Argumento y explico mis propuestas y decisiones
en el diseño de soluciones tecnológicas

Tecnología y sociedad: Reconozco y analizo el uso potencial de los recursos naturales
en algunos desarrollos tecnológicos y evalúo las consecuencias de su agotamiento.

CONTENIDOS: Durante este periodo aprenderás sobre los siguientes temas:

Guía 1
                        El problema tecnológico
                       Sensores del Handy cricket
                       Ejemplos de programación
                     Faces del proyecto tecnológico
                 Presentación del proyecto tecnológico.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
Momento A: Apropiación de conceptos.
Momento B:      Análisis y propuesta de solución de problemas
Momento C:      Práctica en el contexto
Momento D:      Capacidad de hacer nuevas propuestas e inventiva.
                    Cumplimiento y responsabilidad con trabajos y tareas
                    Participación activa
                    Puntualidad y asistencia
GUÍA No. 01



                       ”Robótica” (6 SEMANAS).

                                   Actividad 1
Actividad de motivación.

(Trabajo grupal)
Resuelve en tu cuaderno el siguiente problema                                                    y
socialízalos con tus compañeros de mesa.

DESCRIPCIÓN DE UN PROCESO DE RIEGO PARA UN CULTIVO.

El diagrama indica el caudal de una acequia (1) que suministra el agua para el riego de un cultivo
de maracuyá (3), mediante dos sistemas independientes, así:

    1. En el primero, el agua ingresa por la compuerta A hasta el tanque (2), donde es
       almacenada y posteriormente, a través de la compuerta C, es distribuida por un sistema
       de mangueras subterráneas que efectúan un riego por aspersión.
    2. En el segundo, el agua ingresa por la compuerta B y es distribuida directamente por un
       sistema de surcos extendido en todo el cultivo, efectuándose un riego por inundación.

Una ley de recursos hídricos del INDERENA sólo permite tomar agua de la acequia por la
compuerta A o la compuerta B, pero no por las dos al mismo tiempo. El objetivo es distribuir la
toma de aguas entre los demás usuarios de la acequia equitativamente.

Cuando el tanque (2) está lleno y la compuerta A está abierta, pero la compuerta C está cerrada, el
agua sobrante pasa por un desagüe D a formar parte del acueducto de una finca. No hay otras
condiciones bajo las cuales circule agua por D.

Las situaciones que se plantean a continuación, se fundamentan en el proceso descrito
textualmente y se asumen las condiciones normales de funcionamiento.
Imagen grande

Actividades.

   1. De las situaciones que se describen a continuación, indique cuáles son posibles y cuáles no
      lo son, en las condiciones de funcionamiento del sistema. Argumente en forma breve su
      respuesta.

   a.   La compuerta A está abierta y no hay riego en el cultivo.
   b.   Las compuertas A y B están cerradas y hay riego en el cultivo.
   c.   La compuerta B está abierta y hay riego por aspersión.
   d.   La compuerta B está abierta y hay agua circulando por el desagüe D.
   e.   La compuerta A está abierta y hay riego por inundación.
   f.   La compuerta C está abierta y no hay riego en el cultivo.
   g.   La compuerta B está cerrada y no hay agua circulando por el desagüe D.
   h.   Hay agua circulando por el desagüe D y hay riego en el cultivo.
   i.   Hay riego por inundación y por aspersión simultáneamente.
   j.   La compuerta B está cerrada, el tanque está lleno, no hay agua circulando por el desagüe
        D y no hay riego en el cultivo.
   k.   El tanque está lleno y no hay riego en el cultivo.
   l.   El tanque está vacío completamente y hay riego en el cultivo.
   m.   Hay dos compuertas abiertas y no hay riego en el cultivo.
   n.   Hay una compuerta abierta y hay riego en el cultivo.
   o.   Hay una compuerta abierta y no hay riego en el cultivo.

   2. Hoy no hay riego en el cultivo. Señale en las opciones siguientes cuál o cuáles de ellas son
      causa de este hecho.
a.   La compuerta A está cerrada.
   b.   La compuerta B está cerrada.
   c.   Las compuertas A y B están cerradas.
   d.   La compuerta A está abierta y la compuerta C está cerrada.
   e.   Las compuertas B y C están cerradas.
   f.   Hay agua circulando por el desagüe D.
   g.   Hay dos compuertas cerradas.
   h.   El tanque está vacío.

   3. Hay dos compuertas abiertas, señale, cuál o cuáles de las opciones siguientes son
      consecuencias de este hecho.

   a.   Hay riego por aspersión.
   b.   Hay riego por inundación.
   c.   Hay riego en el cultivo.
   d.   No hay agua circulando por el desagüe D.
   e.   La compuerta A está abierta.
   f.   La compuerta C está abierta.



PRESABERES:
Con la información obtenida de los comandos básicos del cricket logo resolver las
siguientes intrusiones:

Motores
   1.   Encender el motor A
   2.   Encender el motor B
   3.   Encender los dos motores
   4.   Invertir el giro a un motor
   5.   Invertir el giro a los dos motores



Sensores
  Ahora coloque el switch de contacto en el puerto de switch A

   1. A, on Waituntil [switcha] onfor 20


   _____________________________________________________________________________

2. A, on waituntil [switcha] off
   _____________________________________________________________________________
   _____________________________________________________________________________
Ahora coloque la fotorresistencia en el puerto de sensor B



    3. Loop [send sensorb]
    _____________________________________________________________________________
    _____________________________________________________________________________



    4. A, on waituntil [sensorb > 100] off
    _____________________________________________________________________________
    _____________________________________________________________________________




Sincronizacion
    5. ab, on wait 20 off


    _____________________________________________________________________________
    _____________________________________________________________________________

   6. ab, onfor 20
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________


                                          Actividad 2
Trabajo individual

    Investiga los siguientes términos y escríbelos en tu cuaderno
        Nanotecnología.
        Biotecnología
        Investiga cuales son las 10 principales profesiones del futuro y describe en qué consisten
        Elige una de las 10 principales profesiones del futuro y explica por qué te gustaría
        estudiarla.
        Lee la frase que se encuentra al final; y has una reflexión sobre esta.

        vivimos en una sociedad profundamente dependiente de la ciencia
        y la tecnología y en la que nadie sabe nada de estos temas. Ello
        constituye una fórmula segura para el desastre.     Carl Sagan
LOS SENSORES



Lea la siguiente información y resuelva la actividad:
Los robots regularmente funcionan con algunos dispositivos electrónicos llamados
sensores, veamos algunos de estos y como se clasifican:

Sensor viene de la palabra sentir, entonces podemos decir que los sensores de
una persona son sus órganos correspondientes a los sentidos, a través de estos
tenemos la capacidad de captar la información del ambiente, por ejemplo la
temperatura, el color, entre otras.

De la misma manera hay sensores que se utilizan en aplicaciones electrónicas
para capturar información del medio ambiente para que una maquina pueda
entenderla.

Los sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la
variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación,
movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea
analógica o digital

Usos de los sensores
Se utilizan sensores por ejemplo: en la industria automotriz,       en la industria
manufacturera, en robótica, entre muchas otras áreas.
Así para dar a los robots la capacidad de realizar tareas de forma independiente,
es necesario dotarlos de sensores, a partir de los cuales pueden percibir su
entorno y pueden llevar a cabo múltiples tareas.


Un sensor tiene las siguientes características:
1. Convierte una variable física (por ejemplo, temperatura, distancia, presión) en
otra variable diferente, generalmente en una señal eléctrica.
2. Son codificadores (Encoders),          efectores,   convertidores,   detectores,
transductores e iniciadores.
3. No siempre generan una señal eléctrica. Ejemplo. Los finales de carrera
neumáticos, generan cambios de presión.
4. Funcionan con contacto físico y sin contacto físico. Ejemplos, finales de carrera,
sensores de fuerza(contacto físico), barreras fotoeléctricas, barreras de aire,
detectores de infrarrojos, sensores de reflexión ultrasónicos, sensores
magnéticos(sin contacto físico).
5. En procesos controlados, son “preceptores” que supervisan un proceso,
indicando los errores, recogiendo los estados y transmitiendo esta información a
los demás componentes del proceso.


Tipos de sensores
       Sensores Analógicos

un sensor analógico es aquel que, como salida, emite una señal comprendida por un
campo de valores instantáneos que varían en el tiempo, y son proporcionales a los
efectos que se están midiendo; por
ejemplo, un termómetro es un dispositivo
analógico... la temperatura se mide en
grados que pueden tener, en cualquier
momento determinado, diferentes valores
que son proporcionales a su indicador, o a
su "salida" en caso de un dispositivo
electrónico.

         Fotoceldas, Fotorresistencias
       o LDR's.

          Emisores y Receptores Infrarrojos.


       Sensores Digitales

un sensor digital en cambio es un dispositivo que puede adoptar
únicamente dos valores de salida; 1 -0 ... encendido o apagado, sí, o
no.... los estados de un sensor digital son absolutos y únicos, y se usan
donde se desea verificar estados de "verdad" o "negación" en un sistema
automatizado... por ejemplo, una caja que es transportada llega al final de
un recorrido, y activa un sensor digital; entonces, la señal 0 del sensor en
reposo, cambia inmediatamente a 1, dando cuenta al sistema de tal
condición...

Switchs, Interruptores y microswitchs, o bumper's
Magnitud                           Transductor                    Característica
                     Potenciómetro                                   Analógica
Posición lineal o    Encoder                                         Digital
angular
                     Sensor Hall                                     Digital
                     Transformador diferencial de variación lineal   Analógica
                     Galga extensiométrica                           Analógica
Desplazamiento y
                     Magnetoestrictivos                              A/D
deformación
                     Magnetorresistivos                              Analógica
                     LVDT                                            Analógica
                     Dinamo tacométrica                              Analógica
                     Encoder                                         Digital
Velocidad lineal y   Detector inductivo                              Digital
angular              Servo-inclinómetros                             A/D
                     RVDT                                            Analógica
                     Giróscopo
                     Acelerómetro                                    Analógico
Aceleración
                     Servo-accelerómetros
Fuerza y par         Galga extensiométrica                           Analógico
(deformación)        Triaxiales                                      A/D
                     Membranas                                       Analógica
Presión              Piezoeléctricos                                 Analógica
                     Manómetros Digitales                            Digital
                     Turbina                                         Analógica
Caudal               Magnético                                       Analógica
                     Termopar                                        Analógica
                     RTD                                             Analógica
Temperatura          Termistor NTC                                   Analógica
                     Termistor PTC                                   Analógica
                     [Bimetal - Termostato ]]                        I/0
                     Inductivos                                      I/0
Sensores de
                     Capacitivos                                     I/0
presencia
                     Ópticos                                         I/0 y Analógica
                     Matriz de contactos                             I/0
Sensores táctiles
                     Piel artificial                                 Analógica
                     Cámaras de video
                                                                     Procesamiento
                                                                     digital
Visión artificial
                     Cámaras CCD o CMOS
                                                                     Procesamiento
                                                                     digital
                     Sensor final de carrera
Sensor de            Sensor capacitivo                               Analógica
proximidad           Sensor inductivo                                Analógica
                     Sensor fotoeléctrico                            Analógica
Sensor acústico
                     micrófono                                       Analógica
(presión sonora)
Sensores de acidez   IsFET
                     fotodiodo                                       Analógica
                     Fotorresistencia                                Analógica
Sensor de luz        Fototransistor                                  Analógica
                     Célula fotoeléctrica                            Analógica
Sensores captura     Sensores inerciales
de movimiento
Para conocer cómo funciona cada tipo de estos sensores visita la siguiente página en el módulo de
sensores y tendrás una ampliación de cada uno de estos temas.
http://www.profesormolina.com.ar/




                              Actividad 1
Con tu grupo de trabajo debes de crear un artefacto que representa
algunos movimientos (un robot) teniendo en cuenta las siguientes
características.

1 seguir las fases del proyecto tecnológico.

FASES DEL PROCESO DE LA ACTIVIDAD TECNOLÓGICA


  1. FASE     - PLANTEAMIENTO E IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
     TECNOLÓGICO:
  La propuesta o problema tiene que estar perfectamente entendida por usted,
  amigo estudiante, las características o condiciones de la actividad tecnológica
  deben estar identificadas y definidas. En el caso de los ENTORNOS
  TECNOLÓGICOS sería: “DISEÑAR Y CONSTRUIR UN ROBOT

  CARACTERÍSTICAS Y/O CONDICIONES:
     Que los materiales elegidos sean preferiblemente de reciclaje.


  2. FASE - BÚSQUEDA DE LA INFORMACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN
  Se debe recolectar la información necesaria sobre SU ROBOT, en Bibliotecas,
  revistas, Internet, profesora, en los presaberes de clase en el A.T.T., otros,
  para describirlos en la carpeta de trabajo (bitácora). El relator (encargado de
  escribir o relatar) debe anotar todas las ideas de su(s) compañero(s) de grupo -
  LLUVIA DE IDEAS Estas preguntas pueden servir como por ejemplo:
       ¿Cómo montar las partes del robot?
       ¿Cómo diseñarlos?
       Como construirlos?
       ¿Qué materiales utilizaremos?
       De qué partes consta el prototipo o modelo? Y otros
  3. FASE – GENERACIÓN DE UN DISEÑO
  Elaborar un DISEÑO PREVIO: se requiere de conocimientos previos y de la
  mente creativa de cada uno de los integrantes del grupo, quienes deben dejar
constancia en la carpeta de sus bocetos o borradores, a mano alzada, y
además del DISEÑO DEFINITIVO, TAL CUAL VA A QUEDAR EN LA
REALIDAD.
4. FASE – PLANEACIÓN
      Lista de Actividades a realizar
      Lista de materiales (Comerciales y desecho)
      Lista de herramientas
      Distribución del trabajo y responsabilidades (Tareas a cada uno)
      Distribución del tiempo
      Presupuesto (Costos)
5. FASE – CONSTRUCCIÓN
En esta fase se deben narrar las dificultades y logros alcanzados en el Diseño
y Construcción de mi entorno citadino preferido. Se deben tener en cuenta las
normas de seguridad y aseo, el cuidado y uso de herramientas, máquinas y
sitios de estudio y de trabajo. Evitar desperdicio de materiales.
6. FASE – EVALUACIÓN Y SOCIALIZACIÓN
Se valoraran los LOGROS alcanzados, las CAPACIDADES como trabajo en
equipo, creatividad, el uso de los pre saberes, el autoaprendizaje, autonomía,
la tolerancia, la convivencia y finalmente la mesa SOCIALIZACIÓN DEL
TRABAJO TERMINADO.
7. FASE – PRESENTACIÓN DEL INFORME
Cada equipo de trabajo presenta el informe escrito (Bitácora sobre la actividad
tecnológica realizada).


Prestar el trabajo al docente:

Trabajos escritos con las fases del proyecto.

Presentar la maqueta al docente.




                            GUÍA No. 02
”Que robótica” (3 SEMANAS).
                                      ACTIVIDAD 1

Actividad de motivación.
(Trabajo grupal)

Vea video proyectado por el profesor sobre la historia de los robots y realiza
el siguiente trabajo

   1. Haga una historieta en Word donde cuente como ha sido la evolución
      de los robots y según su opinión cual es al futuro de los mismos.

El trabajo debe de tener:

Imágenes

Texto


                                      ACTIVIDAD 2
Pre saberes:

Realice un crucigrama de 10 preguntas entre horizontales y verticales donde se
pregunte por los siguientes temas:

       Que es un robot.
       Clasificación de los robots
       Que es la robótica
       Principios de la robótica




                                        ACTIVIDADA 3
            Con tus compañeros de trabajo lee el siguiente texto Y
            realiza un resumen en tu cuaderno con las siguientes
                              características:
                Dibujar las partes del Handy cricket.
                Describir para que sirve cada una de ellas
Componentes de su Laboratorio de Robótica.

                       Handy Cricket o componente base

PICmicro® microprocessor. El Handy Cricket se basa en el PIC16C715, el cual
incluye 2048 bytes de Memoria de Sólo Lectura ROM programable una sola vez
(“quemado” con
el sistema de
operación      del
Handy Cricket),
entradas
análogas,
entradas         y
salidas digitales.
El PIC es el
“cerebro       del
Handy Cricket.

Memoria     Serial
EEPROM       para
programas      de
usuario.       El
código de usuario
compilado está
cargado    dentro
de un chip de
memoria
24LC32, el cual
provee      4096
bytes de almacenaje no volátil.

Chip de comunicaciones IrDA (datos asociados Infrarojo). Usando el chip Sharp
GP2W0001YP, el Handy Cricket implementa comunicaciones infrarrojas bi
direccionalmente para cargar el programa y para comunicaciones inter-Cricket.
Con
un vector de datos mínima de 50k baudios Chip controlador de motor Dual. El
controlador de motor dual H-bridge de la Texas Instruments SN754410NE permite
al Handy Cricket para corriente directa de dos motores DC. Salidas mínimas para
dos motores DC.

5a. Dos puertos de motores con su respectivo enchufe

5b. Dos led bicolores (rojo-verde), que indican el sentido de rotación del motor. Un
led en cada puerto de motor. Componentes de Entradas y salidas (I/O)
clasificados. el Handy Cricket incluye:

6a dos puertos para sensor
análogos,

6b. dos tarjetas de expansión
tipo bus,

6c. un piezo beeper, para
reproducción    de  sonidos
compatible con MIDI

6d. un LED Verde que indica el
estado del handy cricket
(encendido o apagado)

6e.    un     pushbutton    que
corre/para el programa.

Entradas mínima para dos
sensores. El valor de salida del
sensor puede ser leído como
falso/verdadero o puede ser
convertido a un número entre 0
y 255. Mínimo dos puertos bus,
que permitan la interacción con una colección de diferentes dispositivos como el
Display de números para el Handy Cricket, conductor de lamp/relay para el Handy
Cricket, y servo controlador para el Handy Cricket.




                       Interfaz de comunicación
Interfaz de comunicación que
establece comunicación del
computador con el

componente base, para la
transferencia     directa  del
programa      a      este.  La
alimentación de la interfaz es
con una pila de 9

La interfaz viene acompañada
con un cable de comunicación
RS232, terminales DB9 macho
y DB9 hembra



                                 Accesorios



     Juego de sensores y motores




Dos motores Robot DC pequeños (type 2)
Referencia G9331. Estos motores trabajan
desde 3VDC hasta 12VDC. Los motores se
entregan debidamente alambrados y con los
conectores DF3 de dos posiciones



                             Un bulbo de luz
                             o         piloto.
                             Referencia 25-
1365. Este bulbo trabaja con 6V y 70 MA El piloto se entregan debidamente
alambrados y con los conectores DF3 de dos posiciones.



Un sensor de luz tipo Xicon Photo Conductive Cells Serie 54C (338-54C79),
debidamente alambrado y con el conector apropiado para enchufar en el
componente base




                                                         Un interruptor, tipo
                                                         interruptor redondo
                                                         de tipo de luz de
                                                         pulso,       registro
                                                         radial. Referencia
                                                                     EVQ11,
                             debidamente alambrado y con el conector
                             apropiado para enchufar en el componente base




         COMPOSICION INTERNA DE LA MEMORIA DEL CRICKET
LA CONSTRUCCIÓN DEL MAPA DE LA MEMORIA PARA EL SISTEMA DE
                          CRICKET



Hay tres tipos de memoria en el cricket:

* La MEMORIA DE SÓLO LECTURA de PIC (2048 palabras de 14 bits)

* La RAM de PIC (96 bytes)

* El EEPROM externa (4096 bytes)



Los bancos de la MEMORIA DE SÓLO LECTURA de PIC interpretan operaciones
del sistema.

El uso conveniente de la ROM del Crickets "OTP" (programable una sola vez por
el fabricante)

Los bancos de la RAM del PIC intérpreta el estado interno de la pila.

Usando un código de ejecución con variables globales dadas por el usuario.

El programa Logo, usa arreglos de datos, graba y graba en una memoria
EEPROM



                      EL PLANO DE lA EEPROM EXTERNA



0x000-0xfef (los datos del usuario) 4096 byte

0xff0/0xff1 (boton # 1 ptr) 2 byte

0xff2/0xff3 (botón # 2 ptr) 2 byte

0xff4-0xffe (el nombre de CRICKET) 11 byte

0xfff (la bandera de autoencendido) 1 el byte



 El usuario tiene acceso a la escritura de la memoria EEPROM después de la
siguiente dirección (0x500).
COMPOSICION DE LA COMUNICACIÓN DE LA INTERFAZ DEL
                      CRICKET


La comunicación con el Handy Cricket vía infrarrojo directo al puerto serial del
PC. Usamos componentes del IRDA con nuestro esquema de modulación que
produce una tasa efectiva de comunicación de 50K baudio 50K del infrarrojo de la
interfaz hasta la EEprom del cricket;

Sin embargo, la velocidad de 9600 baudios entre el puerto Serial del computador y
la Interfase del Cricket.

Forma de la Señal de comunicación IRDA

Es una señal orientada en bytes; Cada byte es transmitido al computador
seriamente y este a su ves es transmitido vía IRDA al cricket. y cada byte recibido
por el Cricket se hace traducido a un byte serial para la PC.



formato de la señal:




   +--+           +--+       +--+                    +--+
   | |          | |     | |              6 more | |
---+ +---------------+ +-------+ +-------+----------+ bits + +-------+
   4us ~50us           4us 8us 4us 8us             12us         4us 8us
   |            |       |        |     |        |       |
   |<-prestart pulse->| start | '1' bit | '0' bit |         | stop |
   |            | bit     | LSB data |        |       | bit |


Los pulsos indican los lapsos de tiempo de transmisión. son 8 bits de datos, y se
envía de primero el menos significativos. el intervalo entre bit y bit es de 50 usec,
el largo del pulso debería de ser de 4 usec.

  Actividad 4
  Copia en tu cuaderno las siguientes intrusiones del
  cricket logo Y preséntalas al profesor
INSTRUCCIONES BASICAS DEL CRICKET LOGO


 a: comando para el puerto de salida A/ motor a
b:     comando para el puerto de salida B/ motor b
ab: comando para los puertos A y B al tiempo
on: encender
onfor: encender durante cierto tiempo. Ejemplo: a, onfor 20 enciende
el motor a durante 2 segundos
off : apagar
thisway: girar hacia un sentido
thatway: girar hacia un sentido (inverso a thisway) dependiendo de
la polarización del motor.
rd: invertir el giro. Ejemplo: repeat 2[a, onfor 30 rd], a los 3 segundos
invierte el giro del motor y repite el proceso 2 veces.
sensora: se refiere al sensor en el Puerto A
sensorb: se refiere al sensor en el Puerto B
switcha: se refiere al switch en el Puerto A
switch: se refiere al switch en el Puerto B
setpower: nivel de potencia de giro, escala del 1 al 8, siendo 1 la
minima potencia y 8 la máxima
Repeat: repeat # [codigo], repite # veces el código escrito dentro de
los corchetes. Ejemplo:

repeat 2[a,onfor 20], se repite 2 veces el código escrito en los
corchetes.

Beep : emite sonido corto “beep”
Note: emite una nota durante un tiempo asignado: ejemplo: note 85
40, emite la nota a la que pertenece el numero 85 durante 4 segundos.
Waituntil[condicion] accion: segun sea la condicion ejecuta una accion
que se escribe a continuacion del corchete.
Ejemplo:
                   Waituntil[switcha]
                   Ab, onfor 20

Enciende los 2 motores durante 2 segundos

Loop [codigo]: es un ciclo infinito, ejecuta indefinidamente el código
escrito dentro de los corchetes.




                                          Actividad 5

                                (Taller programación básica)


                      Asumiremos que se tienen los 2 motores conectados
                      y un switch en el Puerto A del Cricket.

                      1.   En   los   siguientes   códigos,   describa   con
1.1
      to prueba
        a, onfor 30
      end

1.2
      to prueba
        ab, onfor 40
        note 75 30
      end
1.3
              to prueba
                repeat 2[b, onfor 30 rd]
              end

     1.4

              to prueba
                repeat 3[
                ab, onfor 50
                beep
               ]
              end
     1.5
              to prueba
                b, on
                waituntil[switcha]
                off
              end




2.   En cada uno de los casos escriba el código que cumpliría la función
que se pretende.

  2.1         Encender el motor “b” durante 5 segundos

  2.2         Encender el motor “a”, hacia la izquierda durante 3 segundos, emitir
Realce la programación de un robot el cual sigua como mínimo 10 intrusiones




 Bibliograifa
http://platea.pntic.mec.es/~jescuder/logica.htm
http://profe-alexz.blogspot.com.ar/2011/03/razonamiento-
logico-matematico.html

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  • 1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA CIUDADELA DEL SUR EDUCACIÓN BÁSICA CICLO SECUNDARIA GRADO 9° TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA 4º Periodo Elaborado Jovanni Patiño Cadena 2012
  • 2. Institución Educativa Ciudadela Del Sur 9° EDUCACIÓN BÁSICA SECUNDARIA ÁREA TECNOLOGÍA E INFORMATICA tercer periodo UNIDAD DIDÁCTICA: “Proyecto de robótica” LOGRO: Realizar un proyecto de robótica, utilizando la programación lógica del Handy criket; que ayude a resolver un problema panteado mediente la realización de un artefacto. Apropiación y uso de la tecnología: Ensamblo sistemas siguiendo instrucciones escritas o esquemáticas. Solución de problemas con tecnología: Argumento y explico mis propuestas y decisiones en el diseño de soluciones tecnológicas Tecnología y sociedad: Reconozco y analizo el uso potencial de los recursos naturales en algunos desarrollos tecnológicos y evalúo las consecuencias de su agotamiento. CONTENIDOS: Durante este periodo aprenderás sobre los siguientes temas: Guía 1 El problema tecnológico Sensores del Handy cricket Ejemplos de programación Faces del proyecto tecnológico Presentación del proyecto tecnológico. CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Momento A: Apropiación de conceptos. Momento B: Análisis y propuesta de solución de problemas Momento C: Práctica en el contexto Momento D: Capacidad de hacer nuevas propuestas e inventiva.  Cumplimiento y responsabilidad con trabajos y tareas  Participación activa  Puntualidad y asistencia
  • 3. GUÍA No. 01 ”Robótica” (6 SEMANAS). Actividad 1 Actividad de motivación. (Trabajo grupal) Resuelve en tu cuaderno el siguiente problema y socialízalos con tus compañeros de mesa. DESCRIPCIÓN DE UN PROCESO DE RIEGO PARA UN CULTIVO. El diagrama indica el caudal de una acequia (1) que suministra el agua para el riego de un cultivo de maracuyá (3), mediante dos sistemas independientes, así: 1. En el primero, el agua ingresa por la compuerta A hasta el tanque (2), donde es almacenada y posteriormente, a través de la compuerta C, es distribuida por un sistema de mangueras subterráneas que efectúan un riego por aspersión. 2. En el segundo, el agua ingresa por la compuerta B y es distribuida directamente por un sistema de surcos extendido en todo el cultivo, efectuándose un riego por inundación. Una ley de recursos hídricos del INDERENA sólo permite tomar agua de la acequia por la compuerta A o la compuerta B, pero no por las dos al mismo tiempo. El objetivo es distribuir la toma de aguas entre los demás usuarios de la acequia equitativamente. Cuando el tanque (2) está lleno y la compuerta A está abierta, pero la compuerta C está cerrada, el agua sobrante pasa por un desagüe D a formar parte del acueducto de una finca. No hay otras condiciones bajo las cuales circule agua por D. Las situaciones que se plantean a continuación, se fundamentan en el proceso descrito textualmente y se asumen las condiciones normales de funcionamiento.
  • 4. Imagen grande Actividades. 1. De las situaciones que se describen a continuación, indique cuáles son posibles y cuáles no lo son, en las condiciones de funcionamiento del sistema. Argumente en forma breve su respuesta. a. La compuerta A está abierta y no hay riego en el cultivo. b. Las compuertas A y B están cerradas y hay riego en el cultivo. c. La compuerta B está abierta y hay riego por aspersión. d. La compuerta B está abierta y hay agua circulando por el desagüe D. e. La compuerta A está abierta y hay riego por inundación. f. La compuerta C está abierta y no hay riego en el cultivo. g. La compuerta B está cerrada y no hay agua circulando por el desagüe D. h. Hay agua circulando por el desagüe D y hay riego en el cultivo. i. Hay riego por inundación y por aspersión simultáneamente. j. La compuerta B está cerrada, el tanque está lleno, no hay agua circulando por el desagüe D y no hay riego en el cultivo. k. El tanque está lleno y no hay riego en el cultivo. l. El tanque está vacío completamente y hay riego en el cultivo. m. Hay dos compuertas abiertas y no hay riego en el cultivo. n. Hay una compuerta abierta y hay riego en el cultivo. o. Hay una compuerta abierta y no hay riego en el cultivo. 2. Hoy no hay riego en el cultivo. Señale en las opciones siguientes cuál o cuáles de ellas son causa de este hecho.
  • 5. a. La compuerta A está cerrada. b. La compuerta B está cerrada. c. Las compuertas A y B están cerradas. d. La compuerta A está abierta y la compuerta C está cerrada. e. Las compuertas B y C están cerradas. f. Hay agua circulando por el desagüe D. g. Hay dos compuertas cerradas. h. El tanque está vacío. 3. Hay dos compuertas abiertas, señale, cuál o cuáles de las opciones siguientes son consecuencias de este hecho. a. Hay riego por aspersión. b. Hay riego por inundación. c. Hay riego en el cultivo. d. No hay agua circulando por el desagüe D. e. La compuerta A está abierta. f. La compuerta C está abierta. PRESABERES: Con la información obtenida de los comandos básicos del cricket logo resolver las siguientes intrusiones: Motores 1. Encender el motor A 2. Encender el motor B 3. Encender los dos motores 4. Invertir el giro a un motor 5. Invertir el giro a los dos motores Sensores Ahora coloque el switch de contacto en el puerto de switch A 1. A, on Waituntil [switcha] onfor 20 _____________________________________________________________________________ 2. A, on waituntil [switcha] off _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________
  • 6. Ahora coloque la fotorresistencia en el puerto de sensor B 3. Loop [send sensorb] _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 4. A, on waituntil [sensorb > 100] off _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Sincronizacion 5. ab, on wait 20 off _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 6. ab, onfor 20 ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Actividad 2 Trabajo individual Investiga los siguientes términos y escríbelos en tu cuaderno Nanotecnología. Biotecnología Investiga cuales son las 10 principales profesiones del futuro y describe en qué consisten Elige una de las 10 principales profesiones del futuro y explica por qué te gustaría estudiarla. Lee la frase que se encuentra al final; y has una reflexión sobre esta. vivimos en una sociedad profundamente dependiente de la ciencia y la tecnología y en la que nadie sabe nada de estos temas. Ello constituye una fórmula segura para el desastre. Carl Sagan
  • 7. LOS SENSORES Lea la siguiente información y resuelva la actividad: Los robots regularmente funcionan con algunos dispositivos electrónicos llamados sensores, veamos algunos de estos y como se clasifican: Sensor viene de la palabra sentir, entonces podemos decir que los sensores de una persona son sus órganos correspondientes a los sentidos, a través de estos tenemos la capacidad de captar la información del ambiente, por ejemplo la temperatura, el color, entre otras. De la misma manera hay sensores que se utilizan en aplicaciones electrónicas para capturar información del medio ambiente para que una maquina pueda entenderla. Los sensores son dispositivos electrónicos con la capacidad de detectar la variación de una magnitud física tales como temperatura, iluminación, movimiento y presión; y de convertir el valor de ésta, en una señal eléctrica ya sea analógica o digital Usos de los sensores Se utilizan sensores por ejemplo: en la industria automotriz, en la industria manufacturera, en robótica, entre muchas otras áreas. Así para dar a los robots la capacidad de realizar tareas de forma independiente, es necesario dotarlos de sensores, a partir de los cuales pueden percibir su entorno y pueden llevar a cabo múltiples tareas. Un sensor tiene las siguientes características: 1. Convierte una variable física (por ejemplo, temperatura, distancia, presión) en otra variable diferente, generalmente en una señal eléctrica. 2. Son codificadores (Encoders), efectores, convertidores, detectores, transductores e iniciadores. 3. No siempre generan una señal eléctrica. Ejemplo. Los finales de carrera neumáticos, generan cambios de presión.
  • 8. 4. Funcionan con contacto físico y sin contacto físico. Ejemplos, finales de carrera, sensores de fuerza(contacto físico), barreras fotoeléctricas, barreras de aire, detectores de infrarrojos, sensores de reflexión ultrasónicos, sensores magnéticos(sin contacto físico). 5. En procesos controlados, son “preceptores” que supervisan un proceso, indicando los errores, recogiendo los estados y transmitiendo esta información a los demás componentes del proceso. Tipos de sensores Sensores Analógicos un sensor analógico es aquel que, como salida, emite una señal comprendida por un campo de valores instantáneos que varían en el tiempo, y son proporcionales a los efectos que se están midiendo; por ejemplo, un termómetro es un dispositivo analógico... la temperatura se mide en grados que pueden tener, en cualquier momento determinado, diferentes valores que son proporcionales a su indicador, o a su "salida" en caso de un dispositivo electrónico. Fotoceldas, Fotorresistencias o LDR's. Emisores y Receptores Infrarrojos. Sensores Digitales un sensor digital en cambio es un dispositivo que puede adoptar únicamente dos valores de salida; 1 -0 ... encendido o apagado, sí, o no.... los estados de un sensor digital son absolutos y únicos, y se usan donde se desea verificar estados de "verdad" o "negación" en un sistema automatizado... por ejemplo, una caja que es transportada llega al final de un recorrido, y activa un sensor digital; entonces, la señal 0 del sensor en reposo, cambia inmediatamente a 1, dando cuenta al sistema de tal condición... Switchs, Interruptores y microswitchs, o bumper's
  • 9. Magnitud Transductor Característica Potenciómetro Analógica Posición lineal o Encoder Digital angular Sensor Hall Digital Transformador diferencial de variación lineal Analógica Galga extensiométrica Analógica Desplazamiento y Magnetoestrictivos A/D deformación Magnetorresistivos Analógica LVDT Analógica Dinamo tacométrica Analógica Encoder Digital Velocidad lineal y Detector inductivo Digital angular Servo-inclinómetros A/D RVDT Analógica Giróscopo Acelerómetro Analógico Aceleración Servo-accelerómetros Fuerza y par Galga extensiométrica Analógico (deformación) Triaxiales A/D Membranas Analógica Presión Piezoeléctricos Analógica Manómetros Digitales Digital Turbina Analógica Caudal Magnético Analógica Termopar Analógica RTD Analógica Temperatura Termistor NTC Analógica Termistor PTC Analógica [Bimetal - Termostato ]] I/0 Inductivos I/0 Sensores de Capacitivos I/0 presencia Ópticos I/0 y Analógica Matriz de contactos I/0 Sensores táctiles Piel artificial Analógica Cámaras de video Procesamiento digital Visión artificial Cámaras CCD o CMOS Procesamiento digital Sensor final de carrera Sensor de Sensor capacitivo Analógica proximidad Sensor inductivo Analógica Sensor fotoeléctrico Analógica Sensor acústico micrófono Analógica (presión sonora) Sensores de acidez IsFET fotodiodo Analógica Fotorresistencia Analógica Sensor de luz Fototransistor Analógica Célula fotoeléctrica Analógica Sensores captura Sensores inerciales de movimiento
  • 10. Para conocer cómo funciona cada tipo de estos sensores visita la siguiente página en el módulo de sensores y tendrás una ampliación de cada uno de estos temas. http://www.profesormolina.com.ar/ Actividad 1
  • 11. Con tu grupo de trabajo debes de crear un artefacto que representa algunos movimientos (un robot) teniendo en cuenta las siguientes características. 1 seguir las fases del proyecto tecnológico. FASES DEL PROCESO DE LA ACTIVIDAD TECNOLÓGICA 1. FASE - PLANTEAMIENTO E IDENTIFICACION DEL PROBLEMA TECNOLÓGICO: La propuesta o problema tiene que estar perfectamente entendida por usted, amigo estudiante, las características o condiciones de la actividad tecnológica deben estar identificadas y definidas. En el caso de los ENTORNOS TECNOLÓGICOS sería: “DISEÑAR Y CONSTRUIR UN ROBOT CARACTERÍSTICAS Y/O CONDICIONES:  Que los materiales elegidos sean preferiblemente de reciclaje. 2. FASE - BÚSQUEDA DE LA INFORMACIÓN Y EXPERIMENTACIÓN Se debe recolectar la información necesaria sobre SU ROBOT, en Bibliotecas, revistas, Internet, profesora, en los presaberes de clase en el A.T.T., otros, para describirlos en la carpeta de trabajo (bitácora). El relator (encargado de escribir o relatar) debe anotar todas las ideas de su(s) compañero(s) de grupo - LLUVIA DE IDEAS Estas preguntas pueden servir como por ejemplo:  ¿Cómo montar las partes del robot?  ¿Cómo diseñarlos?  Como construirlos?  ¿Qué materiales utilizaremos?  De qué partes consta el prototipo o modelo? Y otros 3. FASE – GENERACIÓN DE UN DISEÑO Elaborar un DISEÑO PREVIO: se requiere de conocimientos previos y de la mente creativa de cada uno de los integrantes del grupo, quienes deben dejar
  • 12. constancia en la carpeta de sus bocetos o borradores, a mano alzada, y además del DISEÑO DEFINITIVO, TAL CUAL VA A QUEDAR EN LA REALIDAD. 4. FASE – PLANEACIÓN  Lista de Actividades a realizar  Lista de materiales (Comerciales y desecho)  Lista de herramientas  Distribución del trabajo y responsabilidades (Tareas a cada uno)  Distribución del tiempo  Presupuesto (Costos) 5. FASE – CONSTRUCCIÓN En esta fase se deben narrar las dificultades y logros alcanzados en el Diseño y Construcción de mi entorno citadino preferido. Se deben tener en cuenta las normas de seguridad y aseo, el cuidado y uso de herramientas, máquinas y sitios de estudio y de trabajo. Evitar desperdicio de materiales. 6. FASE – EVALUACIÓN Y SOCIALIZACIÓN Se valoraran los LOGROS alcanzados, las CAPACIDADES como trabajo en equipo, creatividad, el uso de los pre saberes, el autoaprendizaje, autonomía, la tolerancia, la convivencia y finalmente la mesa SOCIALIZACIÓN DEL TRABAJO TERMINADO. 7. FASE – PRESENTACIÓN DEL INFORME Cada equipo de trabajo presenta el informe escrito (Bitácora sobre la actividad tecnológica realizada). Prestar el trabajo al docente: Trabajos escritos con las fases del proyecto. Presentar la maqueta al docente. GUÍA No. 02
  • 13. ”Que robótica” (3 SEMANAS). ACTIVIDAD 1 Actividad de motivación. (Trabajo grupal) Vea video proyectado por el profesor sobre la historia de los robots y realiza el siguiente trabajo 1. Haga una historieta en Word donde cuente como ha sido la evolución de los robots y según su opinión cual es al futuro de los mismos. El trabajo debe de tener: Imágenes Texto ACTIVIDAD 2 Pre saberes: Realice un crucigrama de 10 preguntas entre horizontales y verticales donde se pregunte por los siguientes temas:  Que es un robot.  Clasificación de los robots  Que es la robótica  Principios de la robótica ACTIVIDADA 3 Con tus compañeros de trabajo lee el siguiente texto Y realiza un resumen en tu cuaderno con las siguientes características:  Dibujar las partes del Handy cricket.  Describir para que sirve cada una de ellas
  • 14. Componentes de su Laboratorio de Robótica. Handy Cricket o componente base PICmicro® microprocessor. El Handy Cricket se basa en el PIC16C715, el cual incluye 2048 bytes de Memoria de Sólo Lectura ROM programable una sola vez (“quemado” con el sistema de operación del Handy Cricket), entradas análogas, entradas y salidas digitales. El PIC es el “cerebro del Handy Cricket. Memoria Serial EEPROM para programas de usuario. El código de usuario compilado está cargado dentro de un chip de memoria 24LC32, el cual provee 4096 bytes de almacenaje no volátil. Chip de comunicaciones IrDA (datos asociados Infrarojo). Usando el chip Sharp GP2W0001YP, el Handy Cricket implementa comunicaciones infrarrojas bi direccionalmente para cargar el programa y para comunicaciones inter-Cricket. Con
  • 15. un vector de datos mínima de 50k baudios Chip controlador de motor Dual. El controlador de motor dual H-bridge de la Texas Instruments SN754410NE permite al Handy Cricket para corriente directa de dos motores DC. Salidas mínimas para dos motores DC. 5a. Dos puertos de motores con su respectivo enchufe 5b. Dos led bicolores (rojo-verde), que indican el sentido de rotación del motor. Un led en cada puerto de motor. Componentes de Entradas y salidas (I/O) clasificados. el Handy Cricket incluye: 6a dos puertos para sensor análogos, 6b. dos tarjetas de expansión tipo bus, 6c. un piezo beeper, para reproducción de sonidos compatible con MIDI 6d. un LED Verde que indica el estado del handy cricket (encendido o apagado) 6e. un pushbutton que corre/para el programa. Entradas mínima para dos sensores. El valor de salida del sensor puede ser leído como falso/verdadero o puede ser convertido a un número entre 0 y 255. Mínimo dos puertos bus, que permitan la interacción con una colección de diferentes dispositivos como el Display de números para el Handy Cricket, conductor de lamp/relay para el Handy Cricket, y servo controlador para el Handy Cricket. Interfaz de comunicación
  • 16. Interfaz de comunicación que establece comunicación del computador con el componente base, para la transferencia directa del programa a este. La alimentación de la interfaz es con una pila de 9 La interfaz viene acompañada con un cable de comunicación RS232, terminales DB9 macho y DB9 hembra Accesorios Juego de sensores y motores Dos motores Robot DC pequeños (type 2) Referencia G9331. Estos motores trabajan desde 3VDC hasta 12VDC. Los motores se entregan debidamente alambrados y con los conectores DF3 de dos posiciones Un bulbo de luz o piloto. Referencia 25-
  • 17. 1365. Este bulbo trabaja con 6V y 70 MA El piloto se entregan debidamente alambrados y con los conectores DF3 de dos posiciones. Un sensor de luz tipo Xicon Photo Conductive Cells Serie 54C (338-54C79), debidamente alambrado y con el conector apropiado para enchufar en el componente base Un interruptor, tipo interruptor redondo de tipo de luz de pulso, registro radial. Referencia EVQ11, debidamente alambrado y con el conector apropiado para enchufar en el componente base COMPOSICION INTERNA DE LA MEMORIA DEL CRICKET
  • 18. LA CONSTRUCCIÓN DEL MAPA DE LA MEMORIA PARA EL SISTEMA DE CRICKET Hay tres tipos de memoria en el cricket: * La MEMORIA DE SÓLO LECTURA de PIC (2048 palabras de 14 bits) * La RAM de PIC (96 bytes) * El EEPROM externa (4096 bytes) Los bancos de la MEMORIA DE SÓLO LECTURA de PIC interpretan operaciones del sistema. El uso conveniente de la ROM del Crickets "OTP" (programable una sola vez por el fabricante) Los bancos de la RAM del PIC intérpreta el estado interno de la pila. Usando un código de ejecución con variables globales dadas por el usuario. El programa Logo, usa arreglos de datos, graba y graba en una memoria EEPROM EL PLANO DE lA EEPROM EXTERNA 0x000-0xfef (los datos del usuario) 4096 byte 0xff0/0xff1 (boton # 1 ptr) 2 byte 0xff2/0xff3 (botón # 2 ptr) 2 byte 0xff4-0xffe (el nombre de CRICKET) 11 byte 0xfff (la bandera de autoencendido) 1 el byte El usuario tiene acceso a la escritura de la memoria EEPROM después de la siguiente dirección (0x500).
  • 19. COMPOSICION DE LA COMUNICACIÓN DE LA INTERFAZ DEL CRICKET La comunicación con el Handy Cricket vía infrarrojo directo al puerto serial del PC. Usamos componentes del IRDA con nuestro esquema de modulación que produce una tasa efectiva de comunicación de 50K baudio 50K del infrarrojo de la interfaz hasta la EEprom del cricket; Sin embargo, la velocidad de 9600 baudios entre el puerto Serial del computador y la Interfase del Cricket. Forma de la Señal de comunicación IRDA Es una señal orientada en bytes; Cada byte es transmitido al computador seriamente y este a su ves es transmitido vía IRDA al cricket. y cada byte recibido por el Cricket se hace traducido a un byte serial para la PC. formato de la señal: +--+ +--+ +--+ +--+ | | | | | | 6 more | | ---+ +---------------+ +-------+ +-------+----------+ bits + +-------+ 4us ~50us 4us 8us 4us 8us 12us 4us 8us | | | | | | | |<-prestart pulse->| start | '1' bit | '0' bit | | stop | | | bit | LSB data | | | bit | Los pulsos indican los lapsos de tiempo de transmisión. son 8 bits de datos, y se envía de primero el menos significativos. el intervalo entre bit y bit es de 50 usec, el largo del pulso debería de ser de 4 usec. Actividad 4 Copia en tu cuaderno las siguientes intrusiones del cricket logo Y preséntalas al profesor
  • 20. INSTRUCCIONES BASICAS DEL CRICKET LOGO a: comando para el puerto de salida A/ motor a b: comando para el puerto de salida B/ motor b ab: comando para los puertos A y B al tiempo on: encender onfor: encender durante cierto tiempo. Ejemplo: a, onfor 20 enciende el motor a durante 2 segundos off : apagar thisway: girar hacia un sentido thatway: girar hacia un sentido (inverso a thisway) dependiendo de la polarización del motor. rd: invertir el giro. Ejemplo: repeat 2[a, onfor 30 rd], a los 3 segundos invierte el giro del motor y repite el proceso 2 veces. sensora: se refiere al sensor en el Puerto A sensorb: se refiere al sensor en el Puerto B switcha: se refiere al switch en el Puerto A switch: se refiere al switch en el Puerto B setpower: nivel de potencia de giro, escala del 1 al 8, siendo 1 la minima potencia y 8 la máxima Repeat: repeat # [codigo], repite # veces el código escrito dentro de los corchetes. Ejemplo: repeat 2[a,onfor 20], se repite 2 veces el código escrito en los corchetes. Beep : emite sonido corto “beep” Note: emite una nota durante un tiempo asignado: ejemplo: note 85 40, emite la nota a la que pertenece el numero 85 durante 4 segundos.
  • 21. Waituntil[condicion] accion: segun sea la condicion ejecuta una accion que se escribe a continuacion del corchete. Ejemplo: Waituntil[switcha] Ab, onfor 20 Enciende los 2 motores durante 2 segundos Loop [codigo]: es un ciclo infinito, ejecuta indefinidamente el código escrito dentro de los corchetes. Actividad 5 (Taller programación básica) Asumiremos que se tienen los 2 motores conectados y un switch en el Puerto A del Cricket. 1. En los siguientes códigos, describa con 1.1 to prueba a, onfor 30 end 1.2 to prueba ab, onfor 40 note 75 30 end
  • 22. 1.3 to prueba repeat 2[b, onfor 30 rd] end 1.4 to prueba repeat 3[ ab, onfor 50 beep ] end 1.5 to prueba b, on waituntil[switcha] off end 2. En cada uno de los casos escriba el código que cumpliría la función que se pretende. 2.1 Encender el motor “b” durante 5 segundos 2.2 Encender el motor “a”, hacia la izquierda durante 3 segundos, emitir
  • 23. Realce la programación de un robot el cual sigua como mínimo 10 intrusiones Bibliograifa