guía didáctica. unidad 6

5/25/2018 Gu a Did ctica. Unidad 6

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IDCTICA GUUA DIDCTICIDCTICA GU

IDCTICA GU

UA DIDCTICIDCTICA GU

UA DIDCTICIDCTICA GUUA DIDCTICIDCTICA GUUA DIDCTIC

IDCTICA GU

1 Programacin de aula* ......................................................................... 2

2 Sugerencias didcticas y soluciones

Presentacin de la unidad .............................................................. 6 Contenidos ....................................................................................... 6

Actividades ...................................................................................... 13

Taller de tecnologa ........................................................................ 15

Pon a prueba tus competencias ..................................................... 16

Incluye unaMatriz de evaluacin de competencias .......................... 17

3 Actividades de refuerzo .................................................................... 18

4

Actividades de ampliacin ............................................................... 20

5 Propuesta de evaluacin.................................................................. 22 *Esta programacin y la concrecin curricular de tu comunidad autnoma podrs

encontrarlas en el CD Programacin y en .

G U A D I D C T I C A UNIDAD 6

Control y robtica

C O N T E N I D O

ESO

TECNOLOGA 4


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C C GUC C GU

2

Unidad 6 Control y robtica

Programacin de aula

En esta unidad se pretende acercar al alumno a la robtica, rama de la tecnologa que nos permite tener una vida msfcil gracias a la construccin de robots. Los robots hacen algo en respuesta al entorno; por ello es necesario quecontengan sensores, sistemas de control, actuadores, herramientas y elementos que suministran energa.

Por ese motivo se comienza la unidad mostrando los distintos sensores, relacionados con la magnitud que detectan,dentro de diferentes circuitos electrnicos, y viendo cmo actan ante las variadas condiciones del entorno.

Los programas que manipulan algunos de los sistemas de produccin industrial tienen detrs un lenguaje de progra-macin que permite la comunicacin del hombre con el ordenador. Para la iniciacin en los sistemas de programacinresulta especialmente interesante el conocimiento de un lenguaje como es Logo. En esta unidad se pretende que losalumnos se familiaricen con las posibilidades de MSWLogo para realizar simulaciones del funcionamiento de circuitoselectrnicos de proyectos y del control de su funcionamiento mediante una controladora.

Los contenidos estn relacionados con el bloque 4 del currculo oficial, Control y robtica.

Las competencias que se trabajan especialmente en esta unidad son la competencia en el conocimiento y la interaccincon el mundo fsico, la competencia para el tratamiento de la informacin y competencia digital, la competencia encomunicacin lingstica, la competencia para la autonoma e iniciativa personal, la competencia para aprender aaprender, y la competencia cultural y artstica.

Sistemas de control y robots.

Tipos de sistemas de control.

Sensores.

Sensor de contacto.

Sensor magntico.

Sensor de humedad.

Sensor de temperatura. Sensor de luz.

Sensor de infrarrojos.

El lenguaje de programacin MSWLogo.

Primitivas.

Aplicar color.

Crear ventanas y botones.

Procedimiento, variable y recursividad.

Simulacin de luces.

Simulacin de movimiento. Trabajar con una controladora.

CONTENIDOS

OBJETIVOSCRITERIOS

DE EVALUACINCOMPETENCIAS

BSICAS

1. Conocer los distintos sistemas decontrol.

1.1.Clasificar los sistemas de con-trol atendiendo a su estructura ymodo de funcionamiento, reco-nociendo las distintas tecnolo-gas que los conforman. Competencia en comunica-

cin lingstica.

Competencia en el conoci-miento y la interaccin con elmundo fsico.

Competencia para el trata-miento de la informacin ycompetencia digital.

Competencia cultural y arts-tica.

Competencia para aprendera aprender.

Competencia para la autono-ma e iniciativa personal.

1.2.Enumerar y describir los distin-tos tipos de sensores que inter-vienen en un sistema automtico.

2. Disear y montar circuitos que con-trolen el funcionamiento de sistemasde control mediante sensores.

2.1. Construir y analizar diferentescircuitos que contengan senso-res.

3. Conocer el entorno de un lenguaje deprogramacin sencillo que permitahacer pequeos programas pararealizar simulaciones.

3.1.Conocer las herramientas bsi-cas de MSWLogo para poderrealizar simulaciones.

3.2.Realizar simulaciones con MSWLogo de luz y movimiento conlas herramientas estudiadas.

4. Entender la estructura de una con-troladora para poder dirigir el fun-cionamiento de un proyecto median-te el ordenador.

4.1. Controlar el funcionamiento deun robot mediante el uso de una

controladora.



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Programacin de aula

Control y robtica Unidad 6

ORIENTACIONES METODOLGICAS

1. Conocimientos previosEn esta unidad, los alumnos deben tener presentes los contenidos adquiridos en la unidad 4 de este curso (Electrnica),as como los que ya adquirieron en Tecnologas II, en la unidad 5 (Electricidad y electrnica):

Componentes electrnicos pasivos

Componentes electrnicos activos

2. Previsin de dificultadesLa mayor dificultad con la que se encuentran los alumnos es la interpretacin y anlisis de los circuitos electrnicosque se presentan, en los que aparecen dispositivos electrnicos que actan como sensores. Adems, en la segundaparte de la unidad se trabaja con un lenguaje de programacin que, aunque es sencillo, puede presentar dificultad enalgunos alumnos a la hora de realizar las simulaciones de luz y de movimiento.

3. Vinculacin con otras reas Lengua y Literatura.Utilizacin de los nuevos trminos empleados en la unidad y su comprensin; desarrollo de un

pensamiento crtico mediante la lectura y la bsqueda de claves que sinteticen la informacin.

Fsica y Qumica.Aplicacin de las magnitudes elctricas bsicas, as como sus unidades. Interpretacin y represen-tacin de los circuitos electrnicos.

Matemticas.Dominio del trabajo con ecuaciones a la hora de realizar clculos de magnitudes elctricas. Informtica.Conocimiento de las caractersticas bsicas de un lenguaje de programacin sencillo.

4. TemporalizacinPara el desarrollo de esta unidad se recomienda la organizacin del trabajo en un tiempo aproximado de sietesesiones.

5. Refuerzo y ampliacinLos distintos estilos de aprendizaje y las diferentes capacidades del alumnado pueden precisar de propuestas paraafianzar y reforzar algunos contenidos. Las actividades de refuerzo de esta unidad se encuentran en las pginas 18 y19 de este cuaderno, y las de ampliacin, en las pginas 20 y 21.

EDUCACIN EN VALORESTanto los contenidos de la unidad como el trabajo especfico por competencias nos permiten, adems, desarrollaralgunos de los aspectos que el currculo recoge como Educacin en valores.

A lo largo de toda la unidad se trabaja en la educacin en comunicacin.

Las prcticas en grupo favorecen el trabajo sobre la educacin para la convivenciay la educacin para la igualdad.

MATERIALES DIDCTICOS

Bibliogrficos:

ASIMOV, ISAAC:Yo, robot.

PALLSARENY, RAMN: Sensores y acondicionadores de seal, Ed. Marcombo.

PAPERT, SEYMOUR: Desafo a la mente (computadoras y educacin).Audiovisuales:

Pelcula: Metrpolis, de Fritz Lang, 1927.

Internet:

: recursos didcticos interactivos para profesores y alumnos.

: propuestas didcticas.

: plataforma educativa.

: materiales para el profesor.

: kits de sensores, circuitos y robots.

:informacin sobre sensores.


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Programacin de aula


CONTRIBUCIN DE LA UNIDAD A LA ADQUISICIN DE COMPETENCIAS BSICAS

Competencia en comunicacin lingsticaA travs de los textos que se proponen al principio y al cierre de la unidad se trabaja la comunicacin escrita. De estemodo se permiten el conocimiento y la comprensin de diferentes tipos de textos, as como la adquisicin del hbitode la lectura y el disfrute con ella.

En la seccin Ampla tu vocabulariose trabaja la incorporacin en el lenguaje del alumno de nuevas palabras. En eltexto Las hijas de Tara, de la seccin Pon a prueba tus competencias, los alumnos tienen que leer el primer captulo

de un libro, fomentando as el gusto por la lectura.Competencia matemticaA lo largo de la unidad, los alumnos se pueden encontrar en situaciones de calcular alguna magnitud para poder dise-ar un circuito. Incluso trabajan con elementos geomtricosy rotaciones de los mismos cuando realizan simulacionesmediante MSWLogo.

Competencia en el conocimiento y la interaccin con el mundo fsicoEsta unidad contribuye a la adquisicin de la competencia en el conocimiento y la interaccin con el mundo fsicomediante el conocimiento de los componentes electrnicos, y a travs del desarrollo de destrezas tcnicas y habilida-des que se ponen de manifiesto en las pequeas prcticas que deben desarrollar los alumnos para entender el fun-cionamiento bsico de los sensores. Adems, la interaccin con un entorno en el que lo tecnolgico constituye unelemento fundamental para dar respuesta a las necesidades se aprecia claramente en el desarrollo de la unidad, en

la que los alumnos se enfrentan a la resolucin de problemas tecnolgicos.Competencia para el tratamiento de la informacin y competencia digitalEn esta unidad se fomenta la confianza en el uso de los ordenadores como herramienta de trabajo de una maneraautnoma. Por otra parte, en relacin con el desarrollo de esta competencia debe destacarse el uso de las tecnologasde la informacin y la comunicacin como herramienta de simulacinde procesos tecnolgicos mediante la utilizacinde un lenguaje de programacin.

Competencia para aprender a aprenderA partir del desarrollo de estrategias de resolucin de problemas tecnolgicos, en particular en el proceso de anlisisy seleccin de informacin til para abordar un proyecto, la unidad contribuye a la adquisicin de la competencia paraaprender a aprender.

De manera particular, en la actividad El robot que enciende las luces, de la seccin Pon a prueba tus competencias,

los alumnos tienen que desarrollar estrategias, adquiridas a lo largo de la unidad y en su manejo con los programasinformticos, para realizar una simulacin sencilla mediante un juego.

Competencia social y ciudadanaA travs de actividades prcticas de colaboracin se trabajan la participacin cvica, la convivencia y la resolucin deconflictos. Esto supone ejercitar los derechos, libertades, responsabilidades y deberes cvicos, y desarrollar actitudesde cooperacin, as como defender los derechos de los dems.

Competencia cultural y artsticaEn la actividad El arte de programar, de la seccin Pon a prueba tus competencias, se pone de manifiesto la comuni-cacin a travs de una manera de expresin artstica como son las vietas.

Competencia para la autonoma e iniciativa personalLa contribucin a la autonoma e iniciativa personal se pone de manifiesto a lo largo de toda la unidad, ya que se invi-ta a los alumnos a enfrentarse a los circuitos electrnicos de manera autnoma y creativaa partir de una reflexin delas diferentes alternativas.

En la seccin Taller de Tecnologa, los alumnos debern ser capaces de planificar, gestionar tiempos y tareas, afrontarlos problemas de forma creativa, aprender de los errores, reelaborar los planteamientos previos, elaborar nuevasideas, buscar soluciones y llevarlas a la prctica.

Otras competencias de carcter transversal:Competencia emocional

En ciertos apartados de la unidad se plantean cuestiones que ponen a los alumnos en contacto con sus propias emo-ciones y con las de los dems. Adems, se hacen propuestas para ayudarles a gestionar sus sentimientos de maneraconstructiva.

Aprender a pensar

En la unidad se trabajan actividades en las que los alumnos deben plantearse la aplicacin de la tecnologa en dife-rentes sectores.


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TRATAMIENTO ESPECFICO DE LAS COMPETENCIAS BSICAS EN LA UNIDADA lo largo de la unidad se trabajan diversas competencias. No obstante, para esta unidad sugerimos un itinerario enel que se han seleccionado seis competencias bsicas, con el objeto de llevar a cabo un trabajo metdico y un registrode ellas.

Programacin de aula

COMPETENCIA1.ernivel de concrecin

SUBCOMPETENCIA2. nivel de concrecin

DESCRIPTOR3.ernivel de concrecin

DESEMPEO4. nivel de concrecin

Competencia en

comunicacin

lingstica

Comunicacin escrita.

Adquirir el hbito de la lectura yaprender a disfrutar con ella,

considerndola fuente de placer y

conocimiento.

Muestra inters y gusto en general por cualquierlectura.

Pon a prueba tus competencias:

Las hijas de Tara. Actividades 1 a 11,

pgina 146.

Leer, buscar, recopilar y procesar

informacin.

Lee y comprende la informacin contenida en el

texto, y responde correctamente a las preguntas

relativas a l.


Las hijas de Tara. Actividades 1 a 11,

pgina 146.

Competencia en

el conocimiento

y la interaccin

con el mundo

fsico

Aplicacin del mtodo

cientfico en diferentes

contextos.

Realizar predicciones con los datosque se poseen, obtener conclusiones

basadas en pruebas y contrastar

las soluciones obtenidas.

Sabe interpretar el funcionamiento bsico de loscircuitos, lo comprueba y predice el

funcionamiento en otras condiciones.

Actividades 4, 5, 6 y 7.

Conocimiento y

valoracin del

desarrollo cientfico-

tecnolgico.

Conocer y valorar la aportacin del

desarrollo de la ciencia y la

tecnologa a la sociedad.

Valora la influencia del desarrollo de la

electrnica en el campo de la robtica.

Desarrolla tus competencias:

Actividades 1 a 3, pgina 121.

Investiga. Actividades 38 a 47, pgina 143.

Competencia

para el

tratamiento de la

informacin y

competencia

digital

Uso de lasherramientas

tecnolgicas.

Dominar lenguajes especficos

bsicos.

Conoce el lenguaje de programacin MSWLogo.

Actividades 9 a 18 y 34 a 37.

Competencia

cultural y

artstica

Expresin y

comunicacin personal

y colectiva mediante

cdigos artsticos.

Poner en funcionamiento la

iniciativa, la imaginacin y la

creatividad para expresar de forma

personal ideas, experiencias o

sentimientos mediante cdigos

artsticos.

Utiliza diferentes cdigos artsticos para expresar

situaciones de una manera creativa.


Las hijas de Tara. Actividad 12, pgina 146.

El arte de programar.Actividades 1 a 5,

pgina 147.

Competencia

para aprender a

aprender

Manejo de estrategias

para desarrollar las

propias capacidades y

generar conocimiento.

Fomentar el manejo de las

herramientas informticas como

recurso de aprendizaje.

Usa programas informticos para poner enprctica contenidos bsicos de programacin.


El robot que enciende las luces.Actividades

1 y 2, pgina 147.

Competencia

para la

autonoma e

iniciativa

personal

Innovacin.

Afrontar los problemas y situaciones

de cambio como retos que requieren

soluciones innovadoras.

Sabe organizar las fases para realizar un

programa que controle el funcionamiento de un

robot.

Taller de Tecnologa: Cmo abordar un

programa mediante diagramas de flujo,

pgina 144.



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Sugerencias didcticas y soluciones

Presentacin de la unidad

SUGERENCIAS DIDCTICASLa imagen de entrada muestra un fotograma de la pelcu-la Yo, robot. En l se aprecian un buen nmero de robotsterminados de ensamblar y preparados para su ventacomo asistentes en las tareas domsticas. En la pelcula,

las cosas empiezan a ir mal cuando uno de ellos comien-za a tomar sus propias decisiones.

Las preguntas promueven la reflexin sobre el papel delos robots en la actualidad, bastante alejado todava de laimagen que transmiten las pelculas en cuanto a su forma,sus elementos y las funciones que realizan.

Al final de la unidad, en la seccin Pon a prueba tus com-petencias, se recupera esta imagen futurista con la lectu-ra del primer captulo del libro Las hijas de Tara.

Actividad prctica: Las hijas de Tara

Sera interesante realizar la lectura completa del libro.

Tras ella se podran plantear diferentes cuestiones orien-tadas a la reflexin sobre el papel que desempean losrobots y la tecnologa, y su repercusin en la sociedad.

Por ejemplo, se les puede pedir que realicen un dibujo deuna de las ciudades. Uno de los elementos que deberanaparecer son las agujas que controlan la actividad rob-tica de la ciudad. Podran distinguir qu zonas estn ocu-padas por el Crculo Central, el Medio y el Exterior. Estoscrculos corresponden a la gente poderosa (Crculo Cen-tral), a la menos influyente (Crculo Medio) y a los mutan-tes, producto de experimentos fallidos, asesinos, etc.(Crculo Exterior).

Tambin es interesante, en este entramado social, anali-zar el papel de los robots. Puede pedirse a los alumnosque elaboren una lista de las diferentes tareas y oficiosque los robots realizan a lo largo del libro.

Adems, el libro enfrenta el mundo tecnolgico a un mun-do mgico. Se puede abrir un debate sobre la existenciade la magia o los sucesos paranormales, o si todo tieneuna explicacin lgica por muy extrao que parezca.

Puede terminarse recordando algn libro o pelcula quetrate de temas similares, buscando similitudes y diferen-cias con el libro Las hijas de Tara.

SOLUCIONES1. a)Un robot es una mquina automtica con capacidad

de movimiento que puede responder y reaccionar alas condiciones del entorno y desarrollar diferentestareas segn sea programado, es decir, que realizatrabajos al servicio del hombre.

b)Se puede pedir a cada alumno que escriba el nombreque le pondra y despus hacer una puesta encomn.

2. a)Un sensor es un dispositivo que se encarga de detec-tar las condiciones del entorno. Hay sensores detemperatura, humedad, luz, movimiento, caudal,presin, distancia, inclinacin, aceleracin, infrarro-

jos, contacto, magnticos, etc.

b)Pueden encontrarse como parte de un sistema dealarma o simplemente para encender luces cuandodetectan la presencia de una persona.

3. a) En esta unidad se estudia MSWLogo, pero existenotros lenguajes de programacin, como Visual Basico C++.

b) En los tres casos hay que indicar la hora y da deinicio y final de la operacin. En la calefaccin y elaire acondicionado hay que indicar tambin la tem-peratura deseada.

1. Sensores

SUGERENCIAS DIDCTICASLos sensores son una parte fundamental de los sistemasde control. Permiten conocer el estado de una magnitudy tomar decisiones al respecto.

Es ms fcil entender su importancia si se hace la analo-ga con el cuerpo humano. El cuerpo humano puede verlas cosas que tiene alrededor, escuchar los sonidos, com-probar la textura de una superficie o el sabor de los ali-mentos. Los sentidos en el ser humano desempean elmismo papel que los sensores de los sistemas de control.

Puede darse el caso de que alguno de los sentidos de-saparezca. Dicha prdida puede ser compensada eficaz-mente con el debido entrenamiento del resto de los sen-tidos.

Pero sin ningn sentido, sera el ser humano capaz deinteraccionar con su entorno?

Actividad prctica: los sentidos de las mquinas

Tras reflexionar sobre los sentidos en los seres humanosse plantea qu tipo de percepciones reciben las mquinas.

Hay que hacer hincapi en que se trata de aquello que se

puede percibir y no con qu.Puede confeccionarse una lista en la pizarra con las apor-taciones de los alumnos.

Una vez confeccionada la lista, se preguntar qu tipo demquinas necesitan detectar dichas magnitudes y con qufinalidad. El objeto de esta pregunta es que los alumnosciten elementos cotidianos y que utilicen sensores.

Finalmente se puede preguntar qu tipo de dispositivos seutilizan como detectores y sensores. Dado que todava nose han visto, no hay que exigir mucha explicacin en lasrespuestas.



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SUGERENCIAS DIDCTICASSiguiendo con la analoga con el ser humano, la informacinque se percibe es procesada por su sistema nervioso y, sies necesario, emite una respuesta muscular o glandular.

El papel del sistema nervioso lo realiza el sistema de

control, que es el encargado de tomar decisiones. Losmsculos y glndulas que llevan a cabo las respuestas sellamaran, en este contexto, actuadores, y corresponde-ran a motores, bombillas, etc.

Una buena aplicacin de todo esto se encuentra en larobtica. Un robot necesita tener conocimiento del medioque le rodea para poder interaccionar con l, ofreciendouna respuesta. Dicha respuesta se lleva a cabo general-mente mediante motores.

En la siguiente direccin se aprecia el esquema de unbrazo robtico con la distribucin de los motores en lasarticulaciones.

SOLUCIONES

1. Algunos de los sensores que se pueden encontrar enlos alrededores son estos:

De oscuridad, para encender las farolas de las calles.

De infrarrojos, en las puertas de los ascensores. Sistemas de alarma.

Final de carrera, en puertas de ascensores.

Mandos a distancia de infrarrojos para puertas degarajes o mandos de televisor.

2. Los sensores que puede haber en un taller de tecnolo-ga son los siguientes: un termistor que controla latemperatura de un termostato para una calefaccin opara una instalacin de aire acondicionado, un sensorde infrarrojos para detectar la presencia de un intrusoy poder activar la alarma, y el mando a distancia del

aire acondicionado.


2. Sistemas de control y robots

SUGERENCIAS DIDCTICASLos sensores de contacto son los ms sencillos que exis-ten, ya que son simples interruptores que cierran contac-tos cuando se presionan. Sin embargo, no dan informa-cin de la magnitud de la fuerza con la que se haproducido el contacto. Esto se conseguira con sensoresde fuerza, como, por ejemplo, bandas extensiomtricas

que traducen la deformacin en una seal elctrica quedetermina el valor de la fuerza aplicada.

Actividad prctica: las posibilidades del interruptor

de final de carrera

Los sensores de contacto son fundamentales para que unrobot se desenvuelva bien por el medio que le rodea. Se

puede pedir a los alumnos que hagan una lista de tareasque un robot podra realizar si se le incorporan uno o mssensores de contacto.

Tambin es interesante preguntar por los actuadoresnecesarios para llevar a cabo la respuesta.

SOLUCIONES

3. Los interruptores de final de carrera pueden usarsepara controlar la iluminacin interior del frigorfico,como testigo para saber que el cinturn de seguridadest abrochado, para determinar la subida o bajada deuna barrera que controla el paso a un garaje o parasaber si una puerta corredera automtica se ha abier-to del todo, entre otras muchas aplicaciones.

3. Sensor de contacto. Interruptor de final de carrera

SUGERENCIAS DIDCTICAS

Los sensores reedno necesitan contacto fsico, por lo queson ideales para evitar desgastes por rozamiento en laspartes mviles de los mecanismos. Los imanes se suelenmontar en estas partes mviles.

Actividad prctica: utilidades de los sensores reed

A parte de las utilidades de los interruptores reedvistasen este epgrafe, podemos pedir a los alumnos que sugie-ran otros usos. Entre ellos, podran citar los siguientes:

En los sistemas de alarmas antirrobo de las viviendas:se fija un imn a la parte mvil de una puerta o una

ventana, mientras que el interruptor reedse sita en el

marco. En algunos teclados de ordenadores: se coloca un imnen cada una de las teclas y los interruptores reeden elfondo de la placa, de manera que cuando una tecla espresionada, el imn se acerca y activa sus interruptoresreed.

SOLUCIONES4. a)Una vez montado, se comprueba que ocurre lo que

se indica en el enunciado de la actividad.

b) Tendrn que activarse los dos interruptores reedpara que el diodo LED se encienda.

4. Sensor magntico. Interruptor reed



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SUGERENCIAS DIDCTICASExisten varios tipos de sensores de humedad segn laforma de realizar las mediciones; as, hay sensores basa-dos en psicometra, desplazamiento, resistivos, capaciti-vos y por absorcin de lquido.

El sensor estudiado en el epgrafe formara parte de los

sensores de humedad resistivos. En ellos, las salesdisueltas en el agua conducen la corriente entre los dosextremos del cable, y la resistividad aumenta o disminuyeen funcin del grado de humedad.

Se puede encontrar informacin sobre el resto de senso-res en la direccin:

Sera interesante preguntar a los alumnos dnde y paraqu utilizaran sensores de humedad, y realizar una lluviade ideas sobre el tema.

SOLUCIONES5. a) Una vez montado el circuito, se comprueba queacta como se indica en el enunciado de la actividad.

b)Cuanto menor es la humedad, mayor es la resisten-cia, y viceversa.

5. Sensor de humedad


SUGERENCIAS DIDCTICASLos termistores son sensores muy utilizados hoy da,sobre todo los NTC. Hay muchos ejemplos de utilizacinde sensores NTC en la vida diaria, como el ventilador deun microprocesador. Los microprocesadores son loscomponentes electrnicos ms sensibles a las variacio-nes de temperatura, porque deben procesar muchsi-mas instrucciones por segundo; por eso, para evitar elsobrecalentamiento de los componentes se instalanventiladores que se encienden cuando se supera unatemperatura determinada. El circuito podra ser el si-guiente.

Como se observa, en el anterior circuito se utilizan unamplificador operacional y un par Darlington, lo que lo

hace sensible a pequeas variaciones de temperatura.

Actividad prctica: diferencia entre los termistores

NTC y PTC

Para que los alumnos aprecien la diferencia entre un NTCy un PTC, se les pueden plantear preguntas de este tipo:

Qu termistor utilizaras para el termostato de un aireacondicionado? Y para un sistema de proteccin contrael sobrecalentamiento de una mquina en una fbrica? (Siaumenta demasiado la temperatura, que cese el funcio-namiento de la mquina).

SOLUCIONES6. a)Una vez montado el circuito, este se comporta comose espera y se indica en el enunciado de la actividad.

b)Al aumentar la temperatura, baja su resistencia, yviceversa.

6. Sensor de temperatura. Termistores NTC y PTC

t

+12 V

10 k

10 k

10 k

10 k

2,2 k

SUGERENCIAS DIDCTICASEn general, los valores entre los que puede variar la resis-tencia de una LDR son los siguientes: entre unos 50 y 1000

ohmios, cuando hay luz, y entre 50 kiloohmios y variosmegaohmios, cuando existe oscuridad.

La LDR como detectora de oscuridad se utiliza para elencendido automtico del alumbrado pblico por lanoche, o en los coches ms modernos, para el encendidoautomtico de las luces al oscurecer o entrar en un tnel.La LDR como detectora de luminosidad se usa para avisardel exceso de luz en aquellas ocasiones que requieranoscuridad, como es el caso de un laboratorio fotogrfico.

Actividad prctica: utilidades de las LDR

Se puede preguntar a los alumnos para qu ms utiliza-

ran los detectores de luz y oscuridad.Tambin hay LDR en las cmaras fotogrficas automti-cas. Gracias a esta fotorresistencia, se encender el flash

cuando la cantidad de luz sea insuficiente, o en las cma-ras ms sofisticadas, la LDR permitir calcular el tiempode exposicin necesario para que la toma salga correcta.

SOLUCIONES

7. a)Una vez montado el circuito, se comporta como seindica en el enunciado de la actividad. La resistenciaLDR disminuye su valor al aumentar la luz que inci-de sobre ella, y viceversa.

b)

7. Sensor de luz. Resistencia LDR

6 V

D1

220

220

3,3 k

130 kBD138


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SUGERENCIAS DIDCTICASLos sensores de infrarrojos se usan en algunas pantallastctiles. Estas consisten en una serie de sensores y emi-sores infrarrojos dispuestos en horizontal y vertical; losreceptores estn en el lado opuesto a los emisores, demanera que al tocar con un objeto la pantalla se interrum-

pe un haz de infrarrojo vertical y otro horizontal, permi-tiendo localizar la posicin exacta del contacto.

Investigacin: el origen de la radiacin infrarroja

Se puede sugerir a los alumnos que averigen por qu aestos rayos se les llama infrarrojos y que investiguen

quin y cmo los descubri y otras aplicaciones, como enlos satlites meteorolgicos, donde las imgenes eninfrarrojo permiten obtener datos de polucin, de conta-minacin lumnica, de zonas donde existen incendios ozonas que son focos potenciales de incendio.

SOLUCIONES

8. Pueden encontrar fotodiodos en los mandos a distanciade diferentes aparatos de msica, televisin, aire acon-dicionado; en secadores de mano o en grifos para queempiecen a funcionar al poner las manos debajo deellos, etc.

8. Sensores de infrarrojos. Optoacopladores

SUGERENCIAS DIDCTICASUn lenguaje de programacin es la manera de poner alser humano en contacto con el ordenador y, por medio desentencias e instrucciones, indicarle lo que se quiere quehaga.

Hay muchos lenguajes de programacin, que se puedenclasificar en:

Imperativos: al ordenador se le seala la tarea querealizar por medio de una serie de pasos; son lenguajesbasados en instrucciones que indican cmo resolver unproblema. Por ejemplo: Basic, C++, Java, etc.

Declarativos: al ordenador se le describe lo que sequiere que haga, pero no cmo realizarlo; son lenguajesbasados en funciones. Por ejemplo: Prolog, SQL, HTML.

Investigacin: lenguajes de programacinSe puede pedir a los alumnos que investiguen sobre lahistoria de los lenguajes de programacin y sobre el signi-ficado de trminos como lenguajes de mquina, lengua-

jes ensambladores o programacin orientada a objetos.

SOLUCIONES9. a)pong [0 10] repite 2 [av 100 gd 90 av 200 gd 90]

b)goma av 100 gd 90 av 200 gd 90

9. El lenguaje de programacin MSWLogo

SUGERENCIAS DIDCTICASLa primitiva rellenacolorea del color que se haya elegidocon ponccr(por defecto es el negro) o a travs del menConfigurar. Para que la figura que se desee se rellenecorrectamente, es importante que la figura est cerraday que la tortuga se encuentre en su interior.

Se debe recordar a los alumnos que si quieren usar colo-res muy concretos o tonalidades especficas, se puederecurrir a cualquier programa de dibujo para que nosmuestre los valores correspondientes a todas las combi-naciones. Por ejemplo, en Paint, ir al men Colores /Modificar coloresy pulsar el botn Definir colores perso-

nalizadosde la ventana emergente.

Actividad prctica: personalizando coloresSe puede pedir a los alumnos que hagan su propia tablade colores personalizados. Pueden dibujar 15 rectnguloscada uno de un color, indicando debajo el nmero del colorque corresponda (con la primitiva rotula).

SOLUCIONES10. pong [0 10] av 20 sl av 10 bl poncl 4 av 20 sl av 10 bl

poncl [0 225] av 20

11. circulo 50 poccr [0 255 0] rellena; dibuja un crculoverde

rectangulorrelleno 100 40 poccr [255 255 0]; dibuja un

rectngulo amarillo

10. El color en MSWLogo

SUGERENCIAS DIDCTICASDentro de las ventanas se pueden aadir otros objetosadems de botones, como barras de desplazamiento,checkboxeso listboxes.

Ampliacin: crear barras de desplazamiento

Para crear barras de desplazamiento se usa la primitivacreabarradesplazamiento botones barra 75 50 50 25,

cuya sintaxis es similar a las primitivas para crear ven-tanas y botones, salvo que no lleva texto. Para borrar labarra de desplazamiento se escribe:

borrabarradedesplazamiento barra

SOLUCIONES

12. para controles creaventana " "botones [CONTROL] 30 30 120 120 [] creaboton "botones "av [avanza] 10 10 45 20 [av 30] creaboton "botones "re [retrocede] 60 10 45 20 [re 30] creaboton "botones "iz [izquierda] 10 40 45 20 [gi 30] creaboton "botones "de [derecha] 60 40 45 20 [gd 30]

creaboton "botones "sl [sube lpiz] 10 70 45 20 [sl] creaboton "botones "bl [baja lpiz] 60 70 45 20 [bl] fin

11. Ventanas y botones



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SUGERENCIAS DIDCTICASMSWLogo realiza operaciones numricas; adems de lasoperaciones aritmticas bsicas, ejecuta otras como valo-res absolutos, mdulos, trigonometra o traducir de sis-tema binario a decimal.

Actividad prctica: multiplicador de nmerosSe pide a los alumnos que creen un procedimiento quemultiplique dos nmeros y que en pantalla saque la ope-racin realizada y el resultado. Sera de la forma:

para por :num1 :num2bphaz "resultado :num1 * :num2bp gd 90rotula :num1 av 50 rotula [*]av 50rotula :num2 av 50 rotula [=]av 50rotula :resultadofin

Se puede proponer mejorar el procedimiento quitando lalnea horizontal encima de los nmeros (hay que subir ellpiz antes de cada avy bajarlo despus) y haciendo des-aparecer la tortuga.

Actividad prctica: dibujando polgonos

Se realiza un procedimiento que dibuje cualquier polgonoregular de forma repetida, separando polgonos contiguosuna pequea distancia y haciendo que cada polgono gireun determinado ngulo respecto del anterior:

para poligono :longitud :lados

repite :lados[av :longitud gd 360/ :lados]fin

para figura :longitud :ladosbp repite 12 [repite 40 [poligono :longitud :lados gd 9espera 60] av 60 gi 30]fin

SOLUCIONES13. El mandala con que se ilustra el enunciado se obtiene

as:

para mandala bl circulo 100 repite 8 [nuevocirculo] fin

para nuevocirculo sl av 50 bl circulo 50 sl re 50 gd 45 fin

12. Procedimiento, variable y recursividad

SUGERENCIAS DIDCTICASCon la simulacin de luces pueden conseguirse efectosrealmente vistosos.

Actividad prctica: las luces de una farmacia

Se propone la simulacin de las luces de una farmacia. Laanimacin puede ser una cruz que se hace ms grandecada vez y luego parpadea un nmero determinado deveces. Se apaga y vuelve a empezar todo el proceso.

SOLUCIONES14. a) Modo prueba1

Solamente hay que modificar el procedimientoluces. El programa se ejecuta escribiendo en laventana de entradas parpadeo.

para luces; hace la intermitencia de las luces repite 4 [ sl av 43 poccr [255 0 0] rellena re 86 poccr [255 255 0]

rellena espera 30poccr [10 10 10] rellena av 86 poccr [10 10 10] rellenaespera 30 re 43]

fin

para parpadeo; dibuja el semforo y pone las lucesintermitentes

ot semaf_1; oculta tortuga y dibuja el semforo luces fin

para semaf_1; procedimiento para dibujar el semforo bl elipse 45 100; dibuja la elipse exterior

sl av 43 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl re 43;dibuja el crculo superior

sl re 43 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl av 43;dibuja el crculo inferior

poccr [0 100 250] rellena; pinta de azul el espacioentre los crculos y la elipse

fin

b) Modo prueba2

Solamente hay que modificar el procedimientoluces. El programa se ejecuta escribiendo parpa-deo en la ventana de entradas.

para luces; hace la intermitencia de las luces sl av 43 repite 2 [poccr [255 0 0] rellena espera 30

poccr [10 10 10] rellena espera 30] re 43 re 43 repite 2 [poccr [255 255 0] rellena espera 30

poccr [10 10 10] rellena espera 30]av 43 bl luces; vuelve a empezar el procedimiento luces

fin

para parpadeo; dibuja el semforo y pone las lucesintermitentes

ot semaf_1; oculta tortuga y dibuja el semforo luces fin

para semaf_1; procedimiento para dibujar el semforo bl elipse 45 100; dibuja la elipse exterior

sl av 43 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl re 43;dibuja el crculo superior

sl re 43 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl av 43;

dibuja el crculo inferior poccr [0 100 250] rellena; pinta de azul el espacio

entre los crculos y la elipse fin

13. Simulacin de luces



11/2411Control y robtica Unidad 6

SUGERENCIAS DIDCTICASSe puede dotar a las animaciones de movimiento de cier-ta interactividad dependiendo de que se den ciertas con-diciones. Una de las primitivas ms importantes que nospermiten evaluar dichas condiciones es si.

La primitiva siadmite otras posibilidades; si lo escribimos

de la forma si condicion=[a] [b] [c], ordena al programaque haga una accin (b) si se cumple la condicin impues-ta (a) o que haga otra (c) si no se cumple.

Otras primitivas con las que controlar la simulacin sonlas siguientes:

mientras [expresin] [instrucciones]:ejecutar continua-mente las instrucciones mientras la expresin sea verda-dera. Si es falsa, no se ejecutarn las instrucciones ni unasola vez.

hasta [expresin] [instrucciones]: ejecutar continua-mente las instrucciones mientras la expresin sea falsa.Si es verdadera, no se ejecutarn las instrucciones ni unasola vez.

Investigacin: ms primitivas

Existen dos primitivas muy similares a las anteriores:haz.mientrasy haz.hasta. Se puede pedir a los alumnosque busquen en qu se diferencian. En ambos casos seinvierte el orden de los argumentos, de forma que lasinstrucciones se ejecutan siempre la primera vez.

Tambin hay otras primitivas, o, no, y, que correspondena las funciones lgicas OR, NOT y AND, respectivamente.

Las primitivas bitoy bity, por su parte, aplican la funcinOR y AND, respectivamente, a nmeros enteros a nivel desus bits.

SOLUCIONES15. Se necesitan los procedimientos que se indican a con-

tinuacin. Para dibujar la barrera y el soporte seescribe inicial en la ventana de entradas, para subirla barrera se escribe s y se pulsa [Intro], y parabajarla se escribe b y se pulsa [Intro].

para dbarrera; dibuja la barrera activa 0 bl pongrosor [0 2] gd 90 av 200 gi 90 av 15 gi 90 av 200 gi 90 av 15 gi 180;

dibuja la barrera fin

para dsoporte; dibuja el soporte de la barrera activa 1 sl re 60 rectangulorrelleno 20 60 poccr [10 10 10] av 60 fin

para inicial; condicin inicial de la simulacin dsoporte dbarrera fin

para b; baja la barrera repite 90 [ dbarrera

espera 5 poncl [255 255 255]dbarrera poncl [10 10 10]; borra la barrera anterior activa 0 gd 1]; dibuja la barrera 1 ms adelante dbarrera; dibuja la ltima barrera fin

para s; sube la barrera repite 90 [ dbarrera; dibuja la barrera espera 5 poncl [255 255 255]

dbarrera poncl [10 10 10]; borra la barrera anterior activa 0 gi 1]; dibuja la barrera 1 ms adelante dbarrera; dibuja la ltima barrera fin

16. A los procedimientos creados en la unidad se aadeuno nuevo llamado puerta. De esta manera, cuandose escribe en la ventana de entradas la palabra puer-ta se dibujarn el marco y la puerta. La apertura y elcierre se realizan de la misma manera que se ha indi-cado en la unidad.

para puerta dpuerta marco fin

para apuerta ponlapiz dpuerta ac 0 repite 100 [ponlapiz dpuerta espera 5 goma dpuerta gd 90 av 1 gi 90] ponlapiz dpuerta fin

para cpuerta ponlapiz dpuerta repite 100 [ponlapiz dpuerta espera 5 goma dpuerta gd 90 re 1 gi 90] ponlapiz dpuerta ac 1 retrocede 85 av 85

fin para dpuerta ac 0 repite 2 [av 80 gd 90 av 120 gd 90] fin

para marco ponlapiz ac 1 gi 90 sl av 8 bl gd 90 av 85 gd 90 av 136

gd 90 av 85 fin

14. Simulacin de movimiento

NOTAS



12/2412 Unidad 6 Control y robtica

SUGERENCIAS DIDCTICASSe puede indicar a los alumnos que rehagan el mapaconceptual con otra organizacin de los contenidos trata-dos en la unidad. Es interesante discutir las ventajas e

inconvenientes de las posibles clasificaciones que pro-pongan.

Se puede trabajar con el mapa conceptual mostrando lascajas vacas para que las completen los alumnos.

Organiza tus ideas


En esta seccin se recogen los trminos utilizados a lo largode la unidad que pueden conllevar dificultades de compren-sin para los alumnos, y que previamente se han sealadocon un asteriscola primera vez que aparecen en el texto.

Adems de estimular la competencia lingstica de losalumnos, hacer un repaso de este vocabulario despus dehaber estudiado los epgrafes de la unidad puede servir paraafianzar el aprendizaje.

Ampla tu vocabulario

SUGERENCIAS DIDCTICASEs bastante comn que dos alumnos tengan que compar-tir ordenador. En esta situacin es interesante crear unasegunda tortuga con el fin de que ambos puedan controlarcada una de ellas.

Actividad prctica: carreras de tortugasPor parejas, los alumnos activan dos tortugas controladaspor conjuntos de teclas bien separados de un mismoteclado, de forma que uno pueda controlar su tortuga sinentorpecer las manos del otro.

Tambin puede aadirse una tecla que incremente lavelocidad en las zonas rectas del circuito y otra parabajarla cuando este se vuelve ms sinuoso.

SOLUCIONES17. Los alumnos tienen que dibujar dos circuitos simila-

res a los que aparecen en las prcticas mediante

Paint. Para dibujar el primer circuito, robot.bmp, enel Cuadro de coloresse selecciona el color verde conla herramienta Lpiz y se dibuja un circuito. De lamisma manera se procede para hacer la parte exte-rior del circuito en amarillo.

Para el segundo circuito, teclado.bmp, se seleccionael color rojo para la parte de fuera y la de dentro.

18. En el primer caso:

para circuito cargadib "robot.bmp sl av 185 gd 90 re 150 fin

para robot :v :g

circuito siempre [ si pixel=[255 255 0] [re 5 gi :g] si pixel=[0 255 0] [re 5 gd :g] av :v espera 1] fin

Para que la tortuga se controle con el teclado:

para circuito :v :a sl ponpos [-350 185] ponrumbo 90 ponfoco [pantalla de MSWlogo] ponteclado [direccion] cargadib "teclado.bmp

siempre [av :v espera 1 si pixel=[255 0 0] [circuito :v :a]] fin

para direccion haz "control car lc si :control=1 [gi :a] si :control=9 [gd :a] fin

15. Movimiento por circuitos

16. Trabajar con una controladora


Hay muchas controladoras en el mercado. Todas preten-den automatizar procesos mediante el ordenador ponin-dole en comunicacin con la controladora y los dispositi-vos conectados a ella.

Actividad propuesta: primitivas para la controladora

Consulta el siguiente manual y obtn y clasifica las primi-tivas relacionadas con las entradas y salidas digitales ylas entradas y salidas analgicas.

SOLUCIONES

19. a) Esta tecnologa es muy interesante en relacin conlas discapacidades fsicas, pues la mente puedeordenar movimientos a brazos o articulacionesrobticas o a una silla de ruedas elctrica, etc.,confiriendo al individuo una mayor autonoma.

b) El mercado de los videojuegos mueve gran cantidadde dinero. Supera en volumen de negocio al cinema-togrfico. Se han llegado a rodar pelculas con vistasa promocionar determinados videojuegos.



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20. Para detectar variables en el entorno en el que seencuentra, estas variables pueden ser luz, calor,humedad, radiacin infrarroja, movimiento, etc.

21. a) LDR: luz

b) PTC: temperatura

c) CNY70: radiacin infrarroja

22. Un sistema de control sin realimentacin es un siste-ma que no dispone de sensores, como un sistema queacta por tiempo.

23.Un sistema de control sin realimentacin.

24.Interruptores de final de carrera.

25.Cuando la lengeta metlica no est presionada, loscontactos COM y NC estn conectados entre s.

Cuando se presiona la lengeta metlica, se conectanlos contactos COM y NA.

COMNA NC

26. Es un interruptor magntico, que se cierra cuando sele acerca un imn.

27. El interruptor reed no necesita contacto fsico paraactivarse.

28. Se construira un sensor de humedad con dos cablesy un circuito con un transistor.

4,5 V

D1D2

220

220

3,3 k

10 kBD138

29. Las siglas NTC corresponden a su nombre en inglsNegative Temperature Coefficient, es decir, coeficientede temperatura negativo. La resistencia de un NTCvara de modo inversamente proporcional a la tem-peratura; es decir, que si aumenta la temperatura,disminuye la resistencia, y viceversa. Se utiliza en

sistemas de control de temperatura y aire acondicio-nado.

30.A ms luz, menos resistencia, y viceversa.

31. Se trata de un detector de oscuridad. En este circuito,cuando hay suficiente luz, la resistencia de la LDR esbaja, el transistor est en corte, el rel se encuentradesactivado y el diodo LED D2est apagado. Al dismi-nuir la cantidad de luz, aumenta la resistencia de laLDR, lo que hace que aumente la tensin entre la basey el emisor del transistor. Llega un momento en elque el transistor se satura, se activa el rel y el diodoLED D2se enciende avisando de que hay poca luz.

32. Se utiliza para robots rastreadores de una lnea negrasobre fondo blanco, por ejemplo.

33. circulo 50 poccr [0 0 255] rellena

34.para pentagono repite 5 [av 50 gd 72] fin

para hexagono repite 6 [av 50 gd 60]

fin para octagono repite 8 [av 50 gd 45] fin

35.para poligono bp bl poncp 1 poncl 6 pong [2 2] repite 8 [av 110 gd 45] fin

36.para tecnologia creaventana " "tecno [TECNOLOGA] 100 100 90 60 [] creaboton "tecno "boton [CIRCULO] 20 20 50 20

[circulo 40 av 10 gd 20] fin

37. En este caso hay que crear un procedimiento para dibu-jar los semforos y otro para controlarlos.

Cada luz tiene un procedimiento que la enciende yotro que la apaga. El cambio de color de las luces serealiza llevando la tortuga hasta el crculo correspon-diente, rellenando de color y haciendo retroceder a latortuga hasta su posicin inicial.

Para las luces se utilizan las abreviaturas a: apagaluz, c: conecta luz, p: semforo de peatones, c: sem-foro de coches; por ejemplo: arojo_c significa: apagala luz roja del semforo de los coches.

para semaf_2; dibuja los semforos bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl av 60 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena

elipse 45 140 sl av 60bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena slav 30 poccr [0 100 250] rellena

re 150 gd 90 av 100 gi 90 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena sl av 30 bl elipse 45 100 poccr [0 100 250] rellena sl

av 30 bl circulo 25 poccr [10 10 10] rellena slre 60 gi 90 av 100 gd 90 ot

fin para aamarillo_c; apaga amarillo coches av 60 poccr [10 10 10] rellena re 60 fin

para arojo_c; apaga rojo coches av 120 poccr [10 10 10] rellena re 120 fin

para arojo_p; apaga rojo peatones gd 90 av 100 gi 90 av 60 poccr [10 10 10] rellena re 60 gi 90 av 100 gd 90 fin

para averde_c; apaga verde coches poccr [10 10 10] rellena fin

Soluciones de las actividades



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para averde_p; apaga verde peatones gd 90 av 100 poccr [10 10 10] rellena re 100 gi 90 fin

para camarillo_c; conecta amarillo coches av 60 poccr [255 255 0] rellena re 60 fin

para crojo_c; conecta rojo coches av 120 poccr [255 0 0] rellena re 120 fin

para crojo_p; conecta rojo peatones gd 90 av 100 gi 90 av 60 poccr [255 0 0] rellena re 60 gi 90 av 100 gd 90 fin

para cverde_c; conecta verde coches poccr [0 255 0] rellena; verde coches fin

para cverde_p; conecta verde peatones gd 90 av 100 poccr [0 255 0] rellena

re 100 gi 90 fin

para csemaf_2; control del funcionamiento normaldel semforo

cverde_c crojo_p espera 300 averde_c camarillo_c espera 120 aamarillo_c averde_p crojo_c arojo_p cverde_p

espera 100 averde_p espera 50 cverde_p espera 50 averde_p

espera 50 cverde_p espera 50 averde_p arojo_c averde_p csemaf_2 fin

INVESTIGA38. La piel robtica consiste en unos sensores de contac-

to, planos y flexibles, diseados para conseguir quelos robots dispongan de la sensibilidad, como la de lapiel humana, detectando las diferencias de presin.

39. Los whiskersson sensores de contacto que se colocanen los robots para detectar obstculos. Tienen la for-ma de unos alambres elsticos que cumplen la mismafuncin que las antenas de los insectos. En algunoscasos son bandas metlicas que se colocan en losbordes del robot a modo de paragolpes.

40. Las aplicaciones ms importantes que tienen losmicrfonos en un robot son las siguientes:

Funcionar como sonar parar medir las distancias,ya que el micrfono detecta los sonidos y a conti-nuacin los hace rebotar.

Recibir rdenes a travs de sonidos.

Determinar la direccin de los sonidos.

41. Determinan la presencia de un obstculo a una deter-minada distancia. Se basan en el cambio de algunacaracterstica del sensor provocado por la proximidadde un objeto.

Un ejemplo muy comn son los sensores pticos quetransmiten y detectan seales luminosas y estnseparados una cierta distancia. Se pueden encontraren las puertas de los ascensores o en puertas auto-mticas, y en alarmas de viviendas o de algunoscoches.

42. a) Los sensores de los termmetros digitales trans-forman la temperatura en voltaje.

b) Los sensores de las bsculas digitales son senso-res de contacto y de presin.

43. Los sensores que se pueden encontrar en un vehcu-

lo son los siguientes: Los que controlan el encendido de las luces exteriores.

Los que detectan el encendido interior cuando seabre alguna puerta.

Los situados en los cinturones de seguridad paraverificar su colocacin cuando se arranca el motor.

Los de humedad en el parabrisas, que accionan loslimpiaparabrisas en caso de lluvia.

Los de distancia por ultrasonidos, que se colocan enel parachoques y controlan el correcto aparcamien-to al efectuar la marcha atrs.

Los de presencia para la alarma del vehculo.44.En los robots se utilizan sensores de humedad para

evitar que pueda afectar a la mecnica del robot, a suestructura y daar los circuitos.

45. a) Pirosensores

b) Deteccin de ultravioleta

c) A 5 m de distancia, aproximadamente

46.En el men Ayudadel programa podemos encontrarlas posibilidades que nos ofrece, as como las primi-tivas para poder realizar diferentes acciones, comoclculos matemticos, bucles, etc., y su sintaxis.

47.En la direccin

se pueden encontrar dos proyectos de tecnologa concontroladora.


Soluciones de las actividades

1. a)Un tipo de sensor.

2. b)Existe retroalimentacin.

3. c)Magntico.

4. c)Comprende un emisor y un receptor. 5. a)Primitiva.

6. Gira a la derecha.

7. c) Permite usar procedimientos dentro de procedi-mientos.

8. b)Dos segundos.

9.Salidas analgicas y digitales, entradas analgicas ydigitales, y fuente de alimentacin.

10. a)Solo admiten valores de 0 y 1.

Soluciones de las actividades de autoevaluacin



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TALLER DE TECNOLOGA


SUGERENCIAS DIDCTICASEn esta seccin se trabajan los diagramas de flujo comopaso previo a la realizacin de un programa.

A los alumnos les resulta difcil asumir este paso previo,ya que la mayora de los programas son sencillos y pue-den abordarse sin un diagrama de flujo. Sin embargo,para programas ms complejos resulta una gran ayuda.

Actividad prctica: acceso controlado por barrera y

semforo

Una barrera regular el paso a un garaje junto a unsemforo indicador. Cuando la barrera est bajada, elsemforo permanece en rojo. Mientras sube la barrera,el semforo cambia a amarillo hasta que termina todo surecorrido. En ese momento, con la barrera completa-mente levantada, cambiar a verde. Se crearn dos boto-nes, de modo que la barrera subir o bajar pulsando elbotn correspondiente.

Un posible diagrama de flujo sera el siguiente:

Se pulsaSubir o Bajar?

NO

NO

S

S

Subir

Bajar

NO

Inicio

Barrerabajada?

Barrerasubida?

Semforo rojoBajar barrera Semforo verde

Semforo amarilloSubir barrera

Se utilizan tres tortugas: la tortuga cero, que dibuja labarrera; la tortuga uno, que dibuja el soporte de la barre-ra, y la tortuga dos, que dibuja el semforo. Se utiliza lavariable estadobarrera para determinar si est levan-tada, 1, o si est bajada, 0.

1. En el inicio del programa se dibuja el semforo en rojoy la barrera bajada, y se crea una ventana con dosbotones para subir y bajar la barrera.

para inicial; condicin inicial de la simulacin dsoporte dbarrera dsemaf crojo ventana haz "estadobarrera 0 fin

para dsoporte; dibuja el soporte de la barrera activa 1 sl re 60 rectangulorrelleno 20 60 poccr [10 10 10] av 60 fin

para dbarrera; dibuja la barrera activa 0 bl pongrosor [0 2]

gd 90 av 200 gi 90 av 15 gi 90 av 200 gi 90 av 15 gi 180; dibuja barrera fin

para dsemaf; dibuja el semforo

activa 2 poncl [0 0 0]; tortuga del semforo sl re 60 gi 90 av 150 gd 90 rectangulorrelleno 15 120

poccr [10 10 10]; soporte del semforo av 120 gi 90 bl av 20 repite 2 [gd 90 av 150 gd 90 av 55];

caja del semforo re 27.5 gd 90 repite 3 [sl av 40 bl circulo 15 poccr [10

10 10] rellena] sl re 80 bl; luces apagadas fin

para crojo; conecta rojo sl av 80 bl poccr [255 0 0] rellena sl re 80 bl fin

para ventana; dibuja la ventana de control creaventana " "botones [control barrera] 30 60 60 60 [] creaboton "botones "subir [subir] 30 10 20 20 [s] creaboton "botones "bajar [bajar] 7 10 20 20 [b] fin

2. Si se pulsa el botn que sube la barrera, el semforose pone en amarillo, se apaga el rojo y se simula elmovimiento de la barrera. Al final se apaga el amarilloy se enciende el verde.

para s; sube la barrera si :estadobarrera=0[activa 2 arojo camarillo activa 0 repite 90 [ dbarrera; dibuja la barrera espera 5 goma dbarrera pla; borra la barrera anterior activa 0 gi 1]; dibuja la barrera 1 ms adelante dbarrera; dibuja la ltima barrera activa 2 aamarillo cverde; conecta verde haz "estadobarrera 1] fin

para arojo; apaga rojo sl av 80 bl poccr [10 10 10] rellena sl re 80 bl fin

para camarillo; conecta amarillo sl av 40 bl poccr [255 255 0] rellena sl re 40 bl fin

para aamarillo; apaga amarillo sl av 40 bl poccr [10 10 10] rellena sl re 40 bl fin

para cverde; conecta verde poccr [0 255 0] rellena fin

3. Al bajar la barrera, se apaga el verde y se enciende elrojo.

para b; baja la barrera si :estadobarrera=1[ activa 2 averde crojo; apaga verde conecta rojo espera 30 activa 0 repite 90 [dbarrera espera 5 goma dbarrera pla; borra la barrera anterior activa 0 gd 1]; dibuja la barrera un 1 ms adelante dbarrera; dibuja la ltima barrera haz "estadobarrera 0]

fin para averde; apaga verde poccr [10 10 10] rellena fin

1

2

3


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En esta doble pgina de cierre de unidad, relacionada conla pgina de presentacin, con el apartado Desarrolla tuscompetencias, se trabajan las competencias en comunica-cin lingstica, la cultural y artstica, y la de para apren-der a aprender.

LEE TECNOLOGALas hijas de Tara

En esta actividad se trabaja en mayor medida la compe-tencia en comunicacin lingstica, y tambin la compe-tencia cultural y artstica.

SOLUCIONES 1. c) En Dumas Findias.

2. a)Kim.

3. c)Para la Hermandad Ojo de la Noche.

4. a)Llegar ms alto, llegar ms lejos, llegar antes.

5. Se puede centrar esta actividad en aspectos socialeso tecnolgicos. Respecto a estos ltimos, se puedepreguntar a los alumnos cules de los aparatos quese nombran existen ya. La mayora estn ya disponi-bles, aunque su uso no se encuentre muy generaliza-do. Quiz alguno de los implantes de Kim sea msdiscutible.

En el aspecto social, los alumnos deben observar queDumas Findias se encuentra dividido en tres zonas: elCentro (donde vive la lite de la ciudad y las grandescorporaciones), el Crculo Medio (all vive la clasemedia, los empleados de las corporaciones) y elinnombrable Crculo Exterior (un hervidero de gentemarginal). Es esto as en la actualidad? No hay quepensar en la respuesta a nivel ciudad, sino de manerams global.

6. En el texto se describen los biobots como androi-des binicos que al salir de la fbrica no eran ms queun busto humanoide, cabeza, cuello y hombros, peroque tenan la capacidad de asimilar y procesar mate-riales para construir sus propios cuerpos adaptndo-se a las circunstancias.

7. Esta actividad es de respuesta libre. Hay que tener encuenta que el alumno respete lo que ya se ha expues-to en el captulo. Se puede limitar el mnimo y elmximo en la extensin del relato.

8.En el captulo aparecen robots vigilantes, rastreado-res y limpiadores.

9. Detectores de calor y sensores de movimiento.

10. Si se atiende a la definicin de robot que aparece enesta unidad, se tratara de un robot, ya que tiene capa-cidad de movimiento y reacciona al entorno, graciasal piloto automtico.

11. Kim tiene el odo mejorado biotecnolgicamente,anteojos que crecen desde la piel, un lser en la pun-ta del dedo, implantes subcutneos que la hacen msrpida, ms gil y, sobre todo, ms fuerte.

12. Se trata de una actividad abierta. En los dibujos rea-lizados por los alumnos deberan apreciarse las

caractersticas generales de los biobots que han sidoapuntadas en la actividad 6.

APRENDE A APRENDER

El robot que enciende las luces

En esta actividad se trabaja principalmente la competen-cia para aprender a aprender.

SOLUCIONES1. Existen muchas posibilidades para superar el nivel 9.

En la imagen de la dere-

cha se muestra una deestas posibilidades.

2. El juego consiste en 12 niveles.

DISFRUTA DEL ARTE

El arte de programar

En esta actividad se trabaja la competencia cultural yartstica.

SOLUCIONES1. El de la izquierda.

2. Estn leyendo el cdigo del programa.3. Seguro que ms de una vez los alumnos han copiado

alguna informacin para un trabajo sin saber muy biena qu se refera ese contenido.

4. Se puede pedir que presenten los chistes que han ele-gido ante sus compaeros, y que les expliquen el con-tenido y por qu lo han elegido.

5. Hay que hacer hincapi en que el chiste debe incluir uncontenido estudiado durante la unidad.

PON A PRUEBA TUS COMPETENCIAS


A continuacin presentamos una matriz de evaluacin que el profesor puede utilizar para evaluarel grado de adquisicin de las competencias bsicas trabajadas a lo largo de esta unidad. Adems,

en puede descargar una aplicacin informtica que facilitar esta tarea.


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Actividades de refuerzo


Los objetivos que se van a reforzar en esta unidad son los siguientes:

Conocer los tipos de sensores y las magnitudes que detectan.

Distinguir entre sistemas de control con realimentacin y sin ella.

Familiarizarse con el entorno grfico de MSWLogo. Utilizar las instrucciones bsicas de MSWLogo para hacer programas.

Conocer el uso de procedimientos.

1.SENSOR VARIABLE DEL SENSOR MAGNITUD QUE DETECTA

Final de carrera Posicin de una lengeta Presin de contacto

Interruptor reed Movimiento de un contacto Campo magntico

LDR Resistencia Luz-oscuridad

PTC Resistencia Temperatura

NTC Resistencia Temperatura

Humedad Resistencia Humedad

Infrarrojos Radiacin infrarroja Luz infrarroja

2.Hay que tener en cuenta que un sistema de control sin realimentacin no considera las variaciones del entorno yno contrasta los efectos de salida con los de entrada. Se podra incluir cualquier electrodomstico que utilice tem-

porizadores. Sin embargo, los sistemas de control con realimentacin tienen en cuenta las variaciones del entorno mediante

sensores, y contrastan los datos de salida con los de entrada; por ejemplo, el climatizador de un coche.

Se puede aprovechar esta actividad para pedir a los alumnos que modifiquen los ejemplos que hayan encontradode lazo abierto y los conviertan en un sistema de control de lazo cerrado.

3.a) Falsa. Son de lazo abierto. b) Falsa. Es el final de carrera. c) Verdadera. d) Verdadera.

4.a) Sensor de infrarrojos. b) Final de carrera. c) Interruptor reed. d) Sensor de humedad.

5.

H I G R O M E T R O

E E

P E R

T D M

C I

S

T

F O T O D I O D O

R

6.repite 5 [sl av 110 pla elipse 40 80 poccr 4 rellena sl re 110 gd 72]; dibuja los ptalos pla circulo 30 poccr 6 rellena; dibuja el centro de la flor sl re 430 pla poccr 2 rectangulorrelleno 10 400; dibuja el tallo sl av 200 gd 90 av 80 pla elipse 40 80 rellena; dibuja la hoja

7.repite 4 [repite 4 [av 20 gd 90 av 20 gi 90] gd 90]

8.para polgono :n :d repite :n [av :d gd 360/:n] fin

SOLUCIONES DE LAS ACTIVIDADES

OBJETIVOS



19/2419

1. Ordena la tabla para que los distintos sensores se correspondan con su variable y con la magnitud quedetecta.

SENSOR VARIABLE DEL SENSOR MAGNITUD QUE DETECTA

Final de carreraInterruptor reed

LDR

PTC

NTC

Humedad

Infrarrojos

Resistencia

Radiacin infrarroja

Posicin de una lengeta

Movimiento de un contacto

Humedad

Presin de contacto

Campo magntico

Luz infrarroja

Luz-oscuridad

Temperatura

2. Realiza una lista con los sistemas de control con y sin realimentacin que habitualmente te rodean.

3. Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.

a) Los sistemas de control sin realimentacin tambin se conocen como de lazo cerrado. b) El interruptor reedes un sensor que consta de una lengeta metlica y de tres terminales: COM, NC

y NA.

c) El sensor de humedad est formado por dos cables desnudos separados unos milmetros.

d) En una resistencia NTC, al aumentar la temperatura, disminuye la resistencia.

4. Qu tipo de sensor colocaras en cada una de las situaciones siguientes?

a) Para detectar que alguien est entrando en el ascensor.

b) Un semforo con dos luces.

c) Detector de partes mviles sin que haya necesidad de contacto fsico.

d) Detector de nivel de agua en un depsito.

5. Localiza cinco sensores en la siguiente sopa de letras.

C O C F R N O A R YH I G R O M E T R OA R P E O U L E A AP D I E T J P R C OT H L D R R M E IC N Z G M M U I C US A A B R A Z S D Y

X D S B D I G T S JE F O T O D I O D OD R R Y A X E R T E

6. Dibuja una flor en MSWLogo con cinco ptalos rojos con un centro amarillo, y el tallo y una hoja verdes.

7. Escribe las rdenes necesarias para realizar el siguiente dibujo utilizando la primitiva repite.

8. Realiza un procedimiento que dibuje un polgono al que podamos introducir el nmero de lados y sulongitud.


ACTIVIDADES deREFUERZO


Pgina

fotoc

opiable


20/2420

Actividades de ampliacin


Los objetivos que se van a ampliar en esta unidad son los siguientes:

Analizar y disear circuitos electrnicos sencillos que dispongan de sensores que detecten una magnitud deentrada.

Reconocer y utilizar sensores para resolver problemas sencillos. Modificar los circuitos estudiados para cambiar ligeramente las prestaciones del sistema de control.

Realizar simulacin de movimiento.

Conocer nuevas primitivas relacionadas con el sonido.

OBJETIVOS


1.Termopar (sensores de temperatura), galga extensiomtrica (sensores de deformacin), IsFET (sensores de acidez),micrfono (sensores de sonido), CCD o CMOS (sensores de imagen digital).

2.

-t 4,5 V

D1D2

220 220

3,3 k

1 k

BD138

+

-

3.Es un circuito detector de humedad. Cuando el agua llega al sensor, el LED se enciende. Cuando el sensor no esten contacto con la humedad, la cada de tensin es cero y el transistor entra en corte; por tanto, el transistor y elrel estn desactivados. Al poner en contacto el sensor con el agua, la tensin del potencimetro aumenta, eltransistor se satura, el rel se activa, se cierra el circuito y se enciende el LED.

4.Se podra utilizar un sensor de infrarrojos, de modo que cuando haya un objeto que se interponga entre el emisory el receptor, se active una cmara fotogrfica.

El montaje sera similar al descrito en la unidad cuando se habla del sistema de alarma con CNY70, pero sustitu-yendo el zumbador y la bombilla por la cmara fotogrfica. Habra que sustituir el CNY70 (que tiene poco alcance)por un fotodiodo.

5.Un montaje sencillo podra ser el siguiente. Se ha montado una tabla,que simula el suelo del ascensor, sobre unos muelles. Cuando el pesoque se pone sobre las tablas es elevado, los muelles bajan y se cierrael circuito, de modo que se enciende la luz (o diodo), que da una ideade que se ha sobrepasado el peso recomendado.

6.para laberinto sl ponpos [-100 10] (sita la tortuga en la entrada)

ponrumbo 0 ponfoco [pantalla de MSWLogo] ponteclado [direccion] cargadib labe.bmp (ponemos el dibujo hecho en Paint) siempre [si pixel=[0 0 0] [label]] fin

para direccion haz control car lc si :control=1 [gi 90] (si se pulsa 1, la tortuga gira a la izquierda) si :control=2 [gd 90] (si se pulsa 2, la tortuga gira a la derecha) si :control=3 [av 2] (si se pulsa 3, la tortuga avanza) fin

7.La entrada de tonotiene que ser una lista de pares. Cada par indica la frecuencia (en hercios) y la duracin (en tics

de reloj). Cuanto mayor es la frecuencia, ms alto es el tono. Cuanto mayor es la duracin, ms largo es el sonido.El sonido solo se podr volcar al altavoz del PC. Otras primitivas relacionadas con el sonido son enciendesonido,apagasonidoy suenatono.

SOLUCIONES DE LAS ACTIVIDADES


21/2421

1. Busca informacin sobre tipos de sensores distintos a los estudiados en la unidad, indicando para qutarea est destinado cada uno.

2. Disea un circuito que, al detectar un incremento en la temperatura de una habitacin, active unaalarma. Este circuito servira, por ejemplo, para avisar de un incendio en una habitacin.

3. Explica el funcionamiento del siguiente circuito.

4. En muchas ocasiones, las carreras, tanto de atletismo como de coches o de caballos, se deciden recu-rriendo a laphoto finish. A qu sensores recurriras para disear un circuito que realizase esta tarea?

Cmo sera este montaje?

5. Todos los ascensores limitan el peso que pueden cargar. Los antiguos nicamente incluan un avisopara que no se sobrepasase el peso indicado, pero los ms modernos nos avisan de que estamossobrepasndolo para el correcto funcionamiento del ascensor. Podras disear un circuito sencillo(con elementos que encuentres a tu alcance) que simule este sensor?

6. Realiza un programa que simule las luces de un cochemediante cuatro botones: intermitente izquierdo,intermitente derecho, luces ony luces off. Al pulsar losbotones referentes a los intermitentes, estos parpa-dearn cinco veces. Los botones de las luces encien-

den y apagan los faros delanteros y traseros a la vez.

7. Mediante Paint, dibuja un laberinto como el que semuestra en la figura. Realiza un programa que contro-le el movimiento por el laberinto de la tortuga con tresbotones (uno para avanzar, otro para girar a la derechay el ltimo para girar a la izquierda) y haga que la tor-

tuga vuelva al principio si toca las paredes del laberinto.

8. Prueba el siguiente procedimiento e investiga cmo acta la primitiva tonoy crea tus propias compo-siciones musicales. Busca otras primitivas relacionadas con el sonido.

para musica

haz flujo [] repite 50 [haz flujo ponultimo cuentarepite*10 :flujo haz flujo ponultimo 100 :flujo] tono :flujo fin


ACTIVIDADES deAMPLIACIN


4,5 V

D1D2

+

-

220 220

3,3 k

10 k

BD138

Salida

Entrada

Pgina

fotoc

opiable


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APELLIDOS: NOMBRE:

FECHA: CURSO: GRUPO:

1. Completa las siguientes frases.

a) Los sensores son dispositivos que se encargan de las del entorno.

b) Los sensores estn en contacto con la que tienen que detectar, y los cambios en laproducen variaciones en el .

c) Una vez obtenida la seal, esta se introduce en un circuito que utiliza la del sensorpara realizar alguna accin de .

2. Describe qu es un sensor de temperatura y los tipos.

3. Indica cul es la magnitud que detecta cada uno de los siguientes sensores.

a) Final de carrera b) Interruptor reed

c) LDR

d) PTC

4. Cul es la diferencia entre los circuitos que se muestran a continuacin?

6 V

D1D2

6 V

D1D2

130 k

220220

3,3 k

BD138

130 k

220220

3,3 k

BD138

5. Disea un circuito que al detectar una baja temperatura conecte un pequeo sistema de calefaccin.Qu sensor de temperatura utilizaras?

6. Qu es una primitiva en MSWLogo? Qu es la ventana de grficos? Y la ventana de entradas?

7. Realiza en un papel el dibujo que resultara de la siguiente combinacin de rdenes.

av 100 gd 90 re 100 gi 90 re 100 gd90 av 100

8. Describe el comportamiento de cada una de las partes del procedimiento sorpresa. Qu nombre serams adecuado para este procedimiento?

para sorpresa :a :d gd :a av :d haz d :d*5/6 sorpresa :a :d fin

9. Realiza un programa que controle el movimiento de un crculo que se puede mover por la pantallaaccionado por el teclado. El crculo no dejar estela de su movimiento y las teclas para moverlo sern:

1. Izquierda 2. Derecha 3. Arriba 4. Abajo

10. Cules son las partes principales de las que suelen estar formadas las controladoras?


PROPUESTA deEVALUACIN


Pgina

fotoc

opiable


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1. a)Los sensores son dispositivos que se encargan de detectarlas condicionesdel entorno.

b)Los sensores estn en contacto con la magnitudque tienen que detectar, y los cambios en la magnitudproducenvariaciones en el sensor.

c)Una vez obtenida la seal, esta se introduce en un circuito que utiliza la sealdel sensor para realizar algunaaccin de control.

2. Se utiliza para detectar variaciones en la temperatura. Hay dos tipos de resistencias variables con la temperatura:las NTC y las PTC.

3. a)Final de carrera. Presin de contacto c)LDR. Luz-oscuridad

b)Interruptor reed. Campo magntico d)PTC. Temperatura

4. El primero es un detector de oscuridad. Cuando hay suficiente luz, la resistencia LDR es baja, el transistor est encorte, el rel se encuentra desactivado, y el LED, apagado. Al aumentar la luz, disminuye la resistencia LDR yaumenta tambin la tensin entre la base y el emisor del transistor. Este se satura, se activa el rel y el LED seenciende.

5.

6 V

t

D1

1 k

220220

3,3 k

BD138

Se utiliza un termistor PTC como sensor de temperatura.

6. Primitiva.Orden o instruccin bsica para hacer programas.

Ventana de grficos.Ventana por la que se mueve la tortuga en funcin de las rdenes que demos.

Ventana de entradas.Ventana donde se introducen las rdenes que queremos que ejecute el programa.

7. El resultado es un cuadrado de lado 100.

8. para sorpresa :a :d; procedimiento para hacer espirales. gd :a; gira a la derecha los grados introducidos por el usuario. av :d; avanza la distancia d, que tambin est dada por el usuario. haz d :d*5/6; reduce el valor de la da cinco sextos de su valor anterior. sorpresa :a :d; se llama a s misma. ; Cada vez que se llama gira a grados, avanza d, hace la d ms pequea y ; vuelta a empezar con nuevos valores para d. fin

El procedimiento podra haberse llamado espiral, ya que es lo que dibuja.

9.para movimiento pla circulo 20 sl ot ponfoco [pantalla de MSWLogo]

ponteclado [direccin] fin

para direccin haz control car lc si :control=1 [limpia ponrumbo 270 av 50 bl circulo 20 sl]; al pulsar 1, ir a la izquierda. si :control=2 [limpia ponrumbo 90 av 50 bl circulo 20 sl]; al pulsar 2, ir a la derecha. si :control=3 [limpia ponrumbo 0 av 50 bl circulo 20 sl]; al pulsar 3, ir hacia arriba. si :control=4 [limpia ponrumbo 180 av 50 bl circulo 20 sl]; al pulsar 4, ir hacia abajo. fin

10.Entradas digitales, entradas analgicas, salidas digitales, salidas analgicas, fuente de alimentacin y conexin aun puerto.

SOLUCIONES A LA PROPUESTA DE EVALUACIN



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Autora: ngel Gonzlez, Alberto Tamayo, M. del Prado Valera Edicin: Begoa Alonso, Francisco Fabra Ilustracin: Archivo SM; Gui-llermo Dez Celaya Correccin: Jos Luis Guzmn Diseo: Pablo Canelas, Alfonso Ruano Maquetacin: Safekat S.L.Coordinacin dediseo: Jos Luis Rodrguez Coordinacin editorial: Nuria Corredera Direccin editorial: Ada Moya

Cualquier forma de reproduccin, distribucin, comunicacin pblica o transformacin de esta obra solo puede ser realizada con la autorizacinde sus titulares, salvo excepcin prevista por la ley. Dirjase a CEDRO (Centro Espaol de Derechos Reprogrficos, www.cedro.org) si necesita

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guía didáctica. unidad 6

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