Innovación docente en la especialidad de Tecnología (Master en Profesorado): Plataforma Arduino e Impresión 3D

1 Memo ia de Ejecución del P oyec o AYUDAS DE LA UNIVERSIDAD DE SALAMANCA A PROYECTOS DE INNOVACIÓN Y MEJORA DOCENTE CURSO 2014/2015 Tí ulo del p oyec o: Inno ación docen e en la especialidad de Tecnología (Mas e en P o eso ado): Pla a o ma A duino e Imp esión 3D. Código del p oyec o: ID2014/033 Coo dinado del p oyec o: Luis To es Rincón Facul ad de Ciencias UNIVERSIDAD DE SALAMANCA 2 I. Relación de los miemb os de la Uni e sidad de Salamanca pa icipan es en el p oyec o Luis To es Rincón Luis López Díaz Ma ía Auxiliado a He nández López Edua do Ma ínez Vecino II. In oducción El p esen e documen o p esen a la Memo ia de Ejecución del P oyec o i ulado “Inno ación docen e en la especialidad de Tecnología (Mas e en P o eso ado): Pla a o ma A duino e Imp esión 3D” concedido po la Uni e sidad de Salamanca en el con ex o del “P og ama de mejo a de la calidad” en la con oca o ia de Ayudas a P oyec os de Inno ación y Mejo a Docen e del cu so 2014/2015. El obje i o del p oyec o se enma ca den o de la docencia en el Mas e Uni e si a io de P o eso ado de ESO, Bachille a o y EOI (MUPES), más conc e amen e en la asigna u a de “Inno ación Docen e en la especialidad de Tecnología” de la que el coo dinado del p oyec o es p o eso . La expe iencia de la docencia de los úl imos 3 años nos ha mos ado que uno de los campos en los que el alumnado no iene o mación es el de la elec ónica aplicada. Es e campo, apa e de se uno de los que cons i uyen el ema io de Tecnología, es hoy en día sencillo de aplica en la Enseñanza O ien ada a P oyec os (P ojec Based Lea ning, PBL) que es la me odología docen e más u ilizada en la asigna u a de Tecnología an o en ESO como en Bachille a o. Du an e el cu so 2013-14 en el ma co del p oyec o de inno ación ID2013/010, in odujimos con éxi o la u ilización de la pla a o ma A duino: h p://www.a duino.cc/es/. A duino es una pla a o ma de elec ónica abie a pa a la c eación de p o o ipos basada en so wa e y ha dwa e lexibles y áciles de usa . G acias al ma e ial adqui ido, los alumnos pudie on diseña pequeños p oyec os que se pueden 3 e en el blog c eado du an e el desa ollo de la asigna u a: h p:// ecno ado es.blogspo .com.es/. En es e nue o p oyec o se p e endía da un paso adelan e con la adquisición de un ki pa a imp esión en 3D. III. Me odología y cumplimien o de obje i os El obje i o del p oyec o e a en p incipio, inco po a la imp esión 3D a la ealización de pequeños p oyec os basados en la pla a o ma A duino. Du an e el desa ollo de la asigna u a se io que es e obje i o no e a ealis a po dos mo i os p incipalmen e: -. El p ecio de los ki s de imp esión 3D de calidad su icien e y sob e odo de ácil manejo e a muy supe io al p esupues o disponible. -. El iempo disponible pa a la in oducción en la imp esión 3D p opues o en la me odología del p oyec o e a insu icien e y además epe cu ía en una disminución del iempo disponible pa a ealiza los p oyec os de A duino, lo que hacía in iable el compa ibiliza la imp esión 3D con el desa ollo de la asigna u a de Inno ación Docen e. Así pues cambiamos el obje i o del p oyec o hacia la adquisición de un obo A duino mó il ( e Anexo I) que hicie a más ácil la implemen ación de habilidades obó icas mó iles en los p oyec os y la adquisición de una placa A duino yun pa a la comunicación de A duino ía wi i con in e ne , lo que pe mi e al con olado se manejado ía wi i y manda in o mación po in e ne . La me odología de abajo ue la p e is a en el p oyec o excep o la pa e de la imp esión 3D, la pa e de iniciación se inc emen ó de 6 a 8 ho as: A) Iniciación a A duino (8 ho as, 3 sesiones) -. Los alumnos se di iden po pa ejas o íos. Cada pa eja debe ae un o denado po á il pa a p og ama A duino 4 -. Noso os le p opo ciona emos el ki de A duino y un lib o con los p ime os p oyec os a ealiza . -. Explicación eó ica, in oducción a A duino -. Conexión a la página de A duino y desca ga del so wa e lib e pa a p og ama lo -. Realización de los 3-4 p ime os p oyec os guía del lib o B) P oyec o p opio (10 ho as, 5 sesiones) -. Cada g upo escoge un p oyec o o iginal a implemen a usando A duino -. Realización del p oyec o en las ho as de labo a o io con la guía del p o eso C) P esen ación (2 ho as, 1 sesión) -. P esen ación al es o de los alumnos del p oyec o ealizado. Los p oyec os ealizados se pueden e en el blog ealizado es os años po el p o eso y los alumnos de la asigna u a: h p:// ecno ado es.blogspo .com.es/ Los p oyec os ealizados po los es íos de alumnos en el cu so 2014/15 son: -. Senso de apa camien o y encendido au omá ico de luces: Cons ucción de un coche con senso de apa camien o in eg ado, y que además, de ec a á de o ma au omá ica la necesidad de que las luces es én encendidas o apagadas en unción de las condiciones ex e io es. i) Encendidoau omá ico de las luces: Pa a ello hemos necesi ado con a con un o osenso o senso de luz, que es capaz de cap a y medi la in ensidad de luz ecibida. Así, cuando el senso de ec e una señal luminosa po debajo del umb al ma cado, las luces del coche se encende án sin necesidad de que el conduc o in e enga. En nues o caso, las luces han sido simuladas median e la u ilización de 2 LEDs blancos. ii) Senso de apa camien o: Como segunda aplicación p og amada pa a nues o p oyec o de A duino, es á su capacidad de medi la dis ancia en e el coche y cualquie elemen o que se encuen e en su pa e ase a. 5 Pa a ello, hemos necesi ado hace uso de un senso de ul a-sonidos, que po medio del cálculo del iempo del e a do de la señal emi ida y ecibida po és e, conoce la dis ancia a la que se encuen a el elemen o de cualquie o o pun o. Una ez medida la dis ancia a la que se encuen a, y en unción de los alo es in oducidos en el código de p og amación, el coche emi i á una se ie de señales acús icas y luminosas pa a a isa al conduc o de la p oximidad de algún obje o. En es e caso hemos usado como salidas un LED de colo ojo, usado como ale a, y ambién un zumbado que emi a un sonido que de nue o, a ise al conduc o . En conc e o, las dis ancias p og amadas pa a que el con olado A duino emi a alguna señal son: 12 cm – Cuando el coche ebase la dis ancia de los doce cen íme os, el con olado emi i á una luz oja in e mi en e y un pi ido. 6 cm – Cuando el coche es é a una dis ancia in e io a seis, el LED aumen a á la ecuencia con la que pa padea y el zumbado emi i á un sonido cada ez más ápido. 4 cm – Po debajo de los cua o cen íme os, el LED y el zumbado aumen a án la in ensidad con la que emi en las señales a modo de ale a. Pa a el caso de la dis ancia, hemos hecho uso de un disposi i o display, en el que se mos a án los dis in os alo es medidos po A duino. La pan alla LCD es á conec ada al con olado , de al o ma que los alo es apa ecen e lejados de o ma ins an ánea. Enlace di ec o a ideo esumen: h ps://www.you ube.com/wa ch? =cb8q m5kB38& ea u e=you u.be -. Sma T a ic Ligh : El semá o o in eligen e se adap a a 2 condiciones, can idad de coches y can idad de pea ones. Hay cua o casos y en cada uno de ellos el semá o o eacciona a así: 1ª Muchos pea ones, pocos coches->semá o o: 18s en ojo, 6s en e de. 2ª Muchos coches, pocos pea ones->semá o o: 6s en ojo, 18s en e de. 3ª Pocos coches, pocos pea ones-> semá o o: 12s en ojo, 12s en e de. 4ª Muchos coches, muchos pea ones-> semá o o: 15s en ojo, 9s en e de. Al encende el semá o o, en p ime luga se calib an el o o esis o y el senso capaci i o. Pa a pos e io men e en a en un bucle (loop) donde los senso es es ea án 6 las condiciones an o de pea ones y de á ico odado y según es as el semá o o ac ua á de una mane a u o a. Se ienen en cuen a los casos especiales: puede habe un g an núme o de pea ones ansi ando po la zona capaci i a pe o no es án espe ando pa a c uza y el caso en el cual hay un al o núme o de ehículos pasando po la calle pe o sin es a e enidos. Los ecep o es ienen en cuen a ambos casos, si hay un al o núme o de pea ones espe ando pa a c uza y si hay un al o núme o de ehículos pa ados en la calle. Enlace di ec o a ideo esumen: h ps://www.you ube.com/wa ch? =cH1_J aaQAE -. Piscina Clima izada in eligen e: Es a ins alación lle a ía a cabo a ias unciones: i) En p ime luga , la piscina encende ía au omá icamen e sus luces in e io es cuando ue a de noche y la in ensidad luminosa descendie a po debajo de un ango p e ijado. La in ensidad luminosa es leída po un senso de luz que manda es a in o mación al con olado A duino quien decide (en unción de la p og amación ealizada) si enciende o no las luces LED azules de la maque a. ii) Po o o lado, se ac i a ía el sis ema de cale acción de la piscina clima izada en caso de que la empe a u a descendie a de un alo p og amado en 23ºC. La empe a u a es leída po un senso que a su ez manda es a in o mación al con olado A duino. En unción del código es ablecido en la p og amación in o má ica, las luces ojas que ep esen an la cale acción se apaga ían o se encende ían. iii) Finalmen e, la piscina clima izada in eligen e in o ma ía a los usua ios po pan alla ace ca del núme o de calles que se encuen an disponibles pa a el nadado . Un senso capaci i o de ec a la p esencia de mayo o meno núme o de pe enencias en la o illa (chancle as, oallas...). En unción del mayo o meno núme o de elemen os deposi ados el display LCD decidi á si hay más o menos calles lib es pa a los usua ios. Es e mismo display LCD in o ma á a los usua ios de la piscina ace ca de la empe a u a exis en e en la ins alación, si nos encon amos en ho a io noc u no o diu no, e c. 7 Enlace di ec o a ideo esumen: h ps://www.you ube.com/wa ch? =yk opZONPVc IV.- Memo ia económica Se nos concedie on 300 € . El obo a duino cos o 188,37 € + IVA y el A duino Yun 63,80 + IVA como se e en las ac u as del Anexo I lo que hace un o al de 305,13 € IVA incluido que ue on ca gados al p oyec o (300 €) y al depa amen o de Física Aplicada los 5,13 € es an es. (Ve Anexo I) V.- Anexo I: Fac u as y especi icaciones. En las siguien es hojas se incluye ac u a y especi icaciones de A duino Robo .