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4.4.2. El cerebro de nuestro cohete

Diccionario

Placa de desarrollo

Imagen de la placa micro:bitgrado

Definición:

Una placa de desarrollo es una herramienta que contiene todo lo necesario para poder desarrollar proyectos electrónicos de una forma fácil y rápida.

Ejemplo:

La placa Micro:bit es un ejemplo de placa de desarrollo.

Sensores

Animación de un sensor magnético

Definición:

Plural de sensor. Aquello que tiene la capacidad de detectar una propiedad física.

Ejemplo:

En la imagen se ve un dispositivo que es sensible al campo  magnético.

I2C

Imagen que representa la conexión I2C

Definición:

Es un bus o línea de comunicación serie. Se utiliza para la comunicación entre diferentes dispositivos. Está diseñado como maestro-esclavo, la comunicación siempre la inicia el maestro y el esclavo reacciona.

Ejemplo:

La conexión de una pantalla LCD con micro:bit se realiza por I2C.

SPI

Imagen del símbolo de los plástico PET

Definición:

Interfaces Periféricos Serie. Es un estándar de comunicación, usado principalmente para la comunicación entre circuitos electrónicos.

Ejemplo:

Es parecido a la conexión I2P pero con mayor velocidad de comunicación.

Retor dice Imagen de la placa de desarrollo Micro:Bit Espero que hayáis disfrutado construyendo vuestro primer cohete de agua. Pero esto aún no ha acabado, nos falta incorporar la electrónica a nuestro cohete.

Vamos a necesitar incorporar una placa de desarrollo, que nos facilite todo el trabajo.

Además, te enseñaré un mundo nuevo: los sensores.

Bueno, creo que lo mejor es empezar.

¡Vamos a ello!

Imagen de la placa micro:bit Definición:

Una placa de desarrollo es una herramienta que contiene todo lo necesario para poder desarrollar proyectos electrónicos de una forma fácil y rápida.

Ejemplo:

 La placa Micro:bit es un ejemplo de placa de desarrollo.

Animación de un sensor magnético Definición:

Plural de sensor. Aquello que tiene la capacidad de detectar una propiedad física.

Ejemplo:

En la imagen se ve un dispositivo que es sensible al campo  magnético.

1. Ideas principales y secundarias

Para conseguir alcanzar una meta es importante que seas un buen o buena estratega. Es decir, tener métodos, técnicas, “trucos” para llegar antes o de forma más fácil donde tú quieres.

Ahora te voy a enseñar una estrategia, ¡Aprovéchala para alcanzar tu reto!

El nombre de la estrategia es identificar ideas principales y secundarias. Para trabajar con la información que vas a ver y poder elegir cuál es la más importante es necesario aprender a extraer las ideas principales y secundarias de un texto. Esto te ayudará a comprender mejor la información, encontrar rápidamente las ideas importantes y poder compartirlas con tus compañeras y compañeros.

Podrás encontrar todo lo que necesitas sobre esta estrategia en el siguiente enlace a la guía de la competencia de aprender a aprender.

Tómate el tiempo que necesites y recuerda que siempre puedes preguntarle al docente o a algún compañero o compañera cuando no entiendas algo.

¡Ánimo, seguro que lo haces genial!

2. Tipos de placas de desarrollo

Aunque ya hemos comentado, la placa Micro:bit no es la única que puedes utilizar.

Aquí te voy a mostrar otras alternativas.

Arduino UNO

Imagen de la placa Arduino modelo UNO

Características:

  • Es una plataforma de código abierto. Todo es compartido, lo que se traduce en una amplia comunidad de personas que colaboran y comparten sus proyectos.
  • Arduino empieza a desarrollarse en Italia en 2005.
  • Arduino UNO utiliza el microcontrolador ATMega328P.
  • Tiene una velocidad de reloj de 16 Hz.
  • El voltaje de trabajo es de 5v.
  • Memoria Flash de 32 KB.

Micro:bit V2

Imagen de la placa micro:bit V2

Características:

  • Proyecto desarrollado por la BBC de hardware libre.
  • Aparece por primera vez en 2015. La V2 aparece en 2020.
  • Procesador: 64 MHz Arm Cortex-M4 con FPU.
  • 512KB de memoria Flash.
  • 28KB RAM.
  • 25 leds rojos.
  • 2 pulsadores mecánicos.
  • 1 pulsador táctil.
  • Puede medir el ruido con un micrófono.
  • Puedes reproducir sonidos gracias a su altavoz.
  • Sensores: luz, temperatura, acelerómetro y brújula.
  • Bluetooth 2.4 Ghz.
  • Antena de radiofrecuencia.

Raspberry Pi 4

Imagen de la placa Raspberry Pi

Características:

  • Es un ordenador básico de bajo precio, desarrollado en el Reino Unido con el objetivo de acercar los ordenadores y la informática a las personas de todo el mundo. No incluye periféricos.
  • La primera Raspberry Pi aparece en 2012.
  • Procesador: ARM Cortex-A72.
  • Frecuencia de reloj: 1,5 GHz.
  • Memoria: 1 GB / 2 GB / 4 GB LPDDR4 SDRAM.
  • Conectividad: Bluetooth 5.0, Wi-Fi 802.11ac, Gigabit Ethernet.
  • Puertos: GPIO 40 pines 2 x micro HDMI 2 x USB 2.0 2 x USB 3.0 CSI (cámara Raspberry Pi) DSI (pantalla tácil) Micro SD, Conector de audio jack USB-C (alimentación).

Placa ESP32 STEAMakers

Imagen de la Placa ESP32 STEAMakers

Características:

  • El ESP32 es un microcontrolador desarrollado por la empresa Espressif Systems que se ha convertido en una referencia dentro del mundo de la electrónica y la IoT (Internet de las Cosas).
  • Lanzado en 2016 como sucesor del ESP8266.
  • El ESP32 destaca por su potencia, versatilidad y bajo costo.
  • Microcontrolador Tensilica Xtensa 32-bit LX6 a 160MHz.
  • CPU de 2 núcleos.
  • Arquitectura de 32 bits.
  • Frecuencia de trabajo de 160 MHz.
  • Comunicaciones Wifi y Bluetooth.
  • Memoria RAM y Flash.
  • Zócalo para tarjetas micro SD.
  • 14 entradas y salidas digitales con alimentación.
  • Conector I2C.
  • Entradas y salidas analógicas.
  • Sensor Hall y de temperatura integrado.
  • y mucho más.

Para nuestro proyecto, nos vamos a centrar en la placa micro:bit V2. Seguramente, en vuestros centros educativos tendréis bastantes de ellas.

3. Elije la placa correcta

Pregunta

1. Es la placa más antigua

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

2. Tiene dos pulsadores mecánicos

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

3. Destaca por su potencia.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

4. Utiliza el famoso controlador ATMega328

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

5. Es un ordenador básico.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

6. Aparece en 2012

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

7. Tiene una frecuencia de trabajo de 160 MHz.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

8. Fue desarrollada por la BBC.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

9. Tiene un micrófono integrado.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

Pregunta

10. Lleva integrado un altavoz.

Sugerencia

Te recomiendo que vuelvas a ver el apartado 1. Tipos de placas de desarrollo. Aquí encontrarás toda la información que necesitas para ser un experto/a en placas de desarrollo.

Respuestas

Arduino UNO

Micro:bit V2

Raspberry Pi 4

ESP32 STEAMakers

Retroalimentación

4. Nuestra placa Micro:Bit

Ha llegado el momento de conocer en profundidad la placa micro:bit.

Antes de acceder a la información, te recomiendo:

  • Trabajar en grupo.
  • Anotar lo que consideréis importante para realizar vuestro trabajo final. Podéis utilizar vuestro cuaderno o utilizar un ordenador.

Aspectos básicos

Este vídeo os muestra aspectos básicos relacionados con:

  • La placa micro:bit.
  • ¿Qué vamos a necesitar?
  • Los programas.



Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página Guía del usuario.

Conecta tu placa

Un paso importante que hay que conocer es cómo podemos enviar nuestros programas a la placa micro:bit.

El siguiente vídeo os enseña cómo hacerlo.

Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página Conectar y transferir.

LEDs

Una parte importante de nuestra placa son los  LEDs (Diodos que Emiten Luz). En el siguiente vídeo encontraréis toda la información.

Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página LEDs.

Botones A y B

Nuestra placa dispone de dos botones A y B. En el siguiente vídeo encontraréis toda la información.

Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página botones.

Acelerómetro

Nuestra placa micro:bit está llena de sensores. En el siguiente vídeo vais a conocer el acelerómetro.

Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página Sensores.

Sonidos

¿Queréis incluir sonidos en vuestros proyectos?

En el siguiente vídeo podéis aprender cómo se hace.

Imagen que representa una hoja con texto. También podéis visitar la página web y ver la información en formato texto.

Aquí podéis acceder al contenido de la página Salida de sonido.

Conoce los pines de la micro:bit

La placa micro:bit tiene un total de 21 pines. Algunos de ellos están repetidos por seguridad como es el caso de GND y 3v.

Además, algunos pines están dedicados a una función específica. Por lo tanto, antes de usar un pin debemos comprobar que no está realizando otra función.

Aquí vídeo muy interesante. Aunque aparece la versión V1, son iguales que la versión V2.

Hay una página interactiva muy interesante donde puedes comprobar la función de cada pin de forma inmediata.

Accede a la página.

Kardia dice ¿Queréis saber más?

Si queréis aprender más sobre la placa micro:bit y todo lo que la rodea, aquí tenéis la Guía del usuario.

Imagen de un cartel que pone: Visión general. Obtenga más información sobre las características de su BBC micro:bit. También, se ve una imagen de la placa.Haz clic aquí para accder a la Guía del usuario

5. Verdadero o falso, tú decides

Te ha preparado unas afirmaciones sobre lo que has aprendido en el apartado 3. Nuestra placa micro:bit.

Debes responder si crees que son verdaderas o falsas.

Piénsalo bien antes de contestar.

Pregunta 1

1. Para utilizar la placa micro:bit vas a necesitar, entre otras cosas, un cable microUSB.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 2

2. Nosotros vamos a programar nuestra placa utilizando el editor de MakeCode.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 3

3. Los ficheros que enviamos a la placa son del tipo .hex.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 4

4. Una vez enviado el programa a la placa sabremos que el proceso ha finalizado cuando la luz empiece a parpadear.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 5

5. Nuestra placa cuenta con 25 LEDs. Por cierto, LED significa Diodo que Emite Luz.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 6

6. Los LEDs de la placa pueden programarse por separado. Podemos representar: números, letras e incluso imágenes.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 7

7. Los pulsadores A y B de nuestra placa, son elementos de salida.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 8

8. Un acelerómetro es un programa que permite medir el movimiento de las cosas.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 9

9. La placa dispone de un altavoz para emitir sonidos.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 10

10. No podemos hacer programas que necesiten de un micrófono.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 11

11. La placa micro:bit dispone de 21 pines, todos iguales.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

Pregunta 12

12. Antes de usar los pines de la placa se recomienda consultar un esquema de pines.

Sugerencia

Todas las preguntas están relacionadas con el apartado anterior Nuestra placa micro:bit.

Si tienes dudas puedes volver a consultar dicho apartado.

6. Otros componentes externos de la micro:bit

Nuestra placa micro:bit necesita de otros componentes externos para poder abordar el desarrollo de nuestro proyecto.

Los componentes que vamos a necesitar son:

  • Placa de expansión o escudo.
  • Sensor de humedad y temperatura.
  • Sensor de inclinación.
  • Pantalla LCD 1602.
  • Servo motor.

Placa de expansión o escudo

Imagen de la placa de expansión para micro:bit

Características:

  • También conocida como Ks0360 Keyestudio Sensor Shield V2 para la BBC micro:bit.
  • Este elemento permite poder acceder a todos los pines de micro:bit.
  • Permite acceder a los pines de comunicación I2C y SPI.
  • Posibilidad de seleccionar dos voltajes de trabajo 5v y/o 3,3v.

Imagen del logo de keyestudioHaz clic sobre el dibujo de keyestudio si quiere saber más sobre este componente.

Sensor de humedad y temperatura

Imagen del sensor de humedad y temperatura DHT22

Características:

  • Nombre comercial DHT22. Aunque hay otros modelos.
  • Es un sensor digital que tiene la salida temperatura y humedad calibrada.
  • Presenta un velocidad de respuesta muy rápida.
  • Tensión de trabajo 3,3v - 5v.
  • Rango de medición de la temperatura: - 40ºC a 80ºC.
  • Precisión en la medición de la temperatura de 0,5ºC.
  • Rango de medición de la humedad: 0 a 100%RH.
  • Precisión en la medición de la humedad de 2%RH.

Imagen del logo de keyestudioHaz clic sobre el dibujo de keyestudio si quiere saber más sobre este componente.

Imagen que representa a Makecode Haz clic sobre el dibujo de Makecode y podrás ver un ejemplo. ¡Además, lo puedes simular y descargar!

Sensor de inclinación

Imagen del sensor de inclinación KS0025

Características:

  • Nombre comercial, Ks0025.
  • Tensión de trabajo: 3,3V a 5V.

Imagen del logo de keyestudioHaz clic sobre el dibujo de keyestudio si quiere saber más sobre este componente.

Imagen que representa a MakecodeHaz clic sobre el dibujo de Makecode y podrás ver un ejemplo. ¡Además, lo puedes simular y descargar!

Pantalla LCD 1602

Imagen de la pantalla LCD 1602

Características:

  • Pantalla LCD (Display Cristal Liquido), con fondo azul.
  • Nombre comercial, Ks0061 keyestudio 1602 I2C
  • Puede visualizar hasta 32 caracteres distribuidos en dos líneas.
  • Voltaje de trabajo, 5V. Esto es importante, de lo contrario no funcionará.
  • Tiene cuatro pines de conexión:
    • GND, lo conectarás a los pines negros de tu placa de expansión.
    • Vcc, conexión a 5v. Comprueba la distribución de voltajes en tu placa.
    • SCL, pin de datos. Lo debes conectar al pin 19 de la placa.
    • SDA, pin de datos. Lo debes conectar al pin 20 de la placa.
  • Dirección de conexión I2C, 39.

Imagen del logo de keyestudioHaz clic sobre el dibujo de keyestudio si quiere saber más sobre este componente.

Imagen que representa a Makecode Haz clic sobre el dibujo de Makecode y podrás ver un ejemplo. ¡Además, lo puedes simular y descargar!

Servo motor

Imagen del servo motor 9g

Características:

  • Nombre comercial Ks0209.
  • Puede realizar un giro máximo de 90º.
  • Voltaje de trabajo: 4,8v a 6v.
  • Cables de conexión:
    • Marrón: Conexión a GND.
    • Rojo: Vcc (5v).
    • Naranja: Pin de salida analógica (PWM).

Imagen del logo de keyestudioHaz clic sobre el dibujo de keyestudio si quiere saber más sobre este componente.

Imagen que representa a Makecode Haz clic sobre el dibujo de Makecode y podrás ver un ejemplo. ¡Además, lo puedes simular y descargar!

Para nuestro proyecto, nos vamos a centrar en la placa micro:bit V2. Aunque no es la más potente, es la que más extendida está en los centros educativos. Seguramente, en el vuestro tendréis bastantes de ellas.

Imagen que representa la conexión I2C Definición:

Es un bus o línea de comunicación serie. Se utiliza para la comunicación entre diferentes dispositivos. Está diseñado como maestro-esclavo, la comunicación siempre la inicia el maestro y el esclavo reacciona.

Ejemplo:

La conexión de una pantalla LCD con micro:bit se realiza por I2C.

Imagen que representa la conexión SPI Definición:

 Interfaces Periféricos Serie. Es un estándar de comunicación, usado principalmente para la comunicación entre circuitos electrónicos.

Ejemplo:

Es parecido a la conexión I2P pero con mayor velocidad de comunicación.

7. Repasemos lo aprendido de los componentes externos

Ha llegado el momento de comprobar qué hemos aprendido del apartado anterior.

Para ello os he preparado unas actividades muy interesantes, algunas deberás hacerlas en pareja, otras de forma individual.

¡Vamos a empezar!

Opción A: Relaciona los datos correctos

Esta tarea es muy sencilla, por eso te pido que la hagas de forma individual.

En la siguiente imagen, aparecen los componentes externos de la micro:bit que has visto en el apartado anterior. Se trata de arrastrar cada característica de la derecha la imagen correspondiente de la de izquierda.




Opción B: Rellenamos los datos más interesantes

Para esta actividad deberás trabajar en pareja.

Se trata de realizar una tabla con los componentes externos que habéis estudiado en el apartado 5 y escribir de cada uno de ellos la información que creáis más importante.

Aunque trabajáis en pareja, cada uno/a deberá escribirlo de forma individual.

La actividad podéis hacerla:

  • En vuestro cuaderno de clase.
  • Utilizando el ordenador.
  • En otra herramienta que elijáis.

¡Seguro que os saldrá genial!

Opción C: Nos preguntamos

Antes de hacer esta opción es necesario haber terminado la opción B.

Esta actividad debes hacerla en pareja.

Es muy sencillo, se trata que os preguntéis datos sobre la ficha que habéis rellenado en la actividad anterior.

De esta forma, además de pasar un rato divertido, repasaréis los datos de estos componentes externos de la placa micro:bit.

Si os equivocáis no pasa nada, tu compañero/a te podrá echar una mano.

¡Cuando queráis, podéis empezar!

Clavis dice ¡No lo olvides!

Ya has llegado al final de esta página.

Has realizado actividades individuales y otras en pareja. Estarás de acuerdo conmigo que cuando trabajamos en equipo todo nos resulta más sencillo y agradable. Pero a veces trabajar con otras persona no resulta fácil. Aquí tienes algunos consejos que te pueden ayudar para trabajar en equipo:

  • No imponer nuestras ideas a los demás.
  • Escuchar a las otras personas es fundamental.
  • Mantener una actitud positiva ante las dificultades.

Seguro que lo harás mejor la próxima vez.

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