1 00:00:28,589 --> 00:00:33,390 En este proyecto vamos a construir un metro digital, un sistema de medición de distancia 2 00:00:33,390 --> 00:00:39,149 que funciona de forma similar a un metro láser. Utilizaremos un sensor de ultrasonidos para 3 00:00:39,149 --> 00:00:43,969 calcular con precisión la distancia hasta un objeto y mostraremos ese valor en una pantalla 4 00:00:43,969 --> 00:00:50,789 LCD con interfaz I2C. El alumnado aprenderá a trabajar con sensores analógicos y digitales, 5 00:00:51,049 --> 00:00:56,969 a visualizar datos en tiempo real y a desarrollar un sistema funcional y útil. Además de la parte 6 00:00:56,969 --> 00:01:02,229 técnica se propone un enfoque práctico y visual, ya que los estudiantes construirán una estructura 7 00:01:02,229 --> 00:01:07,790 con materiales reciclados que represente la carcasa del metro digital. Durante el desarrollo 8 00:01:07,790 --> 00:01:13,170 del proyecto abordaremos conceptos fundamentales de programación y electrónica, como la lectura 9 00:01:13,170 --> 00:01:19,689 de datos, su interpretación y la toma de decisiones a través de condicionales. También veremos cómo 10 00:01:19,689 --> 00:01:24,349 estructurar el código para que pueda actualizarse continuamente y mostrar la información de manera 11 00:01:24,349 --> 00:01:30,209 clara. Este proyecto permite trabajar de forma integrada varias competencias del currículo de 12 00:01:30,209 --> 00:01:34,750 tecnología de Terceo de ESO, fomentando el aprendizaje basado en retos y la conexión 13 00:01:34,750 --> 00:01:40,310 entre teoría y práctica. Este proyecto tiene como finalidad ayudar al alumnado a comprender 14 00:01:40,310 --> 00:01:45,290 de forma práctica cómo medir distancias mediante sensores y cómo mostrar esa información de manera 15 00:01:45,290 --> 00:01:52,450 visual. Para ello, nos marcamos los siguientes objetivos. Conocer el funcionamiento de un sensor 16 00:01:52,450 --> 00:01:57,090 de ultrasonidos y cómo se utiliza para calcular distancias mediante la emisión y recepción 17 00:01:57,090 --> 00:01:57,629 de ondas. 18 00:01:58,489 --> 00:02:04,109 Aprender a representar datos en tiempo real utilizando una pantalla LCD y 2C, visualizando 19 00:02:04,109 --> 00:02:06,090 así las medidas recogidas por el sensor. 20 00:02:07,349 --> 00:02:12,189 Desarrollar habilidades básicas de programación en el entorno de Arduino, aprendiendo a estructurar 21 00:02:12,189 --> 00:02:14,349 un programa y gestionar entradas y salidas. 22 00:02:15,590 --> 00:02:20,490 Diseñar y construir una carcasa física que albergue los componentes electrónicos, empleando 23 00:02:20,490 --> 00:02:26,210 materiales reciclados y fomentando la creatividad y el diseño funcional. Fomentar el trabajo 24 00:02:26,210 --> 00:02:31,530 cooperativo y la resolución de problemas mediante el desarrollo de un producto tecnológico útil con 25 00:02:31,530 --> 00:02:37,409 un enfoque experimental. Estos objetivos permiten que el proyecto se convierta en una experiencia 26 00:02:37,409 --> 00:02:43,110 completa en la que se integran conocimientos técnicos con habilidades prácticas. Con el 27 00:02:43,110 --> 00:02:47,969 desarrollo de este proyecto trabajamos varias competencias clave del currículo de tecnología 28 00:02:47,969 --> 00:02:53,930 en tercero de la ESO. A lo largo de las distintas sesiones, el alumnado desarrollará las siguientes 29 00:02:53,930 --> 00:03:00,550 competencias específicas. Competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería, 30 00:03:00,949 --> 00:03:05,750 STEM, interpretar y aplicar conceptos físicos y matemáticos con la medición de distancias, 31 00:03:06,150 --> 00:03:11,650 el tiempo y el funcionamiento de sensores electrónicos. Competencia digital, usar 32 00:03:11,650 --> 00:03:15,750 dispositivos electrónicos programables y herramientas digitales para desarrollar un 33 00:03:15,750 --> 00:03:22,430 sistema de medición automático. Competencia personal, social y aprender a aprender, desarrollar 34 00:03:22,430 --> 00:03:27,409 estrategias de aprendizaje autónomo mediante la experimentación, de ensayo-error y la resolución 35 00:03:27,409 --> 00:03:33,990 de problemas. Competencia en conciencia y expresión culturales, fomentar la creatividad en el diseño y 36 00:03:33,990 --> 00:03:40,030 construcción de una carcasa personalizada para el dispositivo. Competencia en sentido de iniciativa 37 00:03:40,030 --> 00:03:44,909 y espíritu emprendedor, plantear soluciones originales a retos reales mediante el diseño, 38 00:03:44,909 --> 00:03:47,990 montaje y programación de dispositivos tecnológicos. 39 00:03:48,349 --> 00:03:59,819 En esta primera sesión, el alumnado realiza un primer acercamiento a los componentes electrónicos que se utilizarán en el proyecto. 40 00:04:01,099 --> 00:04:05,379 Se presentan el sensor de ultrasonidos y la pantalla LCD con interfaz I2C. 41 00:04:06,539 --> 00:04:12,840 El objetivo es entender cómo se puede capturar una medida de distancia con el sensor y representarla directamente en la pantalla. 42 00:04:13,639 --> 00:04:18,160 Se trabaja la estructura básica de un programa en Arduino que conecta ambos elementos. 43 00:04:18,639 --> 00:04:22,079 primero se obtienen los datos del sensor y luego se visualizan en la pantalla, 44 00:04:22,500 --> 00:04:26,660 permitiendo ver en tiempo real la distancia hasta un objeto situado frente al sensor. 45 00:04:27,920 --> 00:04:32,759 Durante esta sesión también se presta atención a aspectos físicos como la estabilidad de las lecturas, 46 00:04:32,759 --> 00:04:37,899 el rango de medición y el uso de unidades comprensibles para el alumnado, como los centímetros. 47 00:04:38,740 --> 00:04:44,060 A nivel didáctico, se pretende que los estudiantes comprendan cómo leer información del mundo real 48 00:04:44,060 --> 00:04:47,019 y convertirla en datos útiles, visibles y medibles. 49 00:04:48,160 --> 00:04:50,860 Esta es la base del funcionamiento de todo el proyecto. 50 00:04:51,720 --> 00:04:57,160 En pantalla mostramos el programa que permite visualizar las lecturas del sensor en la pantalla LCD. 51 00:04:58,160 --> 00:05:01,019 Vamos a comentar cómo funciona, paso a paso. 52 00:05:02,139 --> 00:05:05,379 Al inicio del código, se importan las librerías necesarias, 53 00:05:05,740 --> 00:05:10,800 Wire para la comunicación I2C y Liquid Crystal guión bajo I2C para controlar la pantalla LCD. 54 00:05:12,040 --> 00:05:14,639 También se definen los pines del sensor de ultrasonidos, 55 00:05:14,639 --> 00:05:19,120 uno para el TRI, que envía el pulso, y otro para el ECHO, que lo recibe. 56 00:05:20,220 --> 00:05:24,819 En la función SETUP, inicializamos tanto la pantalla LCD como los pines del sensor. 57 00:05:26,040 --> 00:05:30,120 El LCD se configura para mostrar dos líneas y se activa la retroiluminación. 58 00:05:31,319 --> 00:05:35,459 En el LOOP, se envía un pulso ultrasonico y se mide el tiempo que tarda en rebotar. 59 00:05:36,579 --> 00:05:42,819 A partir de ese tiempo, se calcula la distancia utilizando una fórmula sencilla, y ese valor se muestra en la pantalla. 60 00:05:43,620 --> 00:05:50,379 El resultado es un metro digital muy básico pero completamente funcional, que servirá como base para el resto del proyecto. 61 00:06:15,250 --> 00:06:21,089 En esta sesión, vamos a trabajar con un componente muy útil en sistemas automatizados, el final de carrera. 62 00:06:22,290 --> 00:06:29,689 Este dispositivo funciona como un pulsador que se activa al ser presionado, permitiendo detectar el paso de un objeto o una acción mecánica. 63 00:06:29,689 --> 00:06:33,329 Comenzamos con la explicación básica del montaje. 64 00:06:33,750 --> 00:06:40,829 Conectamos el final de carrera a un pin digital de la placa Arduino y a masa, con una resistencia pull-down para garantizar la lectura correcta. 65 00:06:41,930 --> 00:06:44,649 En nuestro caso, lo conectamos al pin digital 8. 66 00:06:45,870 --> 00:06:52,529 Este montaje nos permitirá detectar cuando un objeto, por ejemplo una puerta o una caja, llega a una posición determinada. 67 00:06:53,550 --> 00:06:55,529 Pasamos ahora a comentar el programa. 68 00:06:56,350 --> 00:07:03,149 En primer lugar, definimos la constante botón en el pin 8, que será el encargado de leer el estado del final de carrera. 69 00:07:03,970 --> 00:07:12,110 En Setup, iniciamos la comunicación serial a 9600 baudios y configuramos el pin como entrada mediante Pin Mode, Botón, Input. 70 00:07:13,089 --> 00:07:18,410 En el Loop, utilizamos Digital Read, Botón, para comprobar si el final de carrera está activado. 71 00:07:18,410 --> 00:07:28,250 Si detectamos que el pin está en nivel alto, es decir, se ha presionado el final de carrera, enviamos por el puerto serie el mensaje final de carrera activado 72 00:07:28,250 --> 00:07:33,350 Si no está presionado, el mensaje será final de carrera no activado 73 00:07:34,350 --> 00:07:41,550 Añadimos un pequeño delay, 500, para que la lectura no se repita demasiado rápido y podamos visualizar claramente los mensajes 74 00:07:41,550 --> 00:08:12,540 En esta sesión, el alumnado se centra en automatizar el proceso de medición, haciendo que el metro digital funcione de forma continua, sin necesidad de pulsadores o botones. 75 00:08:13,660 --> 00:08:17,759 Esta mejora permite una experiencia más fluida y realista en el uso del medidor. 76 00:08:18,980 --> 00:08:29,399 Además, los estudiantes integran lo aprendido en sesiones anteriores para crear un sistema robusto y autónomo, capaz de mostrar la distancia medida de forma precisa y continua en la pantalla LCD. 77 00:08:29,399 --> 00:08:36,759 Esta funcionalidad será esencial para las últimas fases del proyecto, donde se requiere medir sin intervención manual. 78 00:08:37,720 --> 00:08:43,740 Durante esta sesión, también se promueve que los equipos empiecen a trabajar en el diseño de la carcasa definitiva, 79 00:08:44,120 --> 00:08:49,720 mejorando aspectos como la ergonomía, la protección de los componentes electrónicos y la visibilidad del display. 80 00:08:50,519 --> 00:08:57,759 Esta fase de reflexión sobre el diseño funcional les ayuda a entender cómo adaptar un sistema técnico a las necesidades del usuario final. 81 00:08:58,600 --> 00:09:03,279 Ahora, veamos el programa en pantalla y comentamos cómo funciona paso a paso. 82 00:09:04,139 --> 00:09:12,860 Este programa permite realizar lecturas constantes del sensor ultrasonico y mostrarlas en pantalla de forma automática, sin necesidad de eventos como pulsaciones. 83 00:09:14,120 --> 00:09:22,000 En primer lugar, se incluyen las librerías necesarias para el uso de la pantalla LCD con interfaz I2C y se crean los objetos correspondientes. 84 00:09:22,960 --> 00:09:28,879 También se declaran los pines del sensor y las variables necesarias para capturar y procesar la señal ultrasonica. 85 00:09:29,879 --> 00:09:36,100 Dentro del setup, se inicializa la pantalla LCD y se configuran correctamente los pines del sensor ultrasonico, 86 00:09:36,480 --> 00:09:38,679 Trick Pin como salida y Eco Pin como entrada. 87 00:09:39,820 --> 00:09:45,139 En el bucle Loop, se envía un pulso ultrasonico desde el pin de disparo y se mide el tiempo que tarda en volver. 88 00:09:46,360 --> 00:09:49,980 Esta duración se convierte en centímetros usando una fórmula sencilla. 89 00:09:50,879 --> 00:09:55,440 Luego, el valor obtenido se muestra en la pantalla junto con el texto distancia. 90 00:09:56,279 --> 00:10:06,039 Esta actualización se repite continuamente cada segundo, gracias a un delay, 1000, que evita lecturas excesivamente rápidas y mejora la legibilidad de los datos en pantalla. 91 00:10:07,259 --> 00:10:13,139 Este programa marca un paso importante hacia la versión final del Metro Digital, mejorando la usabilidad del sistema. 92 00:10:13,139 --> 00:10:46,419 En esta sesión, el alumnado se enfrenta al reto principal del proyecto, integrar todos los elementos necesarios para construir su metro digital funcional. 93 00:10:47,720 --> 00:10:56,080 Se trata de aplicar todo lo aprendido en sesiones anteriores para lograr un dispositivo que mida y muestre distancias con precisión, facilidad de uso y buena presentación. 94 00:10:57,299 --> 00:10:58,960 El objetivo no es solo técnico. 95 00:11:00,179 --> 00:11:05,740 También se trata de reflexionar sobre cómo se puede hacer que el dispositivo sea útil, manejable y atractivo. 96 00:11:05,740 --> 00:11:20,779 Por eso, durante esta sesión, los grupos trabajan en el ensamblado físico del metro digital, diseñando una estructura estable donde el sensor de ultrasonidos y la pantalla estén colocados de forma que el usuario pueda apuntar fácilmente y leer los resultados con claridad. 97 00:12:16,059 --> 00:12:26,600 A nivel de programación, los estudiantes optimizan el funcionamiento continuo del sistema, mejorando la visualización y preparando el código para que el metro funcione de manera autónoma, clara y precisa. 98 00:12:26,600 --> 00:12:34,139 Es un momento en el que se fomenta el trabajo colaborativo, la revisión crítica del diseño y la propuesta de mejoras creativas. 99 00:12:35,240 --> 00:12:40,980 A continuación, mostramos el código final del metro digital y explicamos su funcionamiento paso a paso. 100 00:12:42,240 --> 00:12:48,480 Este programa permite crear un metro digital autónomo que mide distancias en tiempo real y las muestra en la pantalla LCD. 101 00:12:48,480 --> 00:12:56,980 Empezamos incluyendo la librería Liquid Crystal-Bajo I2C, necesaria para manejar la pantalla mediante el protocolo I2C. 102 00:12:58,139 --> 00:13:04,820 Después, se crea un objeto LCD indicando la dirección del dispositivo y el tamaño de la pantalla, 16x2. 103 00:13:05,580 --> 00:13:16,879 A continuación, se definen los pines para el sensor ultrasonico, Trick Pin, pin de salida, y Eco Pin, pin de entrada, así como la variable distancia que almacenará el resultado de la medición. 104 00:13:16,879 --> 00:13:24,799 En la función Setup, se inicializa la pantalla con LCD Behing y se enciende la retroiluminación con LCD Backlit. 105 00:13:25,899 --> 00:13:33,480 También se configuran los pines del sensor ultrasonico y se muestra un mensaje de bienvenida en pantalla para indicar que el dispositivo está encendido y listo. 106 00:13:34,200 --> 00:13:43,820 En el Loop, el programa envía un pulso desde el pin de disparo, mide cuánto tarda en recibirse el eco y calcula la distancia en centímetros dividiendo la duración entre 58. 107 00:13:44,779 --> 00:13:50,500 Esta fórmula es común cuando se trabaja con sensores ultrasonicos como el HC-SR04. 108 00:13:51,700 --> 00:14:01,360 Después, se limpia la pantalla con LCD, CLEAR, se muestra el texto Distancia, en la primera línea y en la segunda línea se escribe el valor numérico seguido de la unidad CM. 109 00:14:02,639 --> 00:14:08,980 Finalmente, se introduce una pausa de un segundo con DELAY, 1000, para que la lectura sea estable y fácil de observar. 110 00:14:09,679 --> 00:14:15,879 Este programa representa la versión funcional del Metro Digital, cumpliendo con el objetivo principal del proyecto. 111 00:14:21,210 --> 00:14:26,509 En esta última sesión, nuestros alumnos se convierten en presentadores y evaluadores de su propio trabajo. 112 00:14:27,730 --> 00:14:33,309 Tras haber completado el montaje y la programación del Metro Digital, es el momento de demostrar su funcionamiento. 113 00:14:34,090 --> 00:14:43,470 El grupo debe preparar una breve exposición donde expliquen cómo funciona su sistema, qué componentes han utilizado, cómo lo han montado y qué problemas han tenido que resolver. 114 00:14:44,330 --> 00:14:51,470 Esta presentación puede hacerse en pequeños grupos o de forma individual y debe tener un enfoque técnico, pero también comunicativo. 115 00:14:52,750 --> 00:14:56,529 Se valorará tanto el funcionamiento del sistema como la claridad en la exposición. 116 00:14:57,769 --> 00:15:07,289 Es importante que los estudiantes argumenten por qué han tomado determinadas decisiones, como la colocación de sensores, el uso del LCD o la lógica detrás del código implementado. 117 00:15:07,289 --> 00:15:12,990 Además, se propone una dinámica de evaluación entre iguales, en la que cada grupo pueda 118 00:15:12,990 --> 00:15:17,509 ver los proyectos de sus compañeros y hacer comentarios constructivos. 119 00:15:17,509 --> 00:15:22,129 Esta práctica fomenta el pensamiento crítico y la capacidad de analizar y valorar soluciones 120 00:15:22,129 --> 00:15:24,629 distintas a las propias. 121 00:15:24,629 --> 00:15:28,970 Para finalizar, el docente guiará una reflexión colectiva donde se analicen los logros del 122 00:15:28,970 --> 00:15:34,190 proyecto, las dificultades encontradas y los aprendizajes adquiridos. 123 00:15:34,190 --> 00:15:38,129 es una buena ocasión para hablar de cómo se podrían mejorar o ampliar los sistemas 124 00:15:38,129 --> 00:15:44,429 creados. Para cerrar este proyecto, compartimos los criterios de evaluación que hemos utilizado 125 00:15:44,429 --> 00:15:49,830 para valorar el trabajo del alumnado. Estos criterios están alineados con los objetivos 126 00:15:49,830 --> 00:15:55,450 de la etapa y permiten hacer un seguimiento riguroso del proceso de aprendizaje. Identifica 127 00:15:55,450 --> 00:16:00,370 y comprende el funcionamiento de dispositivos y sistemas tecnológicos analógicos y digitales, 128 00:16:00,370 --> 00:16:03,649 aplicando los principios científicos y técnicos necesarios. 129 00:16:04,350 --> 00:16:10,110 Analiza el funcionamiento de sistemas automáticos empleando sensores, actuadores y controladores, 130 00:16:10,509 --> 00:16:13,889 valorando su utilidad para resolver problemas técnicos concretos. 131 00:16:15,070 --> 00:16:19,450 Aplica estrategias de pensamiento computacional en la resolución de problemas tecnológicos, 132 00:16:19,830 --> 00:16:23,750 descomponiéndolos en partes más simples y diseñando soluciones paso a paso. 133 00:16:25,029 --> 00:16:28,789 Desarrolla soluciones tecnológicas con lenguajes de programación adecuados, 134 00:16:28,789 --> 00:16:33,269 aplicando estructuras de control básicas y gestionando entradas y salidas digitales. 135 00:16:34,210 --> 00:16:39,389 Participa en el diseño y mejora de prototipos técnicos utilizando procesos de trabajo colaborativo, 136 00:16:39,830 --> 00:16:43,710 valorando los ensayos y la puesta a punto como parte del proceso de aprendizaje. 137 00:16:44,889 --> 00:16:49,309 Estos criterios permiten una evaluación objetiva del trabajo tanto individual como grupal 138 00:16:49,309 --> 00:16:56,070 y ayudan a valorar no solo el producto final, sino también el proceso, la colaboración y la capacidad de comunicar lo aprendido.