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4º ESO - TECNO. Partes de un robot y Sensores. - Contenido educativo

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Subido el 25 de abril de 2021 por Juan Ramón G.

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Explicación de las partes básicas de las que se compone un robot y descripción de los sensores más comunes.

Más información Transcripción

Ayer estuvimos viendo lo que era un automatismo y un robot. 00:00:11
Simplemente para recordarlo, un automatismo es un sistema que no modifica su comportamiento. 00:00:14
Entonces es un sistema que yo le doy un botón y hace algo. 00:00:19
Un ventilador, básicamente. 00:00:23
Le damos al uno, se enciende al dos, más rápido. 00:00:25
Y un robot, en cambio, es lo mismo, pero tiene una serie de elementos que se llaman sensores 00:00:28
que están haciendo una captura de datos de lo que ocurre alrededor. 00:00:34
¿Vale? 00:00:39
¿Qué hace eso? Pues lo que hace es que le da información al sistema. Esa información que recoge modifica su comportamiento. La diferencia, por ejemplo, con el automatismo, si hemos dicho que el automatismo sería un ventilador, el aire acondicionado con un termostato, donde yo selecciono la temperatura que quiero, sería el robot. 00:00:40
¿Por qué? Porque tengo una orden de entrada que es ponte a 25 grados, hay un sensor de temperatura que me indica la temperatura en la que estaba el ambiente y en función de si estoy por encima o por debajo, el robot es capaz de saber si enciende o no. 00:01:00
y a la hora de controlarnos 00:01:16
vimos que el sistema de enlazo abierto 00:01:19
estaba compuesto 00:01:21
simplemente por la señal de entrada 00:01:23
la señal de entrada 00:01:25
que iba a un 00:01:29
controlador 00:01:31
y este generaba 00:01:32
una señal de salida 00:01:35
¿vale? 00:01:36
ese sería un sistema de enlazo abierto 00:01:40
mientras que un sistema de enlazo cerrado 00:01:42
tenemos la señal de entrada 00:01:43
y luego teníamos aquí 00:01:45
el sensor 00:01:51
que está recogiendo la información 00:01:52
y que hacemos aquí 00:01:55
comparar, hay un comparador 00:01:57
que está comparando 00:01:59
lo que yo me dicen que tiene que haber 00:02:02
y lo que realmente hay 00:02:05
entonces si yo digo que tiene que estar a 25 grados 00:02:06
el sensor coge la temperatura ambiente 00:02:09
y lo vas a comparar 00:02:11
el controlador actúa o no 00:02:13
sobre los actuadores 00:02:18
vale, aquí esto sería actuador 00:02:20
vale, el actuador 00:02:24
Y esta salida modifica lo que los sensores están recogiendo, porque el sensor recoge información del entorno, la mete al sistema, se compara con lo que yo quiero obtener, y en función de esa comparación, enciende el aire acondicionado o no lo enciende. 00:02:27
Y entonces, si yo enciendo el aire acondicionado, la temperatura va a empezar a bajar, eso lo va a detectar el sensor, hasta que el motor va a estar encendido, hasta que el sensor capte que la temperatura ha bajado tanto, que ya está por debajo. 00:02:58
Esto es un pequeño repaso de lo que vimos ayer. 00:03:27
Ahí está. 00:03:31
Simplemente, sistema en lazo abierto, sistema en lazo cerrado, lo tenéis en el libro, lo tenéis en el vídeo, y lo tendréis en la presentación que os colgaré. 00:03:33
Hoy vamos a ver las partes de qué consta un robot, de forma básica. 00:03:41
Entonces hoy vamos a ver las partes de un robot y nos vamos a centrar luego en ellas. 00:03:47
Y vamos a ver qué partes tiene un robot. 00:03:59
Entonces para eso voy a utilizar la presentación. 00:04:02
Entonces, de forma básica, ¿qué es un robot? 00:04:10
Lo primero que tenemos que entender es que un robot tiene diferentes partes 00:04:14
Por un lado, los sensores 00:04:19
Lo primero que vemos en un robot es que existen sensores 00:04:20
¿Por qué? 00:04:24
Porque como un robot es un sistema controlado por un programa 00:04:25
Básicamente, un robot es un sistema controlado por un sistema de control en lazo cerrado 00:04:29
Donde el controlador, este controlador es un programa 00:04:37
que nosotros podemos cambiar o podemos modificar, ¿de acuerdo? 00:04:42
Los hay que están directamente hechos con circuitos electrónicos, 00:04:45
con el aire acondicionado, donde no hay ningún tipo de programación, 00:04:49
simplemente el aire acondicionado de una serie de circuitos que hacen ese control, ¿vale? 00:04:52
Pero, en este caso, lo que diferencia a un robot de un sistema como el aire acondicionado 00:04:56
es que es programable. 00:05:02
Es decir, que nosotros vamos a modificar su comportamiento 00:05:04
o a tomar las decisiones en función a un programa. 00:05:06
Entonces, lo que sí que tenemos siempre son los sensores 00:05:08
Que son las entradas de la información al entorno del robot 00:05:12
Esos sensores que nos meten la información hacia el robot 00:05:16
Y luego tenemos el procesado de la información que sucede en un elemento que va a ser programable 00:05:19
Y por último tenemos los actuadores 00:05:28
Como actuadores normalmente nos vamos a encontrar motores, luces, pantallas o elementos sonoros 00:05:31
Un altavoz, un zumbador o algo que evita un sonido. Eso es lo normal. Hay muchos más, pero lo normal es que encontremos eso. 00:05:38
Actuadores de tipo motor, que generan movimiento, unas luces que me dan información a través de señales luminosas, 00:05:46
una pantalla que pueda ofrecer determinado tipo de información de respuesta o zumbadores o elementos sonoros. 00:05:55
Bien. Como entradas, pues tenemos los sensores. ¿Vale? Sensores los hay de muchos tipos. Prácticamente cualquier magnitud física se puede medir. Y si tenemos un aparato electrónico que transforma esa medida en voltios, ya tenemos un sensor. 00:06:02
Entonces, un sensor de distancia es un sensor que va a medir la distancia 00:06:20
Y va a transformar esa medida en voltios 00:06:26
¿Vale? 00:06:30
Y entonces me va a dar, a través de un cable, una cantidad de voltios 00:06:31
Que va a ser, digamos, el reflejo de la distancia que está midiendo 00:06:34
Tenemos un LBR, que lo que mira es la cantidad de luz que hay en el ambiente 00:06:38
¿Vale? 00:06:44
Entonces, va a traducir la información de la cantidad de luz en voltios 00:06:45
Si no hay luz, estamos de noche. Si tenemos plena iluminación, estamos a plenosores, se mueven, o todos los robots, se mueven en un rango que oscila entre los 0 voltios para el mínimo y los 4,5 o 5 voltios para el máximo, ¿vale? En torno a 4,5 o 5 voltios. 00:06:49
Entonces el 0,5 suele ser el rango en el que se mueven los sensores. ¿De acuerdo? ¿Qué quiere decir eso? Que si yo tengo un sensor de luminosidad, cuando detecte toda la luz del mundo, va a ponerse, digamos, de forma que la señal sea de 5 voltios y cuando no haya luz, la señal será de 0 voltios. 00:07:18
Un sensor de distancia, cuando mide el máximo de distancia que alcanza, no son infinitos, a lo mejor miden a partir de un metro, pues siempre y cuando no haya ningún objeto dentro del metro de rango que tiene, en el momento en que haya un objeto, pues que esté hasta que esté chocando contigo. 00:07:38
Entonces, cualquier sensor va a medir una magnitud física, si es un sensor de temperatura, medirá la temperatura en un rango, por ejemplo, desde 10 bajo 0 a 50 grados. 00:07:57
Pues cuando mida 10 bajo 0 estaremos en 0 voltios, cuando mida 50 grados, que es el máximo que mide ese sensor, estaremos en 5 voltios, y las temperaturas que hay por medio me darán un valor de voltios entre medias. 00:08:14
¿Entendéis cómo funcionan los sensores? 00:08:26
Y esos voltios son los que va a recibir mi robot 00:08:28
¿De acuerdo? Por un cable, un cable de señal 00:08:33
Bien, por tanto tenemos sensores de diferentes tipos 00:08:37
Distancia, el pulsador es un sensor, un sensor de presión 00:08:44
Si yo lo presiono, lo detecta 00:08:49
Y si no lo presiono, también lo detecta 00:08:51
Aunque en este caso pasa de 0 a 5 de golpe 00:08:52
No mide como el de temperatura, o como el de distancia, o como el de luminosidad, un rango. 00:08:56
Sino que pasa, o estamos apretándolo o no lo estamos apretando. 00:09:02
¿Vale? Pasa de 0 a 5 voltios. 00:09:05
Bueno, pues estos son los sensores que tenemos, normalmente. 00:09:08
Después, ¿qué tenemos? 00:09:14
Tenemos que procesar la información. 00:09:16
Y eso lo hacemos en las tarjetas controladoras. 00:09:17
Ayer vimos que estos sistemas llamados robots se basan normalmente o en PCs, en ordenadores, que se utilizan para hacer el proceso de los datos, 00:09:20
o en unos elementos que tienen un chip, que es el chip microcontrolador, y que están metidos, el chip sería, en este caso, el crámer, pues el cuadradito negro que está en medio, 00:09:31
En el caso del Arduino, pues el chip este largo, que está también ahí en medio. 00:09:40
Ese es el microcontrolador, que está en una placa, que se llama tarjeta de control, 00:09:45
o tarjeta controladora, que se utiliza. 00:09:51
Y esa tarjeta controladora lo que tiene son, normalmente, conexiones, 00:09:55
que es a donde yo voy a conectar los cables que vienen de mis sensores. 00:10:00
¿Vale? 00:10:05
Entonces tenemos una tarjeta controladora. 00:10:06
¿Qué tienen también todas las tarjetas controladoras? 00:10:08
tienen una forma de programarla, normalmente a través de un puerto USB. Ese puerto USB 00:10:10
lo conectaremos a un ordenador, meteremos el programa en un programa del ordenador y 00:10:15
luego de ese programa en la tarjeta controladora. Por lo tanto, se cargará en la memoria de 00:10:19
la tarjeta controladora y ya la tarjeta controladora quedará programada para poder procesar la 00:10:27
información. Esa es la inteligencia que va a tener mi robot. Y luego, lo que tenemos 00:10:32
son salidas de mi tarjeta. Cuando él recibe la información tiene que decidir si activa 00:10:39
o no los actuadores. Entonces, esos actuadores pueden ser luces, ya os he dicho, pueden ser 00:10:47
motores, pueden ser elementos sonoros, un zumbador, puede ser una pantalla donde ponemos 00:10:54
cierto tipo de información, lo que sea, cualquiera cosa que la placa utilice para devolvernos 00:11:00
devolvernos información al entorno. Entonces, a veces, esa actuación sobre el entorno, 00:11:06
por ejemplo, si es un motor que enciende un ventilador o que enciende un aire acondicionado, 00:11:14
modifica las condiciones que son captadas por los sensores. Y los sensores empiezan 00:11:18
a cambiar el valor de lo que están recibiendo debido a lo que está haciendo el propio robot. 00:11:24
Y por eso se llama el lazo cerrado, porque el propio robot modifica las condiciones que 00:11:31
él mismo está detectando. Y llega un momento en el que el robot, a lo mejor es un robot 00:11:35
que se encarga de mantener una temperatura constante en una habitación, cuando la temperatura 00:11:40
se desvíe, imaginemos que ahora está nublado, de repente sale el sol, se empieza a calentar 00:11:45
la habitación. Yo tengo un termostato que detecta que la temperatura sube y como aquí 00:11:49
podemos tener algún elemento que sea susceptible a que se estropee si nosotros lo tenemos a 00:11:54
mucha temperatura, lo que tenemos es un aire acondicionado que en el momento en el que 00:12:00
sube la temperatura por encima de un cierto nivel, ¿qué hace él solito? Sin necesidad 00:12:04
de que haya nadie que le dé. Pues va a detectarlo y va a encender el aire acondicionado para 00:12:08
empezar a meter aire frío en la sala. ¿Qué hace ese aire frío en la sala? Baja la temperatura 00:12:13
y el sensor de temperatura que va a detectar que la temperatura cae. Cuando cae por debajo 00:12:17
de un nivel, si lo enfriamos mucho, lo mismo congelamos lo que sea y es también malo. 00:12:22
Entonces cuando lleva un momento un límite por debajo, se para. Y va a estar ahí encendiéndose 00:12:26
y apagándose, dependiendo si el día es nublado o si el día es soleado, se encenderá y se 00:12:32
apagará más o menos veces. Pero el caso es que la temperatura siempre la tendremos 00:12:36
en el rango que nosotros hemos programado. Eso es lo que hace básicamente un robot. 00:12:40
Si esto lo multiplicamos por decenas o centenas o miles de sensores y ponemos decenas, centenas 00:12:46
o miles de motores y luces, pues podemos hacer un robot tan complicado como los que podemos 00:12:52
ver en Marte, por ejemplo, estos días que están ahora tan de moda, ¿vale? Pero básicamente 00:12:58
es esto, un programa que se ejecuta, recibe información de los sensores, procesa esa 00:13:02
información, toma decisiones y en función de las decisiones decide actuar o no, ¿de 00:13:07
acuerdo? ¿Y cómo conectamos los sensores y los actuadores a nuestras plazas? Pues indudablemente 00:13:12
con cables, ¿de acuerdo? Para eso tenemos patillitas en todos los sensores y actuadores, 00:13:17
tenemos patillas o cables de conexión y en nuestras placas controladoras, nuestras tarjetas 00:13:24
controladoras, tenemos normalmente una serie de conexiones que pueden ser en formato PIN 00:13:30
como estos de aquí o pueden ser esas conexiones redondas que están en el tránsito, pueden 00:13:34
ser de cualquier tipo, pero el caso es que nosotros tenemos que poder conectar nuestros 00:13:39
sensores y actuadores a nuestra placa. También hay que conectar algo que no aparece en este 00:13:44
esquema que es la alimentación. En el momento en el que yo tengo programada mi placa, la 00:13:51
desconecto del ordenador, necesito conectar unas pilas o una batería para que esto funcione. 00:13:56
Por lo tanto, también tenemos que tener en entrada una conexión para la alimentación. 00:14:01
Aquí en Arduino está aquí por la parte de adelante, al lado del USB, esa es la conexión 00:14:06
que es para un transformador o para unas pilas. Y en el caso del Cranbell, serían dos conexiones 00:14:10
de las que tiene, donde conectaríamos un paquete de pilas, una batería o unas pilas. 00:14:15
Entonces, lo que vamos a empezar a ver ahora, ya que sabemos qué partes componen un robot, 00:14:23
vamos a empezar a ver diferentes elementos. Vamos a empezar con los sensores y los actuadores, 00:14:29
vamos a describirlo brevemente, esto es algo que tenéis en el libro, y es algo que es 00:14:36
simplemente saber cómo se llama el sensor, qué símbolo tiene, porque a veces nosotros 00:14:41
lo que hacemos son esquemas, dibujos, y esos dibujos conllevan el que tengamos que utilizar 00:14:47
un determinado símbolo concreto para identificar los elementos. Bueno, pues eso es lo que vamos 00:14:53
a empezar a ver. El sensor correspondiente, cuál es su símbolo, qué hace, cómo funciona, 00:14:59
y así con varios leyes para que sepamos 00:15:05
qué funciones solemos tener 00:15:09
vamos a ver los más comunes 00:15:11
entonces vamos al libro 00:15:13
y aquí dentro de los elementos 00:15:15
de un sistema de control 00:15:20
en el apartado número 3 00:15:21
tenemos los sensores 00:15:23
entonces fijaros 00:15:25
el primero que tenemos 00:15:27
es un sensor de contacto 00:15:29
los que estuvisteis 00:15:32
en el 00:15:34
TPR haciendo 00:15:36
los interruptores de fin de carrera son estos, como este que está aquí, ¿vale? Básicamente 00:15:37
lo que tienen es un interruptor, como todos, y cuando tú lo pulsas, ¿vale? Es un pulsador, 00:15:49
cuando tú lo pulsas se cierra el circuito y cuando lo sueltas se abre, ¿vale? Y luego 00:15:55
tienen pues una pestañita que está atollando justo por encima. ¿Qué pasa cuando algo 00:16:01
presiona este metal hacia abajo? ¿Qué ocurre cuando este metal que está aquí se mete 00:16:09
hacia abajo? Pues que el botón se pulsa. Y cuando se separa, lo que sea, se levanta 00:16:14
el pulsador, ¿vale? Básicamente es un sensor de contacto, cuando algo toca en la chapa, 00:16:20
pues el sensor lo detecta porque se aprieta el botón, ¿vale? Un sensor de presión o 00:16:27
un sensor de contacto. Bueno, esto se utiliza, por ejemplo, para hacer robots que detectan 00:16:31
obstáculos cuando tocan contra ellos. Van muy lento, para no abollarse, y cuando tocan 00:16:36
contra algo, como los coches de choque, ¿vale? Pues cuando tocan contra algo lo detectan 00:16:41
y se retiran y no chocan. Bueno, chocan pero flojo, ¿vale? ¿Cómo funciona? Pues el 00:16:45
conmutador, normalmente aquí tenemos dos posiciones. Hay tres patillas, ¿vale? Y esto 00:16:52
es una cosa importante porque cambia el funcionamiento. Hay una patilla que está común y luego hay 00:17:00
una patilla que es la normal. Y funcionan al revés. ¿Qué quiere decir que algo está 00:17:07
normalmente en una posición, que no se mueve, no, que normalmente está en una posición 00:17:18
que normalmente está en una posición, quiere decir que si no lo tocamos, que si no le hacemos 00:17:29
nada, su posición normal es esa, ¿vale? Entonces, imaginaros que yo pongo aquí, en 00:17:35
el cable común, aquí voy a usar el 5 voltios, ¿vale? Conecto una fila de 5 voltios. Vale, 00:17:42
el interruptor que está normalmente cerrado, ¿vale? Está en esta posición, es decir, 00:17:50
tengo un interruptor aquí que está normalmente cerrado, quiere decir que si yo conecto el 00:18:01
común con 5 voltios, aquí tendré 5 voltios, es decir, está conectado al común cuando 00:18:09
no pulsamos el botón. Normalmente, si no pulso el botón, lo tengo cerrado, cerrado 00:18:17
el interruptor, mientras que el otro, lo que está es normalmente abierto, es decir, está 00:18:24
desconectado. ¿Lo veis? ¿Qué ocurre cuando yo pulso? Lo que ocurre es que se cambia de 00:18:36
y lo que normalmente estaba cerrado ahora va a estar abierto y lo que normalmente estaba 00:18:45
abierto ahora va a estar cerrado. Es decir, cuando yo pulso el botón, para que yo, si 00:18:53
lo que quiero es que, por ejemplo, un motor se pare cuando el botón se pulse, cuando 00:19:09
haya contacto, utilizaré la posición de normalmente cerrado. ¿Por qué? Porque aquí 00:19:17
pongo mi motor y ¿qué pasa cuando yo pulso? Que el circuito se va a abrir y va a dejar 00:19:23
de llegar la corriente eléctrica. Entonces utilizaré la posición normalmente cerrada 00:19:31
para que mientras que yo no pulso el botón, el circuito está funcionando. ¿Qué quiero 00:19:37
por ejemplo? Si quiero poner una luz que cuando tenga contacto se encienda. Pues normalmente 00:19:43
no quiero que llegue corriente a la luz, quiero que esté apagada. Utilizaré las dos patillas 00:19:49
de normalmente abiertos, pero que va a pasar en el momento en que haya contacto, que el 00:19:55
interruptor va a cerrar ese circuito y entonces se la va a correr atrás, vale, entonces depende 00:20:00
de como quiero yo que se comporte mi sistema, utilizaré un par de patillas o la otra, siempre 00:20:06
vienen identificadas así, como normalmente cerrada, normalmente abierta y común, vale, 00:20:14
¿Habéis entendido cómo funciona? 00:20:22
¿Vale? 00:20:26
Normalmente cerrado 00:20:28
Quiere decir que si yo no lo tengo pulsado 00:20:29
Si está normal 00:20:31
Sin pulsar ni conectar nada 00:20:33
Está conectado el común 00:20:35
Con esa patilla 00:20:37
Está cerrado 00:20:38
Y cuando pulso 00:20:39
Pues lo que hace es que cambia de posición 00:20:46
¿Vale? 00:20:48
Porque no estamos en la posición normal 00:20:49
Cuando pulsamos no estamos en la posición normal 00:20:51
¿Vale? 00:20:54
Pues ese sería el fin de carrera. Entonces fijaros, fijaros aquí en la imagen, tenemos una marilla común, que es esta que está por arriba, dibujada, y luego tengo la posición normalmente abierta y normalmente cerrada. 00:20:55
Y el símbolo es este que aparece aquí. ¿Qué quiere decir? Que tenemos el común, que es el que llega por debajo, el normalmente cerrado es el que si no tenemos presión está en contacto, con lo cual sería el de la izquierda, 00:21:08
Y el normalmente abierto sería el de la derecha, ¿vale? 00:21:25
Siempre, esto es una norma, siempre los símbolos en electricidad sin electrónica se dibujan con la posición en reposo. 00:21:28
Es decir, la posición sin excitar el sistema. 00:21:38
En los relés, nosotros marcamos la posición cuando no estamos activándolo. 00:21:43
En estos interruptores la posición es cuando no estamos presionando los dos 00:21:50
Siempre, ¿vale? Se da el dibujo en reposo 00:21:55
Entonces, aquí el normalmente cerrado será el de la izquierda, ya os digo, en este símbolo 00:21:59
Y el normalmente abierto es el de la derecha 00:22:04
Normalmente lo que vamos a hacer, ya os lo dije aquí, es conectar uno de ellos a los voltios 00:22:07
a 4.5 por ejemplo 00:22:16
y el otro lo conectaremos a la placa 00:22:18
de control, vale, microcontroladora 00:22:22
significa eso 00:22:26
si yo conecto 00:22:27
voy a conectar el otro 00:22:31
si yo conecto 00:22:32
fijaros 00:22:36
el común 00:22:37
a 5 voltios 00:22:40
y el normalmente abierto 00:22:42
la conexión, vale 00:22:45
de mi placa microcontroladora 00:22:49
que voy a poner el arduino 00:22:51
que va a ocurrir 00:22:52
Y yo aquí, en este terminal de mi placa, cuando el sensor no esté tocando nada, no esté en contacto con nada, no va a llevar corriente, lo que voy a detectar son cero voltios. 00:22:57
Pero si yo estoy chequeando ese terminal y me está dando cero voltios, cero voltios, cero voltios, cero voltios, y de repente, en un momento dado, cambia de cero voltios a cinco, ¿qué ha pasado? 00:23:13
que yo lo que sé 00:23:24
es que este interruptor 00:23:26
algo lo ha presionado 00:23:28
porque está normalmente abierto 00:23:30
cero voltios 00:23:33
con lo cual si yo estoy chequeando continuamente 00:23:33
cuánto vale 00:23:38
dime cuánto vale el voltaje en 12 00:23:39
vale, yo lo estoy chequeando 00:23:45
para eso es para lo que vale 00:23:46
y entonces ya decido hacer lo que sea 00:24:06
si estoy tocando algo, imaginaos que es un sensor frontal 00:24:08
vale, pues para los motores 00:24:11
se echa para atrás 00:24:13
Ya tomamos las decisiones que sean 00:24:15
¿Vale? 00:24:16
Bueno 00:24:18
Más sensores 00:24:18
El LDR 00:24:21
El LDR es un sensor de luminosidad 00:24:23
Básicamente 00:24:27
Sensor que mide 00:24:30
Cuánta iluminación tenemos 00:24:32
¿Vale? 00:24:35
Se llama LDR o fotoresistencia 00:24:36
¿Por qué? 00:24:39
Porque lo que hace es una resistencia 00:24:39
Y esa resistencia 00:24:41
en un circuito 00:24:43
si yo meto una resistencia 00:24:46
y esa resistencia 00:24:48
varía con la luz 00:24:51
¿qué pasa cuando no le estoy iluminando? 00:24:52
que la resistencia vale cero 00:24:58
y no hay ninguna caída de tensión 00:25:00
con lo cual aquí pasa toda la luz 00:25:02
mientras que si yo lo ilumino 00:25:05
y esta resistencia se hace muy grande 00:25:07
la corriente de luz 00:25:08
entonces lo que tenemos realmente 00:25:10
en un LDR es una resistencia 00:25:18
que depende de la luz. Su símbolo es este, una resistencia con dos rayitos. ¿Os acordáis 00:25:20
cómo la diferencia entre el símbolo de un diodo normal y un diodo LED? Un diodo LED 00:25:25
tenía dos rayitos de él. Bueno, pues igual en este caso, ¿por qué? Porque lo que tenemos 00:25:33
que ver es luz incidiendo sobre él. Y la resistencia depende. ¿Vale? Entonces, cuanta 00:25:45
más luz recibe, menos resistencia ofrece. ¿De acuerdo? Cuanta más luz, esto implica 00:25:52
menos resistencia. ¿Vale? Cuanta más luz, menos resistencia. Por lo tanto, el voltaje 00:26:02
va a cambiar en función de la luz, por la ley de Ohm. Bien, como os he dicho, el sensor 00:26:10
de contacto, el sensor de contacto es un sensor que cuando yo mido, cuando yo mido cuantos 00:26:21
voltios tengo, solo me puede dar dos valores, o cero, o en un momento dado, si hago contacto, 00:26:39
cinco voltios. Solo puede tener valor cero o valor cinco. Sin embargo, si yo utilizo 00:26:47
Un sensor de luminosidad con una resistencia que depende de la luz, el valor de los voltios, en este caso, entre 0 y 5 voltios va a cambiar de forma continua. 00:27:00
¿Vale? 00:27:19
En este caso salta de 0 a 5 00:27:21
O de 5 a 0 00:27:26
Y en este caso sin embargo 00:27:27
Cuanta más luz haya 00:27:30
Más resistencia va a tener el circuito 00:27:32
Y menos voltaje voy a tener 00:27:36
O cuanta menos luz haya 00:27:37
Más voltaje voy a tener 00:27:39
Por lo tanto en posición de la luz que yo tenga 00:27:43
El voltaje puede variar 00:27:46
¿Vale? 00:27:47
Entonces, eso es lo que se llama señal analógica. Señal analógica quiere decir que puede adoptar cualquier valor, ¿vale? Y se conecta en unos terminales especiales que son terminales analógicos, ¿vale? 00:27:48
que son terminales especiales en las placas de control, yo tengo unos terminales que son 00:28:09
analógicos y otros terminales que son digitales. Esto de aquí es una señal digital que solo 00:28:16
puede adoptar dos valores, conectado o desconectado, 0 o 5, bajo o alto, llamarlo como queráis, 00:28:30
¿Vale? Solo puede adoptar los valores 00:28:37
Mientras en este caso se puede coger cualquier valor intermedio 00:28:40
Por eso, por eso en el libro nos dice 00:28:44
Que al ser un sensor analógico 00:28:51
Es decir, que puede adoptar cualquier valor 00:28:54
Hay que conectarlo a una entrada analógica de nuestra placa 00:28:57
¿Vale? Tiene que ir a una conexión, a un terminal especial 00:29:03
que es el terminal analógico 00:29:07
luego cuando vayamos a ver las placas de control 00:29:09
estudiaremos Arduino 00:29:12
y veremos que tiene unos cuantos 00:29:14
terminales que están ya identificados 00:29:16
como terminales analógicos 00:29:18
pues este es uno de los sensores 00:29:20
que podríamos conectar allí 00:29:22
¿vale? 00:29:23
bueno 00:29:27
estos son los conceptos complicados 00:29:27
ahora ya los restos son simplemente 00:29:29
sensores de diferentes magnitudes 00:29:31
tenemos sensores analógicos y sensores digitales 00:29:33
Todos detectan la magnitud y ponen voltios en la placa 00:29:36
¿Vale? Por lo tanto, que es un sensor de temperatura 00:29:40
Pues un sensor de temperatura es una resistencia igual que la de la luz 00:29:44
Pero que en este caso varía en función de la temperatura 00:29:50
¿Vale? 00:29:53
Tiene dos patillas 00:29:57
Tiene dos patillas 00:29:58
Y lo que ocurre es que en función de la temperatura varía la resistencia 00:30:00
En este caso hay dos tipos, uno que se llama NTC y otro que se llama PTC. 00:30:05
¿Por qué? Porque si cuando aumenta la temperatura aumenta la resistencia, se llama PTC. 00:30:12
Pero si cuando aumenta la temperatura disminuye la resistencia, entonces se llama NTC. 00:30:24
Según el funcionamiento, que yo quiera muy robot, que casi disminuirá el voltaje, son iguales. 00:30:30
Pero básicamente la única diferencia es esa. 00:30:48
Y en el símbolo la diferencia es que el NTC tiene un menos y el PTC tiene un más. 00:30:50
¿Vale? 00:30:58
Si os apuntáis esto que tenéis aquí en el libro, os ayuda a recordar. 00:30:59
El NTC lo que hace es que cuando aumenta la temperatura, la resistencia baja. 00:31:07
Están cruzados. 00:31:15
Mientras que en el PTC, cuando la temperatura aumenta, la resistencia aumenta 00:31:15
¿Vale? 00:31:22
Esto que tenemos aquí 00:31:23
Y esto que tenemos aquí resume en dos letras cómo funciona 00:31:24
¿Vale? 00:31:32
Y la única diferencia es que cuando están cruzados, el símbolo es negativo 00:31:33
Es menos T 00:31:38
Mientras que cuando están a la par, es positivo 00:31:39
¿Vale? 00:31:43
Y cuando es positivo es T, Tc de positivo, y cuando es negativo es N, Tc con la N de negativo, ¿vale? 00:31:43
Entonces es fácil de recordar si sabéis lo que significa, ¿vale? 00:31:51
Y son sensores de temperatura, también son sensores analógicos, también pueden adoptar cualquier valor dentro del rango, evidentemente, si la temperatura no cambia de 0 grados a 30, va cambiando de forma continua. 00:31:56
Por lo tanto el voltaje también lo va a hacer y la señal será como esta que hemos dibujado aquí, una señal analógica y por lo tanto tendremos que conectarla a un terminal. 00:32:11
¿Vale? Y ya veremos luego cómo se programa. 00:32:23
Entonces tenemos, hemos visto sensores de contacto, un botón, un sensor de luminosidad, LDR, sensores de temperatura que pueden ser negativos o positivos, NTC o PTG. 00:32:28
¿Vale? Hay un sensor de humedad 00:32:41
Que tiene dos pinchitos que se clavan normalmente en la tierra 00:32:43
O en donde queremos detectar la humedad que hay 00:32:47
Y nos dice que cantidad de humedad hay 00:32:49
El símbolo es este que tenemos aquí a la derecha 00:32:51
¿Vale? 00:32:54
Y también es un sensor analógico 00:32:57
Depende de la cantidad de humedad que se detecta 00:32:58
Me da un valor del voltaje u otro 00:33:01
¿Vale? 00:33:03
De nuevo tenemos valores cambiantes para el voltaje 00:33:03
Sensor analógico 00:33:06
De humedad 00:33:09
Se utiliza, por ejemplo, para los riegos de un jardín automáticos. 00:33:11
Yo tengo estos sensores metidos en diferentes partes del jardín 00:33:15
y cuando la humedad de la tierra baja por debajo de un determinado valor, 00:33:19
se enciende el riego y se riega. 00:33:25
Cuando la humedad vuelve a subir, se para el riego. 00:33:27
También se utilizan estos sensores, por ejemplo, en los detectores de lluvia de los jardines. 00:33:31
cuando yo tengo un detector de lluvia 00:33:37
que es como una gente 00:33:40
si llueve, el cuerpo se llena de agua 00:33:40
se detecta que hay día 00:33:45
tenemos agua y entonces el riego 00:33:47
no se enciende 00:33:49
son formas de modificar el comportamiento 00:33:50
de un sistema a través de los sensores 00:33:54
bueno, pues lo mismo, mire la humedad 00:33:55
un sensor de temperatura ambiente y humedad relativa 00:33:59
hay un tipo de sensor que son estos, los DHT 00:34:06
que sacan las dos medidas 00:34:09
a la vez. Este tipo de sensores 00:34:12
se utilizan en los robots porque te sacan 00:34:14
las dos medidas a la vez. En vez de tener dos sensores 00:34:15
solo hay uno. 00:34:18
Mide la temperatura en un rango 00:34:19
de temperaturas y la humedad 00:34:22
en un rango de humedad relativa entre el 20 y el 80%. 00:34:23
Tiene más patillas 00:34:26
porque cada una de ellas me saca la información 00:34:28
de uno de los determinados elementos. 00:34:30
Tiene cuatro pines 00:34:33
y si se conecta de una determinada forma ya lo aprenderemos 00:34:33
a conectar. Simplemente quiero que sepáis 00:34:36
que existen. El sensor de temperatura ambiente y humedad relativa, que es el DHC. El sensor 00:34:38
de distancia por ultrasonidos, el HCSR04. Este básicamente, veis que tiene como dos 00:34:45
botes, así, como dos barriles. Uno de ellos, esto funciona, uno de estos sensores, funcionan 00:34:54
como un murciélago, exactamente igual. Tenemos uno de esos barriles, ¿vale? Que lo que hace 00:35:01
es emitir, ¿vale? Esto lo que hace es emitir un ultrasonido. Nosotros no lo escuchamos, 00:35:10
emite un ultrasonido, ¿vale? Emite un chasquido, básicamente, pero nosotros no lo escuchamos 00:35:16
porque es un sonido que nosotros no podemos escuchar. Y si se encuentra con un objeto 00:35:21
y dentro de su rango de alcance, pues lo que hace el sonido es rebotar. ¿Vale? Y ese sonido 00:35:26
rebotado es detectado. Entonces tenemos la boca del murciélago, sería el emisor, y 00:35:40
la oreja del murciélago sería el receptor. ¿Qué ocurre? Que sabiendo el tiempo que 00:35:48
tarda en ir y volver, sabiendo cuánto tiempo ha tardado en ir y volver la señal y sabiendo 00:35:55
la velocidad a la que se pone el sonido, que lo sabemos, podemos calcular la distancia 00:36:02
a la que está el objeto donde ha rebotado ese sonido. Cuanto más lejos está, más 00:36:09
tarda en ir y volver. Por lo tanto, bien, pues ese sistema es el que utiliza este sensor 00:36:14
y básicamente es capaz de detectar la distancia a la que se encuentra un objeto. 00:36:28
Tiene cuatro patillas, una de ellas es la que utilizamos para decirle que envíe la señal, 00:36:35
para que envíe el chasquido o el sonido, y la otra es la que nos va a decir si ha detectado el eco o no de ese chasquido. 00:36:45
Y esta señal, entre el tiempo que pasa, entre que yo lo envío, si se me activa el eco, puedo medir la diferencia de tiempos y con la fórmula de la velocidad del sonido podemos calcular la distancia, ¿vale? 00:36:54
Básicamente, eso es lo que hacemos con un sensor de este tipo, ¿de acuerdo? 00:37:10
Se utiliza ondas de alta frecuencia, mide el tiempo y lo que hace es utilizar la fórmula de la velocidad. 00:37:14
también es un sensor analógico 00:37:19
no pasa de 10 metros a 0 de golpe 00:37:22
sino que según esté más cerca o más lejos 00:37:26
el voltaje que me va a indicar 00:37:29
la distancia que me va a indicar va a cambiar 00:37:31
y ese cambio va a estar dentro de un rango 00:37:33
otro sensor 00:37:38
y no sé si es el último o el penúltimo 00:37:45
otro sensor 00:37:47
un sensor que se llama CNY70 00:37:49
que es el que utilizamos para seguir líneas, ¿vale? 00:37:54
Los robots estos que siguen líneas por el suelo 00:37:59
utilizan este tipo de sensores. 00:38:01
Es un sensor que hace lo mismo que el de distancia 00:38:04
pero en vez de con sonido lo hace con luz infrarroja, ¿vale? 00:38:09
Tiene un LED, fijaros, tiene como dos bombillitas, ¿vale? 00:38:13
Si lo veis aquí en la foto de la izquierda, tiene como dos bombillitas. 00:38:19
Una de ellas es un emisor de luz, de luz infrarroja, ¿vale? 00:38:23
Y el otro es un receptor. 00:38:27
Entonces, ¿qué ocurre cuando yo tengo el emisor de luz infrarroja, este es el emisor, y aquí tengo el receptor? 00:38:30
¿Qué pasa si yo evito la luz y aquí no tengo ningún objeto? 00:38:45
¿Qué ocurre? 00:38:52
Pues nada, es una rebota, el receptor no recibe nada. 00:38:52
¿Qué ocurre si yo tengo aquí un objeto que la luz rebota y lo detecta el receptor y entonces se activa el sensor? 00:38:56
Pero claro, la luz tiene una característica y es, ¿qué pasa cuando la luz da en un objeto blanco? ¿Qué hace la luz? 00:39:09
en un objeto blanco 00:39:18
¿qué hace la luz? 00:39:21
se refleja 00:39:23
¿y qué pasa con un objeto negro? 00:39:24
que no se refleja 00:39:28
un objeto negro absorbe la luz 00:39:29
por eso se ve negro 00:39:31
¿vale? entonces, si yo aquí lo que coloco 00:39:32
es un objeto negro 00:39:35
esta luz se absorbe 00:39:36
y no rebota 00:39:39
con lo cual lo que hemos hecho es un detector 00:39:41
que detecta 00:39:43
la cantidad de luz que se refleja 00:39:44
¿vale? 00:39:47
Y es lo que utilizamos para detectar una línea negra sobre un fotograma, normalmente, ¿vale? 00:39:48
Si se refleja, detectamos, y si no se refleja, no detectamos. 00:39:55
Vale, el último sensor es el de presencia, que es un sensor muy sencillo, 00:40:02
que simplemente cuando detecta a alguien nos da la señal de que hay alguien y cuando no detecta, pues nos da cero. 00:40:08
Es digital, es como el pulsador, ¿vale? 00:40:14
Gracias. 00:40:18
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JUAN RAMÓN GARCÍA MONTES
Subido por:
Juan Ramón G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
154
Fecha:
25 de abril de 2021 - 18:42
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO GAUDI
Duración:
40′ 31″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
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Tamaño:
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