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07 - Robótica. Introducción a TinkerCAD Circuits y Primeros Circuitos. - Contenido educativo
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Descripción del funcionamiento de una BreadBoard, Protoboard o placa de proyectos. Introducción a TinkerCAD Circuits y primeros circuitos sencillos.
La breadboard tiene grupos de cinco agujeros que están en filas a lo largo de toda la placa
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y esos grupos de cinco agujeros están conectados internamente.
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Si yo conecto algo a la primera fila, todo lo que yo conecte a estos agujeros va directamente
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con un cable de la misma componente. Estos dos estarían conectados eléctricamente porque por dentro.
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y así, si pongo una resistencia entre dos filas, pues esto estaría conectado con la otra a través de la resistencia
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y luego si yo conecto otra opción de esa fila con otra cosa, luego hay unas placas que son las medianas que tienen estas dos filas adicionales
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Vale, si vamos a Tinkercad, esto que tengo aquí es una mini breadboard, pero yo también podría tener placa de pruebas de otros tamaños.
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Entonces, esa es la mini y sin embargo, esta sería una mediana.
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Esta sería una placa mediana, que si os fijáis en la diferencia, las placas de pruebas, y esto es una foto prácticamente de lo que tendríamos en el taller.
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Esta es la pequeña, que si os fijáis tiene solamente las filas de agujeros que estarían conectados.
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y esta es la mediana, que es lo mismo, más largo, pero además tiene las dos filas adicionales
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que están marcadas como positivo y negativo, ¿vale? Recordar que estas dos que están
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a los lados, arriba y abajo, en este caso, estas dos filas, positivo y negativo, están
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conectadas a lo largo, ¿vale? Están conectadas a lo largo, no a lo ancho, mientras que las
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que son grupos de cinco están conectadas así, a lo ancho, ¿vale? Y luego normalmente
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están etiquetadas numerando las pilas y las columnas se numeran con letras, ¿vale?
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Bien, bueno, pues luego ya veremos cómo vamos a utilizar esto, vamos a quitar esta de aquí,
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vamos a quitar esta de aquí y vamos a empezar a utilizar Tinkercad, ¿vale? Cuando entramos
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en Tinkercad, ¿con nuestro usuario todo el mundo ha entrado? ¿Eh? Vale, pues cuando
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entramos en Tinkercad, lo primero que nos encontramos es la pantalla bienvenida con
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los últimos diseños que hemos creado. Entonces, ¿qué ocurre? Que aquí a la izquierda, en
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el menú, tenemos tanto diseños 3D como una opción que pone circuitos. Entonces, si nosotros
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vamos a circuitos, os vais a dar cuenta de que podemos entrar en otra parte de Tinkercad
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que me permite simular los circuitos, que es donde vamos a estar trabajando nosotros, ¿vale?
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Entonces, entrad ahí, en circuitos, y darle a crear un nuevo circuito.
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Todo el mundo.
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Perfecto.
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Entonces, una vez que entramos en Tinkercad, ¿vale?
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Lo que vamos a encontrarnos es un espacio a la izquierda, que es donde vamos a estar trabajando,
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y a la derecha los componentes que vamos a ir introduciendo en nuestro espacio de trabajo.
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Nosotros lo que vamos a hacer es robótica, con lo cual lo primero que tenemos que hacer es meter una placa de control
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Que en nuestro caso siempre vamos a introducir Arduino Uno R3
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Entonces buscar con el desplazador la Arduino y la sacáis
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¿Vale? La rastráis y la ponéis
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¿Vale? Y ya tenemos una placa de Arduino
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Y luego, vais a sacar una placa de pruebas pequeña, que está justo encima, y la vais a poner al lado.
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Ahora saldrá.
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Es que a veces se queda un poco...
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¿Arduino 1R3?
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Sí. Arduino 1R3 y luego una placa de pruebas.
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Lo importante es, lo primero, darnos cuenta que aquí tenemos una tarjeta de Arduino tal como las habíamos visto en teoría.
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fijaros que una tarjeta Arduino tiene una serie de pines, una serie de agujeros donde
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yo voy a conectar mis sensores o mis actuadores, una serie de entradas analógicas donde voy
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a conectar mis sensores analógicos y luego aquí, en esta parte, tengo 5 voltios y tengo
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un ground GDD que es lo mismo que 0, que es como el positivo y el negativo de una pila.
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Siempre que yo vea GLD, esto significa ground. ¿Vale? GLD es igual a ground. Y es lo mismo que 0 voltios. ¿Vale? Para nosotros es como el negativo de la pila.
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Por lo tanto, aquí en la parte de abajo podéis ver que tengo 5 voltios y tierra, ¿vale? Y 0 voltios. Con lo cual, si yo saco dos cables de aquí, puedo tener como si fuera una pila. 5 voltios y 0, ¿vale?
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Bien, lo primero que vamos a hacer es ver cómo trabajar con esto. Y para eso voy a hacer un ejemplo muy sencillito, que es encender un diodo LED. Por lo tanto, el circuito que voy a hacer simplemente tiene que coger del 5 voltios de la pila, llevarlo al diodo LED, del diodo LED a una resistencia, lo que he pintado ahí en la pizarra, y de la resistencia a la negativa. Y con eso lo tenemos hecho.
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Bueno, fijaros lo que voy a hacer. Voy a coger lo primero y voy a electrificar esta placa, es decir, le voy a poner los 5 voltios con un cable aquí.
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con los 5 voltios voy a conectar un cable a toda esa fila, fijaros que en el momento
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en el que yo conecto en el primer agujero 5 voltios, ya tengo 5 voltios en todos los
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agujeros a lo largo de la placa, veis que cuando yo me pongo encima se me ponen todos
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en verde, eso quiere decir que están conectados eléctricamente, con lo cual cualquier cosa
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que yo conecte aquí, me va a conectarse a 5 voltios, ¿vale? A cualquiera de estos
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agujeros. Y el 0 voltios lo voy a conectar a 0 voltios, al negativo. Vale, ya tengo mi
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placa con 5 voltios en todos estos agujeros y 0 voltios en todos estos, con lo cual ya
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puedo empezar a trabajar, ¿vale? Eso es lo primero que tenemos que hacer. También es
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bueno estos cables cambiarlos de color, ¿vale? Si se puede, después aquí en el tipo de
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cable, ¿vale? En el color. Vamos a negro y cogemos este y lo ponemos en rojo. Rojo siempre
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es positivo y negro negativo. Es simplemente porque queda bien. Vale. Lo primero que tengo
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que hacer es conectar el LED. Bueno, pues me vengo a la lista de componentes, escojo
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un LED, que es este, y el LED, si os fijáis, tiene una patilla que está doblada y otra
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que no está doblada. Y además, cuando lo pongo encima, se me marcan como ánodo y cátodo.
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Es decir, positivo y negativo. Siempre un diodo tiene que estar conectado de la forma
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correcta. Eso ya lo hemos visto en la primera evaluación. Si yo conecto un LED al revés,
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¿qué le pasa? Que no se va a encender. Si le meto el positivo de la pila por el cátodo,
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el negativo del LED no se enciende, ¿vale? Bueno, pues entonces yo voy a coger esto y
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lo voy a conectar aquí en dos agujeritos, fijaros, por ejemplo, en el 10 y en el 11,
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¿vale? Cuando yo lo pongo ahí, veis que se me queda insertado en, en este caso, en
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el 10 y en el 11, ¿vale? ¿Eso qué quiere decir? Quiere decir que toda esta fila está
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ya conectada al negativo del LED y esta fila está al positivo. ¿Qué tengo que hacer?
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llevar 5 voltios con un cable hasta la misma fila donde está el positivo del led, porque
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ahí es donde yo quiero tener mis 5 voltios. Fijaros que como los 5 voltios llegaban desde
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la placa a esta fila de aquí, por esta fila está conectado a este cable, este cable conecta
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este agujero, con lo cual toda esta fila de aquí tiene 5 voltios y llega al positivo
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del LED, perfecto, ya estaríamos conectando el LED y el negativo del LED tiene que ir
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a una resistencia, una resistencia para que el LED nos protege, ¿vale? ¿Qué pasa si
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yo esto directamente lo conecto al negativo? Fijaros, voy a conectarlo al negativo con
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un cablecito de color negro, ¿vale? ¿Qué pasa si yo lo conecto ya al negativo y directamente
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enciendo? ¿Vale? Fijaros lo que ha pasado con el LED. ¿Vale? Ha explotado. ¿Por qué?
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Porque no le he puesto la resistencia que lo proteja. ¿Vale? Entonces ese LED me lo
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cargado. Vale, pues detenemos la simulación, quitamos este cable con suprimir, vale, con
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la tecla SUP del teclado y ahora vamos a conectarle una resistencia para que no explote. La resistencia
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lo que voy a hacer es girarla con este botón de aquí arriba a la izquierda, voy a ponerla
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horizontal y conectarla del negativo de la resistencia, o sea del LED, vale, la resistencia
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la voy a poner de su tamaño adecuado, que son 220 ohmios, ¿vale? 220 ohmios, y esta
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resistencia, que está conectada a esta patilla con esta fila de agujeros, esta otra punta
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que tengo por este lado, la tengo conectada al negativo, esto sí, ¿vale? Y ahora ya está,
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pues me la llevo aquí al negativo. Entonces, ¿qué hace la corriente? Viene de los 5 voltios,
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Llega al positivo
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Sube por el cable
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Llega al ánodo del LED
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Sale por el negativo del LED
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Llega a la resistencia
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Viene por el cable
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Y vuelve al cero de la placa
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Bueno, si ahora simulamos
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En teoría, ese LED enciende
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¿Vale?
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Enciende
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Y funciona
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Pero esto tiene un poco de robótica
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Y tiene un poco de programación
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Bueno, fijaros que yo aquí
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Tengo acceso a una pestaña que pone código
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Y aquí es donde puedo programar mi placa
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¿Vale?
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Entonces, ¿cómo programamos esta placa?
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Pues fijaros, en lugar de conectar el LED al positivo
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Este cable lo voy a quitar
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¿Vale?
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Entonces, ¿qué voy a hacer?
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Lo que voy a hacer es colocarlo en uno de los pines que yo puedo controlar
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¿Vale?
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Entonces, voy a poner un cable, por ejemplo, desde el pin número 2
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voy a poner un cable
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desde el pin número 2
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y lo voy a llevar aquí, a la patilla
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¿veis? es el mismo cable que antes había
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conectado
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voy a poner el rojo, es el mismo cable
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que antes había conectado desde el positivo
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pero en vez de llevarlo desde el positivo
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lo estoy llevando desde el pin 2
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¿vale? y ahora yo lo que voy a hacer
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es
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decirle
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en mi...
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vale, le voy a
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quiero programar mi placa, ¿vale? ¿Y qué quiero hacer con mi placa?
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Oye, he quitado el cable, ¿no? Se debe de borrar más o menos, ¿vale?
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Vale, ahí está. Fijaos, si yo ahora, mediante un comando, le digo que quiero que me ponga aquí
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5 voltios, que lo active, el pin 2, voy a poner 5 voltios en el positivo del LED
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y a través de la resistencia se irá a cero, con lo cual lo que estoy haciendo es encender el LED.
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Y si yo le digo que aquí me ponga cero voltios, lo que estaré haciendo será apagar el LED y podré controlar el LED mediante un programa, ¿vale? Bueno, pues entonces, fijaros, yo voy a poner aquí un programa que sea el pasador número dos, quiero que me lo pongas en alta.
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¿Eso qué quiere decir? Que me lo ponga a 5 voltios. Después, le voy a decir, por ejemplo, que espere un segundo.
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Y luego, le voy a decir que me ponga el pasador número 2 en bajo. Eso quiere decir que me lo ponga a 0 voltios.
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Y después, le voy a decir que me espere un segundo. Esto es un programa muy parecido a Scratch, si os dais cuenta.
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Para tener un gato o otra cosa, lo que tengo son los pasadores donde yo puedo activar o desactivar los voltios.
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Y además lo que voy a hacer es esto lo voy a repetir 10 veces, ¿vale?
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Entonces voy a repetir 10 veces, conecta 5 voltios, espera un segundo, desconecta y espera un segundo o 4 o 5 voltios, ¿vale?
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si yo ahora simulo esto, fijaros lo que pasa con el LED, se enciende y se apaga, se enciende y se apaga, se enciende y se apaga, y así lo va a hacer 10 veces, es decir, yo a través de un programa, es este, con bloques, muy parecido a lo que hacemos con Scratch,
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Lo que he hecho ha sido repetir 10 veces
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Cuál es el pasador 2
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Con 5 voltios
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Con lo cual lo que tenga ahí conectado
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Se va a poner a funcionar
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Después voy a esperar un segundo
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Se va a quedar encendido durante un segundo
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Lo que sea
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Después lo voy a poner a 0 voltios
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Con lo cual lo que tenga ahí conectado se va a apagar
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Y voy a esperar un segundo
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¿Vale?
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Y al cabo de 10 veces
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Esto en principio termina
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Pero ¿qué ocurre?
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con un programa de robots
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¿os acordáis que cuando os dije
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cómo funcionaban los programas de robots
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os dije que cuando terminaba
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de ejecutarse, volvía arriba
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y empezaba otra vez a ejecutarse
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bueno, pues este programa se va a estar ejecutando
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infinitamente
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con lo cual, aunque yo lo he repetido 10 veces
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¿vale?
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él cuando termine, va a volver a repetirlo
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tras 10, y cuando termine va a volver a repetirlo
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esta repetición que yo he colocado aquí
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me la puedo dar
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Porque el robot va a estar siempre ejecutando el programa que es
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Enciende, espera, apaga, espera y vuelve a empezar
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Lo va a hacer infinitamente
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Con lo cual se va a quedar el de parpadear
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¿Más o menos?
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¿Más o menos?
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Bien, entonces, con robótica, si os fijáis
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Lo primero que nos hacemos es que tenemos que saber de electricidad
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Para conectar las cosas y no quemar
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si no le pongo su resistencia, explota. En un circuito electrónico es electrónico al final.
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Yo tengo que saber los circuitos que estoy conectando, cómo hacerlos.
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Después tengo que saber cómo programar mi plan.
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Y para eso tengo que acordarme que un robot está formado por sensores que yo puedo leer
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y actuadores sobre los que yo puedo actuar.
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Os voy a poner un ejemplo que es un poco más complicado para que veáis cómo se puede programar un sensor.
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¿De acuerdo?
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Entonces, ya se quedó muy rápido, pero no os preocupéis porque todo esto iremos poco a poco.
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Esto es una introducción, simplemente para que veáis lo que vamos a hacer.
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Vamos a parar.
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Yo con este montaje que tengo aquí, tengo ya montado este cable.
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Lo voy a quitar de aquí en medio y lo voy a poner por otro lado para que no me estorbe tanto.
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Lo voy a seguir conectando al pin 2.
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Ese trozo de programa ya me controla el LED, con lo cual yo, en el momento que quiera encender el LED, lo que haré será poner el pasador 2 en alta, ¿vale? Como pone aquí.
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Y una vez que, cuando quiera apagar el LED, pondré el pasador 2 en baja, y entonces pondré 0 voltios y se apagará el LED.
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Y de esta forma, desde el programa, puedo encenderlo o apagarlo, ¿vale?
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Pues esto ya me acuerdo de ello, ¿vale?
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Y ahora voy a utilizar, por ejemplo, voy a salirme del código, voy a utilizar un sensor, ¿vale? ¿Un sensor de qué tipo? Pues yo qué sé, un sensor, por ejemplo, de distancia, ¿vale? Bueno, no, un sensor de distancia no, un sensor de luminosidad, ¿vale?
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Ese sensor que he puesto ahí es un sensor de luminosidad, que cuando está muy iluminado, pues recibe una cantidad de luz.
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Os voy a poner un botón mejor, que es más sencillo todavía.
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¿Vale? Ponemos un pulsador.
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Vale. El pulsador, si os fijáis, tiene cuatro conexiones, aunque solamente se usan dos, tiene cuatro.
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Por eso lo pongo aquí en mitad, para que dos se me conecten a la parte de arriba y dos se me conecten a la parte de abajo.
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y voy a hacer un montaje que ya aprenderemos a hacer
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no os preocupéis que esto lo vamos a aprender
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es el montaje típico de un pulsador
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el positivo que está llegando por aquí lo meto a una patilla
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y luego de la otra patilla sale a una resistencia de 10K
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esto ya os explicaré por qué
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hoy solamente quiero que veáis que funciona
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a resistencia de 10K
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y de la resistencia quiero ir al negativo
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y también desde aquí le voy a sacar al pin digital 4, por ejemplo.
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Y desde aquí le voy a sacar al pin digital número 4.
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Vale, este montaje que ya os digo que os enseñaré por qué funciona,
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este montaje
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lo que va a hacer es hacer que el botón
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cuando no lo estemos pulsando
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el botón
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esté conectado
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pulsando, en este pin de aquí
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el de 4
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voy a hacer lo contrario que en la luz
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si en la luz soy yo el que le pongo los 5 voltios
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cuando quiero que se encienda
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en el pin 2 cuando quiero que se encienda
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pongo 5 voltios y cuando quiero que se apague
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pongo 0
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Aquí lo que voy a hacer es mirar si hay 5 voltios o si no hay voltios
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Si hay 0, sabré que el botón está sin pulsar
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Y si hay 5 voltios, sabré que el botón está pulsado
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Entonces, con ese montaje
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Ahora, lo que voy a hacer es mirar lo primero
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El pasador digital, lo voy a leer
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Voy a ponerme una variable que se va a llamar botón
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Para almacenar el valor del botón
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Y entonces ahora voy a definir la variable botón y le voy a poner que sea lo que esté en el pin número 4.
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Es decir, que lea el pasador digital 4 y el resultado de lo que esté leyendo lo almacene en la variable botón, ¿vale?
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Que es una caja de memoria donde yo guardo.
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Ya tengo el primer bloque en donde estoy almacenando dentro de una variable si tengo 5 voltios o si tengo 0.
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Y ahora voy a hacer una condición, ¿vale?
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Si, si, en este caso, botón, si botón, ¿dónde está botón?
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Botón, botón, en las variables, si, si, si, si, este, vale, este es el botón.
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Si el botón es igual a alta, quiere decir que está pulsado, ¿vale?
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Entonces lo que voy a hacer es encender el LED, ¿vale?
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Encender el LED.
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Y si no, he puesto un sí solo, perdón, tenía que deducir algo, un sí y entonces sí.
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Un segundín, ¿vale?
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Que me he equivocado en sí, la condición es la misma.
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En el caso de que sí ocurra, enciendo el pasador.
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Y si no, lo que hago es que lo haga. Es decir, fijaros lo que estoy haciendo. En este caso, estoy definiendo una variable que se llama botón, una variable que es una caja, un espacio donde yo almaceno valores.
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entonces yo leo el pasador digital número 4 el pasador digital número 4 es el que tiene
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la salida del botón que os he dicho que tenía 0 voltios si no está pulsado y 5 voltios si está pulsado
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entonces yo leo el pasador digital 4 puede estar en alta o en baja
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lo guardo en botón y luego si botón es alta es decir si está pulsado enciende la luz
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pon el pin 2 en alta, es decir, coges el pin 2 y le pones 5 voltios, y si no, pues pones 0 voltios, ¿vale?
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Entonces, si yo simulo este programa, ¿vale? Vamos a ver qué pasa, yo cargo mi programita, inicialmente no pasa nada,
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pero ahora en el momento en que pulso el botón, ¿vale? Lo que estoy haciendo es detectar cuando pulso el botón
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que en este pasador entran 5 voltios, si yo suelto, la luz apaga, ¿vale?
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Es decir, yo estoy mirando en el pin 4, ¿qué ocurre con este sensor?
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Con el sensor pulsador, cuando yo lo presiono, detecto que se está presionando
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y yo tomo decisiones y reacciono, en este caso enciendo la luz,
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estoy haciendo un programa súper sencillo, ¿vale?
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Pero esto, por ejemplo, se puede hacer con un sensor de distancia,
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para que cuando la distancia sea menor que una cantidad, se paren los motores, por ejemplo, ¿vale?
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y no me echase contra algo, o gire, o cambie de dirección, o haga otra cosa.
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Es decir, todo esto, ¿vale?
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Ahora ya lo vamos a ir complicando con otro tipo de sensores.
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¿De acuerdo?
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Pero estos son los programas más sencillos.
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- JUAN RAMÓN GARCÍA MONTES
- Subido por:
- Juan Ramã‼N G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
- Visualizaciones:
- 128
- Fecha:
- 10 de mayo de 2021 - 19:20
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ANTONIO GAUDI
- Duración:
- 24′ 55″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1366x768 píxeles
- Tamaño:
- 71.57 MBytes
