MATERIAS.

ÁMBITO PRÁCTICO Y ROBÓTICA.

SUBJECTS.

PRACTICAL FIELD AND ROBOTICS.

GRUPOS IMPLICADOS.

3º Y 4º ESO-DIVERSIFICACIÓN.

GROUPS INVOLVED.

3RD AND 4TH ESO-DIVERSIFICATION.

DESCRIPCIÓN.

Las actividades realizadas a lo largo del curso actual fueron propuestas a principios de curso como proyectos finales en las materias del Ámbito Práctico y Robótica de los grupos 3º y 4º Diversificación. Estos trabajos consisten en el diseño y construcción de artefactos y dispositivos que conformen un stand educativo interactivo sobre meteorología. El objetivo común consiste en acercar al alumnado a la ciencia de la meteorología desde los instrumentos de medida para así llegar al conocimiento y reflexión sobre los ODS integrados en la agenda 2030, principalmente el ODS número 13-Acción por el clima y transversalmente sobre otros tantos. Los trabajos actuales complementan a los realizados durante el curso anterior en el que instalamos y configuramos una estación meteorológica digital online cuyos datos publicados en diferentes servidores también utilizamos para la realización de diferentes actividades en otros cursos y materias con los mismos fines mencionados además de los particulares de cada caso. También está propuesto la instalación de nuevos sensores en esta estación para la medición de calidad del aire y humedad del suelo, éste último como complemento al riego automático instalado por los alumnos de CFGB en el huerto de la ecoclass.

Actividades colaborativas:

José Raúl Alejandro Béjar.

Digitalización 1º ESO. Actv. 4. Diseño y construcción panel educativo sobre radiación UV y puesta en uso en la ecoclass.

Carlos Mendoza Cubero.

Módulos CFGB. Actv. 3, 8. Macanizado de piezas metálicas, diseños de prototipos arduino e instalación sensor de humedad de suelo para el riego.

Luis Jesús Béjar López.

Matemáticas, coordinación STEAM. Actv. 10. Mantenimiento estación meteorológica.

Beatriz Gamito Villalobos.

Expresión Artística. Actv. 11. Diseño y construcción del cartel "meteoCOLONOS" para el stand.

DESCRIPTION.

The activities carried out throughout the current academic year were proposed at the beginning of the year as final projects in the Practical and Robotics subjects in the 3rd and 4th Diversification groups. These projects consist of the design and construction of artefacts and devices that make up an interactive educational stand on meteorology. The common objective is to bring students closer to the science of meteorology from the measuring instruments in order to reach the knowledge and reflection on the SDGs integrated in the 2030 agenda, mainly SDG 13-Climate Action and transversally on many others. The current work complements the work carried out during the previous academic year in which we installed and configured an online digital weather station whose data is published on different servers and which we also use to carry out different activities in other courses and subjects for the same purposes mentioned, in addition to the specific ones in each case. It is also proposed to install new sensors in this station to measure air quality and soil humidity, the latter as a complement to the automatic irrigation system installed by the CFGB students in the ecoclass garden.

Collaborative activities:

José Raúl Alejandro Béjar.

Digitalisation 1st ESO. Actv. 4 Design and construction of educational panel on UV radiation and implementation in the ecoclass.

Carlos Mendoza Cubero.

CFGB modules. Actv. 3, 8. Machining of metal parts, arduino prototype designs and installation of soil moisture sensor for irrigation.

Luis Jesús Béjar López.

Mathematics, STEAM coordination. Actv. 10. Weather station maintenance.

Beatriz Gamito Villalobos.

Artistic Expression. Actv. 11. Design and construction of the poster ‘meteoCOLONOS’ for the stand.

OBJETIVOS.

ODS Nº 13. Acción por el clima.

Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos.

OBJETIVOS TRANSVERSALES.

ODS Nº 2. Hambre cero.

Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y una mejor nutrición y promover la agricultura sostenible.

ODS Nº 3. Salud y bienestar.

Garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos en todas las edades.

ODS Nº 6. Agua limpia y saneamiento.

Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos.

ODS Nº 7. Energía asequible y no contaminante.

Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna.

ODS Nº 9. Industrias, Innovación e Infraestructura.

Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación.

ODS Nº 11. Ciudades y comunidades sostenibles.

Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles.

ODS Nº 12. Producción y consumo responsables.

Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.

ODS Nº 14. Vida submarina.

Conservar y utilizar sosteniblemente los océanos, los mares y los recursos marinos.

ODS Nº 15. Vida de ecosistemas terrestres.

Gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras, detener la pérdida de biodiversidad.

GOALS.

SDG 13. Climate action.

Take urgent action to combat climate change and its impacts.

CROSS-CUTTING GOALS.

SDG NO. 2. Zero hunger.

End hunger, achieve food security and improved nutrition and promote sustainable agriculture.

SDG NO. 3. Health and well-being.

Ensure healthy lives and promote well-being for all at all ages.

SDG NO. 6. Clean water and sanitation.

Ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all.

SDG NO. 7. Affordable and clean energy.

Ensure access to affordable, secure, sustainable and modern energy.

SDG NO. 9. Industries, Innovation and Infrastructure.

Build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation.

SDG 11. Sustainable cities and communities.

Make cities more inclusive, safe, resilient and sustainable.

SDG 12. Responsible consumption and production.

Ensure sustainable consumption and production patterns.

SDG 14. Underwater life.

Conserve and sustainably use the oceans, seas and marine resources.

SDG 15. Life of terrestrial ecosystems.

Sustainably manage forests, combat desertification, halt and reverse land degradation, halt biodiversity loss.

ÍNDICE ACTIVIDADES.

ACTIVIDAD Nº 1.

Anemómetro interactivo.

ACTIVIDAD Nº 2.

Pluviómetro interactivo.

ACTIVIDAD Nº 3.

Termohigrómetro interactivo.

ACTIVIDAD Nº 4. 

Medidor radiación UV.

ACTIVIDAD Nº 5.

Medidor CO2.

ACTIVIDAD Nº 6.

Termómetro.

ACTIVIDAD Nº 7.

Medidor de tiempo.

ACTIVIDAD Nº 8.

Riego inteligente.

ACTIVIDAD Nº 9.

Uso de datos estación meteoCOLONOS.

ACTIVIDAD Nº 10.

Mantenimiento estación meteoCOLONOS.

ACTIVIDAD Nº 11.

Cartel stand meteoCOLONOS.

INDEX OF ACTIVITIES.

ACTIVITY NO. 1.

Interactive anemometer.

ACTIVITY Nº 2.

Interactive rain gauge.

ACTIVITY Nº 3.

Interactive thermohygrometer.

ACTIVITY Nº 4. 

UV radiation meter.

ACTIVITY Nº 5.

CO2 meter.

ACTIVITY Nº 6.

Thermometer.

ACTIVITY Nº 7.

Time meter.

ACTIVITY Nº 8.

Intelligent irrigation.

ACTIVITY Nº 9.

Use of meteoCOLONOS station data.

ACTIVITY Nº 10.

Maintenance of meteoCOLONOS station.

ACTIVITY Nº 11.

meteoCOLONOS stand poster.

DESARROLLO ACTIVIDADES 1 A 7.

Las tareas para la realización de estos trabajos se realizan a lo largo de todo el curso centrándonos en actividades de programación visual, diseños 2D y 3D, y materiales y herramientas. Comenzamos las diferentes construcciones a principios del segundo trimestre.

DEVELOPMENT OF ACTIVITIES 1 TO 7.

The tasks for the realization of these works are carried out throughout the course focusing on visual programming activities, 2D and 3D designs, and materials and tools. We start the different constructions at the beginning of the second term.

TIEMPOS UTILIZADOS.

Todas las actividades se integraron en el desarrollo de las materias a lo largo de todo el curso teniendo presente en todo momento nuestros objetivos finales.

TIME SPENT.

All activities were integrated into the development of the subjects throughout the course with our final objectives in mind at all times.

RECURSOS.

Materiales y herramientas del aula taller de Tecnología y Digitalización.

Sensores antigua estación meteorológica en desuso.

Sensores, dispositivos y placas arduino.

RESOURCES.

Materials and tools from the Technology and Digitalisation workshop.

Old disused weather station sensors.

Sensors, devices and arduino boards.

ELEMENTOS MULTIMEDIA UTILIZADOS.

Plataformas eScholarium, Google-WorkSpace, Scratch y S4A, Arduino, TinkerCAD, APP-Inventor, SketchUp y software LibreCAD. Libro de texto digital tecno1218.

MULTIMEDIA ELEMENTS USED.

Platforms eScholarium, Google-WorkSpace, Scratch and S4A, Arduino, TinkerCAD, APP-Inventor, SketchUp and LibreCAD software. Digital textbook tecno1218.

GALERÍA.

GALLERY.

ACTIVIDAD Nº 1. 

Anemómetro interactivo.

Buscamos información para probar el funcionamiento de los sensores de la antigua estación meteorológica y diseñamos y montamos la plataforma para simular diferentes situaciones de viento mediante el control por app desde el móvil diseñada en app inventor, no finalizada. Se tratará de activar desde la app los diferentes ventiladores de dirección y también poder ajustar diferentes niveles de alimentación al ventilador de velocidad. Como en los demás casos se utilizará la plataforma arduino, hardware y software, para el diseño y montaje del sistema de control necesario. Se necesitará el uso de brújula para orientar el sensor y así obtener mediciones correctas. Actividades virtuales sobre el conocimiento y uso de la brújula.

En todos los casos se ha tratado de reciclar o reutilizar los medios materiales utilizados en las fases de construcción.

ACTIVITY NO. 1. 

Interactive anemometer.

We are looking for information to test the operation of the sensors of the old weather station and we design and assemble the platform to simulate different wind situations by means of the app control from the mobile phone designed in app inventor, not finished. The idea is to activate the different directional fans from the app and also to be able to adjust different levels of power supply to the speed fan. As in the other cases, the arduino platform, hardware and software, will be used for the design and assembly of the necessary control system. The use of a compass will be needed to orientate the sensor to obtain correct measurements. Virtual activities on the knowledge and use of the compass.

In all cases, an attempt has been made to recycle or reuse the materials used in the construction phases.

ACTIVIDAD Nº 2.

Pluviómetro interactivo.

Construimos una cubeta de 1/4m2  y la estructura que soporte los recipientes de 5+5 litros que verterán de forma controlada su contenido. Una vez terminada se le colocarán los dispositivos necesarios para ser controlados igualmente que el anemómetro. Se trata de conseguir simular el ciclo del agua y medir diferentes situaciones de lluvia mediante el antiguo pluviómetro. Como dispositivos a ser controlados desde la app seleccionamos caudalímetro, electroválvulas, bombas de líquidos, canalizaciones de silicona y medidor de nivel de líquidos.

ACTIVITY NO. 2.

Interactive rain gauge.

We build a 1/4m2 basin and the structure to support the 5+5 litre containers that will pour their contents in a controlled manner. Once finished, the necessary devices will be installed to be controlled in the same way as the anemometer. The aim is to simulate the water cycle and measure different rainfall situations using the old rain gauge. As devices to be controlled from the app we selected flowmeter, solenoid valves, liquid pumps, silicone pipes and liquid level meter.

ACTIVIDAD Nº 3.

Termohigrómetro interactivo.

Y terminamos diseñando y montando la estructura y dispositivos para simular diferentes situaciones de temperatura y humedad controladas finalmente desde el móvil y con el fin de ser medidos por el antiguo termohigrómetro. De entre las diferentes posibilidades barajadas para producir diferentes situacuiones de temperatura y humedad elegimos el uso de células Peltier para producir frío y calor accionando desde el móvil mediante AAP-Inventor y un servomotor que gire dicha célula (otra opción es invertir la polaridad de alimentación de la célula mediante la app y así invertir la producción de frío y calor respectivamente). También nos decidimos por el uso de un atomizador, idem, que produce niebla fría y que también será controlado desde el móvil. Instalaremos un tercer ventilador que inyecte aire ambiente o se utilice como extractor para evitar condensaciones en el sensor.

ACTIVITY NO. 3.

Interactive thermohygrometer.

And we finished designing and assembling the structure and devices to simulate different situations of temperature and humidity finally controlled from the mobile and in order to be measured by the old thermohygrometer. Among the different possibilities considered to produce different temperature and humidity situations, we chose the use of Peltier cells to produce cold and heat by activating them from the mobile phone using AAP-Inventor and a servomotor that rotates the cell (another option is to invert the polarity of the cell's power supply using the app and thus invert the production of cold and heat respectively). We also decided to use an atomiser, idem, which produces cold mist and which will also be controlled from the mobile phone. We will install a third fan that injects ambient air or is used as an extractor fan to avoid condensation on the sensor.

ACTIVIDAD Nº 4.

Medidor radiación UV.

En coordinación con Raúl, profesor de la materia de Digitalización, diseñamos y montamos un medidor de radiación ultravioleta mediante arduino para ser utilizado como recurso en las clases realizadas en la ecoclass, para las cuales Raúl les prepara un panel educativo interactivo sobre la radiación UV, sus aprovechamientos, acciones nocivas, prevención...

ACTIVITY NO. 4.

UV radiation meter.

In coordination with Raúl, teacher of the Digitalisation subject, we designed and assembled an ultraviolet radiation meter using an arduino to be used as a resource in the ecoclass classes, for which Raúl prepared an interactive educational panel on UV radiation, its uses, harmful actions, prevention...

Buscamos en los registros de nuestra estación para obtener los índices del 13 de abril y verificar la información de los medios de ese mismo día.

We searched our station's records to obtain the ratings for 13 April and to verify the media information for the same day.

ACTIVIDAD Nº 5.

Medidor CO2.

Proyecto de años de pandemia que retomamos, rediseñamos y concluimos su construcción para poder realizar las primeras pruebas de medición. Programamos arduino nano adaptando varios proyectos públicos y añadiendo funcionalidad. Diseñamos la carcasa con forma de torre y acorde a las medidas para el montaje de los diferentes dispositivos: sensor CO2, display oled, módulo LDR, leds, zumbador, arduino nano y pila de alimentación.  EFE,  CSIC, Química.es,  EFE Verde, GreenPeace.

ACTIVITY NO. 5.

CO2 meter.

A project from years of pandemic that we took up again, redesigned and completed its construction to be able to carry out the first measurement tests. We programmed arduino nano adapting several public projects and adding functionality. We designed the tower-shaped housing according to the measurements for the assembly of the different devices: CO2 sensor, oled display, LDR module, leds, buzzer, arduino nano and power supply battery.  EFE, CSIC, Química.es, EFE Verde, GreenPeace.

ACTIVIDAD Nº 6.

Termómetro. 

Elegimos como proyecto complementario al STAND meteorológico una de las  prácticas realizadas: programando arduino con el sensor de temperatura TMP36 (rango -50ºC a 125ºC), mediante lenguaje visual y realizada en la plataforma tinkerCAD. Aplicamos previamente calor a la sonda protegida por un tubo hueco de aluminio. Diseñamos y construimos la carcasa del medidor en relación al tamaño de nuestro montaje. Punto triple del agua.

ACTIVITY NO. 6.

Thermometer. 

We chose as a complementary project to the meteorological STAND one of the practices carried out: programming arduino with the TMP36 temperature sensor (range -50ºC to 125ºC), using visual language and carried out on the tinkerCAD platform. We previously applied heat to the probe protected by a hollow aluminium tube. We designed and built the housing of the meter in relation to the size of our assembly. Water triple point.

ACTIVIDAD Nº 7.

Medidor de tiempo.

Proyecto complementario elegido en la web del profe garcía, montaje y calibración, como aplicación del movimiento de los servomotores controlados mediante arduino. Ultilizamos libreCAD para los diseños de las piezas 2D y la plataforma sketchup para su diseño 3D.

ACTIVITY NO. 7.

Time meter.

Complementary project chosen from Professor Garcia's website, assembly and calibration, as an application of the movement of the servomotors controlled by arduino. We used libreCAD for the 2D part designs and the sketchup platform for the 3D design.

ACTIVIDAD Nº 8.

Riego inteligente.

En el caso de alumnos que les gusta la materia se les invita a participar en otros proyectos como éste. Para el huerto ecológico disponemos de sensor de humedad de suelo para la nueva estación instalada el anterior curso el cual registrará los ciclos de humedad del suelo del huerto ecológico. También se han estudiado diferentes soluciones mediante el uso de Arduino para realizar mediciones de humedad del suelo y así añadir más control al sistema instalado por los alumnos de CFGB. Se plantea la instalación de alimentación mediante cargador solar con el fin de no llevar la red hasta el huerto.

ACTIVITY Nº 8.

Smart irrigation.

In the case of students who like the subject, they are invited to participate in other projects like this one. For the organic garden we have a soil moisture sensor for the new station installed the previous year which will record the soil moisture cycles of the organic garden. We have also studied different solutions using Arduino to take soil moisture measurements and thus add more control to the system installed by the CFGB students. The installation of a solar charger power supply is being considered in order to avoid bringing the grid to the garden.

ACTIVIDAD Nº 9.

Uso de datos estación meteoCOLONOS.

El sensor de calidad del aire estuvo todo el curso registrando datos del interior del aula taller de tecnología y digitalización. Estudiaremos si se observa algún pico cuando se realizan tareas de corte de materiales. Aunque es un sensor de interior se tiene estudiado otro lugar de instalación con el fin de realizar mediciones externas para detectar los días de calima y labranza de nuestros campos.

SENSOR CALIDAD DEL AIRE. MEDICIONES DEL EXTERIOR  DESDE EL 10/JUNIO/2024 (12:30h):

Los alumnos de 4º Digitalización utilizaron entre otras las medidas de precipitaciones del pasado 19 de enero que nos visitó la tormenta Juan, pensando que estaba estropeada por verlo en directo; o las temperaturas anómalas de este pasado invierno. Realizaron representaciones gráficas mediante el sotfware Libre Office Calc entre otras como Canva.

ACTIVITY Nº 9.

Use of meteoCOLONOS station data.

The air quality sensor has been recording data from inside the technology and digitisation classroom workshop throughout the course. We will study whether any peaks are observed when cutting materials. Although it is an indoor sensor, another place of installation is being studied in order to carry out external measurements to detect the days of haze and tillage of our fields.

AIR QUALITY SENSOR. OUTDOOR MEASUREMENTS FROM 10/JUNE/2024 (12:30h):

The 4th year Digitalisation students used, among others, the rainfall measurements of the 19th of January when storm Juan visited us, thinking that it was damaged because they saw it live; or the anomalous temperatures of this past winter. They made graphical representations using Libre Office Calc and other software such as Canva.

Este mismo grupo con la colaboración de la IA realiza diversas composiciones musicales para una de sus propuestas sobre desarrollo de aplicaciones para el móvil y arduino que de momento quedó en las ideas. suno.com

This same group, with the collaboration of the AI, is making several musical compositions for one of its proposals on the development of applications for mobile phones and arduino, which for the moment has remained in ideas. suno.com

ACTIVIDAD Nº 10.

Mantenimiento estación meteoCOLONOS.

Debido a que tenemos instalada nuestra estación en la cubierta de nuestro centro somos los profesores los que subimos a realizar las tareas de mantenimiento. Posteriormente comentamos en clase las tareas realizadas insistiendo en la importancia del mantenimiento de los equipos. Seguimos las instrucciones indicadas por el fabricante en su manual y que fueron trabajadas el curso anterior. IMPORTANTE, retirar las pilas de la plataforma de los sensores antes de manipularla o parecerá que ese día llovió. En esta tarea colaboró el coordinador STEAM Luis Jesús Béjar López.

ACTIVITY Nº 10.

Maintenance of the meteoCOLONOS station.

As we have installed our station on the roof of our school, it is the teachers who go up there to carry out the maintenance work. Afterwards, we discuss the tasks carried out in class, insisting on the importance of maintaining the equipment. We follow the instructions indicated by the manufacturer in their manual and which were worked on the previous year. IMPORTANT, remove the batteries from the sensor platform before handling it or it will look like it rained that day. STEAM coordinator Luis Jesús Béjar López collaborated in this task.

ACTIVIDAD Nº 11.

Cartel stand meteoCOLONOS.

Con la colaboración de Beatriz, profesora de EPVA, se diseña y construye el cartel para el stand.

ACTIVITY Nº 11.

meteoCOLONOS stand poster.

With the collaboration of Beatriz, EPVA teacher, the poster for the stand is designed and built.