¡Bienvenidos al Centro de Educación para el Trabajo (CET)! Hoy vamos a explorar el fascinante mundo de la robótica y la programación a través de una actividad práctica y emocionante: controlar una puerta de garaje usando Arduino. En esta actividad, aprenderán cómo utilizar un servomotor, un botón y dos LEDs para simular el funcionamiento de una puerta de garaje automatizada. 

Objetivo: Desarrollar una comprensión básica de cómo se puede controlar un servomotor mediante un botón y cómo utilizar LEDs para indicar el estado de la puerta (abierta o cerrada).

Materiales Necesarios:

• 1 placa Arduino (UNO, Mega, etc.)

• 1 servomotor

• 1 botón pulsador

• 2 LEDs (uno rojo y uno verde)

• 2 resistencias (220 ohmios para los LEDs)

• 1 resistencia (10k ohmios para el botón)

• Cables de conexión

• Protoboard (placa de pruebas)

• Software de Tinkercad (offline si es posible) para simulación

Pasos de la Actividad:

1. Introducción a los Componentes:

   • Arduino: Explicación básica sobre la placa y sus pines.

   • Servomotor: Cómo funciona y su uso en aplicaciones reales.

   • Botón Pulsador: Comportamiento del botón y su uso en circuitos.

   • LEDs: Uso de LEDs para indicar estados.

2. Diseño del Circuito:

   • Montaje en Protoboard:

     • Conectar el servomotor a los pines de la placa Arduino.

     • Conectar el botón pulsador con una resistencia pull-down al pin digital.

     • Conectar los LEDs (rojo y verde) a través de resistencias a los pines digitales de la placa Arduino.

3. Programación en Arduino:

   • Escribir el Código:

     • Control del servomotor para abrir y cerrar la puerta.

     • Encender el LED verde cuando la puerta esté abierta y el LED rojo cuando esté cerrada.

1. Simulación en Tinkercad:

   • Utilizar Tinkercad para simular el circuito y verificar el correcto funcionamiento del código.

2. Prueba y Ajustes:

   • Ejecutar el código y realizar pruebas del circuito.

   • Realizar ajustes si es necesario y solucionar posibles errores.

AYUDAS

#include <Servo.h> // Se incluye la librería Servo

#define Boton 6 // Se define el pin del botón

#define LedRojo 4 // Se define el pin del LED rojo

#define LedVerde 5 // Se define el pin del LED verde

boolean EstadoPuerta = 0; // Variable booleana para controlar el estado de la puerta

Servo motor; // Se crea un objeto de clase Servo para controlar el motor de la puerta

void setup() {

pinMode(LedRojo, OUTPUT); // Se configura el pin del LED rojo como salida

pinMode(LedVerde, OUTPUT); // Se configura el pin del LED verde como salida

pinMode(Boton, INPUT_PULLUP); // Se configura el pin del botón como entrada internamente pull-up

motor.attach(3); // Se asigna el pin 3 al servo motor

motor.write(9); // Se establece una posición inicial del motor

}

void loop() {

if (digitalRead(Boton) == 0) { // Si el botón es presionado

EstadoPuerta = !EstadoPuerta; // Se invierte el estado actual de la puerta

if (EstadoPuerta) { // Si la puerta debe abrirse

AbrirPuerta(); // Se llama a la función AbrirPuerta()

} else { // Si la puerta debe cerrarse

CerrarPuerta(); // Se llama a la función CerrarPuerta()

}

delay(200); // Se espera un tiempo para evitar rebote del botón

}

}

void AbrirPuerta() {

digitalWrite(LedVerde, LOW); // Se apaga el LED verde

digitalWrite(LedRojo, HIGH); // Se enciende el LED rojo

motor.write(9); // Se configura una posición inicial del motor

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(20); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(30); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(40); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(50); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(60); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(70); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(80); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(90); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(100); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(110); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(120); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(130); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

digitalWrite(LedVerde, HIGH); // Se enciende el LED verde

digitalWrite(LedRojo, LOW); // Se apaga el LED rojo

}

void CerrarPuerta() {

digitalWrite(LedVerde, LOW); // Se apaga el LED verde

digitalWrite(LedRojo, HIGH); // Se enciende el LED rojo

motor.write(130); // Se configura una posición inicial del motor

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(120); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(110); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(100); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(90); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(80); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(70); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(60); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(50); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(40); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(30); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(20); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

motor.write(10); // Se mueve el motor a una nueva posición

delay(500); // Se espera un tiempo para que se mueva el motor

digitalWrite(LedVerde, LOW); // Se apaga el LED verde

digitalWrite(LedRojo, HIGH); // Se enciende el LED rojo

}

ACTIVIDAD DE COMPLEMENTARIA.

Objetivo de la Tarea: Aplicar los conocimientos adquiridos para mejorar el proyecto de la puerta de garaje.

Descripción:

1. Mejorar el Proyecto:

   • Añadir un sensor de proximidad (por ejemplo, un sensor ultrasónico) para que la puerta se abra automáticamente cuando detecte la presencia de un objeto cercano.

   • Implementar un sistema de cierre automático que cierre la puerta después de un determinado periodo de tiempo si no se detecta ningún objeto.

2. Documentación:

   • Escribir un breve informe utilizando el formato IEEE " DESCARGAR FOMATO EN LA WEB" sobre las mejoras realizadas, incluyendo el nuevo código, un diagrama del circuito y una explicación de cómo funciona.

3. Preparación para la Presentación:

   • Preparar una breve presentación (puede ser escrita o visual) para compartir con la clase sobre el trabajo realizado y los desafíos encontrados.

Formato IEEE para la Documentación

LINK DE DESCARGA : https://normas-apa.com/descargar-plantilla-formato-ieee-word/ 

Título: Mejora del Proyecto de Control de Puerta de Garaje con Arduino

Autores: [Nombre del Estudiante], [Centro de Educación para el Trabajo (CET)]

Resumen

En esta tarea, se mejorará el proyecto de la puerta de garaje automatizada mediante la adición de un sensor de proximidad y la implementación de un sistema de cierre automático. Se documentarán los procedimientos, los componentes utilizados, el código y los resultados obtenidos.

I. Introducción

Esta sección debe proporcionar una breve descripción del proyecto original y el objetivo de la mejora.

Ejemplo:

El proyecto original consiste en controlar una puerta de garaje utilizando un servomotor, un botón y dos LEDs para indicar el estado de la puerta (abierta o cerrada). El objetivo de esta tarea es mejorar el proyecto añadiendo un sensor de proximidad para que la puerta se abra automáticamente cuando detecte la presencia de un objeto cercano y se cierre después de un periodo de tiempo si no se detecta ningún objeto.

II. Materiales y Métodos

Describa los materiales adicionales utilizados para la mejora y los métodos implementados.

Materiales Adicionales:

• 1 sensor ultrasónico (HC-SR04)

• Cables de conexión

• Protoboard (placa de pruebas)

Métodos:

• Montaje del Sensor de Proximidad: Cómo conectar el sensor ultrasónico al Arduino.

• Código Modificado: Presentar y explicar el nuevo código que incluye el control del sensor y el temporizador para el cierre automático.

Código de Ejemplo:

III. Resultados

En esta sección, describa los resultados obtenidos tras implementar las mejoras. Incluya imágenes o capturas de pantalla del circuito y el simulador, si es posible.

Ejemplo:

Tras implementar el sensor ultrasónico y el código modificado, el sistema de la puerta de garaje respondió correctamente a la proximidad de un objeto, abriendo y cerrando la puerta según lo esperado. Los LEDs indicaron correctamente el estado de la puerta.

IV. Discusión

Analice los resultados obtenidos y cualquier desafío encontrado durante el proceso. Comente sobre cómo se podrían realizar futuras mejoras.

Ejemplo:

El sistema funcionó como se esperaba, sin embargo, se observó que la sensibilidad del sensor ultrasónico podría mejorarse ajustando la lógica del código o utilizando un sensor más preciso. Futuras mejoras podrían incluir la integración de un módulo WiFi para control remoto.

V. Conclusiones

Resuma los logros y aprendizajes obtenidos con la mejora del proyecto.

Ejemplo:

La mejora del proyecto de la puerta de garaje automatizada permitió a los estudiantes aplicar conocimientos avanzados de programación y electrónica. La adición del sensor de proximidad y el sistema de cierre automático proporcionaron una funcionalidad más realista y útil al sistema.

VI. Referencias

Incluya cualquier referencia utilizada para la realización de esta actividad, como manuales de Arduino, documentación de Tinkercad, etc.

Ejemplo:

1. Arduino. "Getting Started with Arduino." Arduino Documentation.

2. Tinkercad. "Introduction to Tinkercad." Tinkercad Documentation.