Sensores, pulsadores y su integración en circuitos electrónicos funcionales.
Sensores, pulsadores y su integración en circuitos electrónicos funcionales.
Objetivo: Comprender cómo funcionan los sensores, en especial pulsadores y sensores de luz.
Desarrollo:
Breve explicación inicial (puedes usar una diapositiva o pizarra):
¿Qué es un sensor? → Detecta cambios en el ambiente y los convierte en señales eléctricas.
¿Qué es un pulsador? → Un interruptor momentáneo: al presionar, activa un circuito.
¿Qué es un sensor de luz (fotoresistor)? → Cambia su resistencia según la cantidad de luz recibida.
Ejemplo real:
Pulsador: El botón de encender/apagar un televisor.
Fotoresistor: Las farolas automáticas que se encienden al oscurecer.
Actividad:
Cada estudiante debe investigar y plasmar en su cuaderno de Innovación Tecnológica:
¿Qué ocurre si se conecta un segmento del display directamente al pin del Arduino sin una resistencia limitadora?
Explica qué fenómeno analógico sucede en el LED del segmento y qué puede pasar con el pin del microcontrolador.
¿Cómo influye el valor de la resistencia en el brillo de un segmento del display?
¿Qué ley física explica esta relación y cómo puedes calcular el valor ideal de la resistencia?
¿Qué diferencias eléctricas existen entre un display de 7 segmentos de cátodo común y uno de ánodo común?
Relaciona esto con la polaridad y conducción de corriente de un diodo (LED).
¿Por qué se considera al LED un componente analógico en ciertos aspectos, a pesar de ser digitalmente controlado?
Analiza cómo varía su comportamiento según el voltaje o corriente aplicada.
¿Qué ventajas ofrece usar transistores como interruptores para controlar los segmentos de un display?
Explica su uso como “puerta analógica” y cómo mejora el manejo de corriente en proyectos con muchos displays.
🧪 Actividad: “Contador ascendente y descendente con display de 7 segmentos y pulsadores”
Los estudiantes serán capaces de construir un circuito electrónico funcional con Arduino que muestre números del 0 al 9 en un visualizador de 7 segmentos, controlado por dos pulsadores: uno para contar hacia adelante y otro para retroceder.
1 placa Arduino UNO (o compatible)
1 display de 7 segmentos (cátodo común)
2 pulsadores
7 resistencias de 220Ω (una por cada segmento)
2 resistencias de 10kΩ (pull-down para los botones)
Cables Dupont
Protoboard
Lógica digital: encendido de segmentos específicos para representar dígitos.
Lectura digital de entradas en Arduino.
Control de flujo: estructuras condicionales y contador cíclico.
Prevención de rebotes (debounce).
Modularidad del código (uso de funciones).
1. Montaje del circuito
Display de 7 segmentos:
Conecta los segmentos a los pines 2 a 8 de Arduino (usa resistencias de 220Ω en cada línea).
GND común al cátodo del display.
Pulsadores:
Uno conectado al pin A0 (para contar hacia arriba).
Otro al pin A1 (para contar hacia abajo).
Cada uno con una resistencia de 10kΩ conectada a GND (pull-down).
📌 Opcional: Usa INPUT_PULLUP y conecta el otro extremo del botón a GND.
CODIGO DE AYUDA.
DECLARACION DE VARIABLES
CONFIGURACIÓN DE PINES COMO ENTRADAS O COMO SALIDAD.
CODIGO GENERAL CONTADOR DE 0 A 9 ASCENDENTE.
Preguntas guía:
¿Cómo se representa cada número en el display?
¿Qué sucede si presiono ambos botones a la vez?
¿Cómo podrías mejorar el sistema (por ejemplo, usando displays dobles)?
Extensiones posibles:
Agregar un zumbador para emitir un sonido cuando se alcanza 0 o 9.
Usar dos displays para contar de 00 a 99.
Implementar una pantalla LCD para mostrar el número.
PLATAFORMA QUE SE UTILIZARA PARA LAS PRACTICAS DE PROGRAMACION Y MONTAJES DE PRUEBA.
Tinkercad Circuits
Tinkercad es una colección de Autodesk que engloba diversas herramientas de diseño. Con Tinkercad puedes acceder a aplicaciones para diseñar en 3D, crear y simular circuitos eléctricos y electrónicos, programar, etc.
Todo ello en un entorno muy sencillo de manejar y muy interesante para los alumnos. En este capítulo nos centraremos en Tinkercad Circuits, ya que esta herramienta dispone de los elementos necesarios para crear y simular sistemas de control basados en Arduino. Además. permite la programación online de las placas Arduino del simulador.
Una herramienta muy interesante que ofrece Tinkercad Circuits es el debugger, con ella podemos parar la ejecución de un programa y ver los valores de las variables, algo que con arduino no podemos hacer. Nos permite “parar” el tiempo.
Para comenzar a utilizar Tinkercad debes registrarte a una cuenta de correo electrónico y podrás acceder a todas sus herramientas.
"POR SI QUIERES ESTUDIAR PROGRAMACIÓN EN TUS TIEMPOS LIBRES,O MEJORAR TU PENSAMIENTO LOGICO COMPUTACIONAL".