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Que esperar
¡Bienvenidos de nuevo a SUPERCHARGE! La semana pasada, jugamos al juego de cartas de la Red Eléctrica, donde construiste la red eléctrica de tu propia ciudad utilizando diferentes formas de energía. Si tienes tiempo libre durante el resto del año, puedes sacar el juego de cartas de la Red Eléctrica siempre que quieras. Siéntete libre de modificar o inventar tus propias reglas para el juego.
Esta semana, programarás un dispositivo micro para medir diferentes formas de energía en tu salón de clases y alrededor de tu escuela. Si nunca has programado antes, ¡no te preocupes! Te mostraremos cómo hacerlo. En caso de que te quedes atascado, también incluiremos un enlace al código completo que puedes descargar en tu dispositivo.
Conexiones
La semana pasada, en el juego de cartas de la Red Eléctrica, había diferentes cartas de Generación de Energía para representar distintas formas de energía, cada una de las cuales podía usarse para producir electricidad. Hoy usarás un dispositivo micro para medir directamente algunas de las formas de energía que te rodean: luz, sonido y calor.
La luz, el sonido y el calor son formas de energía relacionadas con problemas que las personas en carreras STEM están trabajando para resolver. La contaminación lumínica, acústica y térmica son desafíos que afectan a todos en Chicago. Para los jóvenes, proteger tu audición es importante porque la pérdida auditiva es permanente. Los científicos de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades estiman que el 12.5% de los adolescentes de 6 a 19 años, o aproximadamente 5.2 millones, ya han sufrido daños auditivos permanentes debido al ruido excesivo.
Algunos sonidos agudos son más difíciles de oír para las personas mayores que para los jóvenes. Esto se llama presbiacusia, un término médico que describe el desvanecimiento gradual de nuestra capacidad para oír frecuencias agudas después de los 25 años:
12,000 Hz: Difícil de oír para las personas mayores de 50 años.
15,000 Hz: Difícil de oír para las personas mayores de 40 años.
17,400 Hz: Solo los adolescentes pueden oírlo, y la mayoría de las personas mayores de 18 años generalmente no pueden detectarlo.
La tecnología háptica es el sentido del tacto mediado por tecnologías (como un teléfono móvil en modo vibración). Los tecnólogos e ingenieros están utilizando la tecnología háptica para ayudar a las personas con pérdida auditiva a experimentar sonidos. La Ópera Lyric de Chicago es una de las organizaciones que proporciona tecnología háptica a los miembros de la audiencia.
¿Qué problemas relacionados con el calor, la luz y el sonido puedes resolver?
Materiales
computadora con acceso al sitio web de MakeCode https://makecode.microbit.org/
Cable USB a Micro USB
micro(1 por persona)
Papel para notas y lápiz
Instrucciones
En esta actividad, te familiarizarás con el microcomputador micro. Un micro es un ordenador del tamaño de una tarjeta de crédito, llamado microcomputador. Los microcomputadores son pequeños y económicos, ¡pero poderosos! Pueden hacer muchas de las mismas cosas que un ordenador de tamaño completo puede hacer. En esta actividad, utilizaremos el sitio web de MakeCode para crear un código informático, luego lo descargaremos en tu dispositivo micro, y lo utilizaremos para tomar mediciones de diferentes tipos de energía en tu salón de clases y en el edificio de la escuela. El código te permitirá medir la temperatura, el nivel de sonido y el nivel de luz, que son diferentes formas de energía.
El dispositivo micro
(mostrado en la Figura 1) tiene numerosos sensores integrados y dos botones de entrada. Algunos de los sensores integrados en el micro incluyen un sensor de temperatura, un sensor de luz, un sensor de sonido, una brújula y un acelerómetro. También tiene dos botones, el botón A y el botón B. Entre los botones hay una matriz de LEDs que funciona como una pantalla simple. Hoy, programaremos el micro para realizar las siguientes tareas:
Cuando se presiona el botón A: mostrar la temperatura en grados Fahrenheit
Cuando se presiona el botón B: mostrar el nivel de sonido
Cuando se presionan los botones A y B al mismo tiempo: mostrar el nivel de luz
Si te quedas atascado, pide ayuda a tus amigos o al profesor. Si sigues teniendo problemas, hay un enlace al código completo al final de las instrucciones.
Figura 1. Dispositivo micro
(los colores pueden variar) que muestra el botón A, la pantalla LED, y el botón B.
Steps to create the code
Ve al sitio web de MakeCode micro en https://makecode.microbit.org/
Haz clic en "Nuevo Proyecto". Nombra tu nuevo proyecto "Medición de Energía" o algo similar, y haz clic en el botón verde "¡Crear!".
El código tiene tres secciones, que haremos una a la vez.
Figura 2. Código para hacer que el micro muestre la temperatura en grados Fahrenheit cuando se presiona el botón A.
CODE SECTION 1: When button A is pressed: display the temperature in degrees F
SECCIÓN DE CÓDIGO 1: Cuando se presiona el botón A: mostrar la temperatura en grados Fahrenheit
La primera sección del código le indica al micro
que muestre la temperatura en grados Fahrenheit cuando se presiona el botón A. Esta parte del código se verá como lo que ves a la izquierda.
Desde el menú de Entrada, arrastra el bloque "al presionar el botón A" a tu espacio de trabajo. Ten en cuenta que todos los bloques están codificados por colores para que puedas ver de qué menú provienen. El bloque "al presionar el botón A" y el menú de Entrada son de color morado brillante.
Desde el menú Básico, arrastra el bloque "limpiar pantalla" a tu espacio de trabajo y colócalo debajo del bloque "al presionar el botón A". Esto le dice al micro que limpie su pantalla LED. Puedes ver que el bloque "limpiar pantalla" proviene del menú Básico porque ambos son de color azul claro.
También desde el menú Básico, arrastra el bloque "pausar (ms)" a tu espacio de trabajo y colócalo debajo del bloque "al presionar el botón A". Cambia el tiempo de pausa a 200 ms.
Necesitamos decirle al micro que muestre la temperatura. El micro tiene un sensor de temperatura incorporado, pero su valor predeterminado es mostrar la temperatura en grados Celsius. Si queremos mostrar la temperatura en grados Fahrenheit, necesitamos convertir de grados Celsius a grados Fahrenheit. La conversión es:
Grados Fahrenheit = Grados Celsius x 1.8 + 32
a. Desde el menú de Matemáticas, arrastra un bloque de multiplicación, "0 x 0", a tu espacio de trabajo pero no lo coloques debajo de ningún otro bloque. Cambia el segundo número en este bloque de 0 a 1.8.
b. Desde el menú de Entrada, arrastra el bloque "temperatura (C)" a tu espacio de trabajo y colócalo en el primer espacio del bloque de multiplicación que acabas de crear.
c. Desde el menú de Matemáticas, arrastra un bloque de suma, "0 + 0" a tu espacio de trabajo pero no lo coloques debajo de ningún otro bloque. Cambia el segundo número en este bloque de 0 a 32.
d. Arrastra todo el bloque de multiplicación, "temperatura (C) x 1.8", al primer espacio del bloque de suma que acabas de crear.
e. A continuación, arrastra el bloque "mostrar número" desde el menú Básico y colócalo debajo del bloque "pausar (ms)".
f. Arrastra todo el bloque de matemáticas, "temperatura (C) x 1.8 + 32", al bloque "mostrar número".
Para mostrar el símbolo de grados, arrastra el bloque "mostrar leds" desde el menú Básico y colócalo debajo de los bloques matemáticos que acabas de crear. Haz clic en los LEDs en el bloque para dibujar un símbolo de "grados".
A continuación, queremos mostrar la etiqueta de temperatura, F. Desde el menú Básico, arrastra el bloque "mostrar texto 'Hello'" a tu espacio de trabajo y colócalo debajo del bloque "mostrar leds". En la jerga informática, una "cadena" es un fragmento de texto. Cambia el texto Hello a F para grados Fahrenheit.
Finalmente, desde el menú Básico, arrastra el bloque "limpiar pantalla" y colócalo debajo del bloque "mostrar texto". Esto le dice al micro que limpie su pantalla LED.
¡Eso es todo para la visualización de la temperatura!
Figura 3. Código para hacer que el micro muestre el nivel de sonido cuando se presiona el botón B.
SECCIÓN DE CÓDIGO 2: Cuando se presiona el botón B: mostrar el nivel de sonido
Las últimas dos partes del código son más simples, porque no se requiere realizar cálculos matemáticos. Aquí hay algunas notas adicionales que podrían ser útiles mientras programas el micro:bit:
Si no encuentras un bloque de código en particular que estás buscando, puedes buscarlo utilizando el campo de "Buscar" en la parte superior de la lista de menús.
Puedes aprender más sobre cómo funciona cualquier bloque haciendo clic derecho sobre él y seleccionando "Ayuda".
Figura 3. Código para hacer que el micro
muestre el nivel de sonido cuando se presiona el botón B.
La segunda sección del código le indica al micro que muestre el nivel de sonido cuando se presiona el botón B. El código se verá como lo que ves a la izquierda.
De nuevo, ten en cuenta que todos estos bloques son de color morado brillante o azul claro, lo que significa que todos estos bloques provienen de los menús de Entrada o Básico. Agrega este código a tu espacio de trabajo junto al código que ya has creado (pero sin tocarlo directamente). Comienza agregando el bloque "al presionar el botón A+B" del menú de Entrada. Luego, agrega los bloques de limpiar pantalla, pausa, mostrar número y limpiar pantalla del menú Básico, y el bloque de nivel de luz del menú de Entrada.
Nota: el bloque de nivel de luz es similar al bloque de nivel de sonido. Muestra un número sin unidades entre 0 y 255, siendo 0 oscuro y 255 muy brillante. Si quisieras convertir este número en unidades de nivel de luz como lúmenes, tendrías que hacer algunas conversiones matemáticas. Para nosotros, esta escala de 0 a 255 es suficientemente buena.
Figura 4. Código para hacer que el micro:bit muestre el nivel de iluminación cuando se presionan los botones A Y B
Sección de código 3 Cuando se presiona los botones A Y B al mismo tiempo: muestra el nivel de luz
La última sección del código le dice al micro:bit que muestre el nivel de luz cuando se presionan ambos botones A Y B al mismo tiempo. El código se verá como lo que ves a la izquierda.
Nuevamente, tenga en cuenta que todos estos bloques son de color violeta brillante o azul claro, lo que significa que todos estos bloques provienen de los menús Entrada o Básico. Agregue este código a su espacio de trabajo junto al código que ya creó (pero sin tocarlo directamente).
Comience agregando el bloque "al presionar el botón A" del menú Entrada y cambie "A" a "A+B". Luego agregue los bloques borrar pantalla, pausar, mostrar número y borrar pantalla del menú Básico y el bloque de nivel de luz del menú Entrada.
Figura 5. Codigo Completo
¡HAS TERMINADO CON EL CÓDIGO!
Si tienes dificultades, pide ayuda a un amigo o a tu profesor. Si aún estás atascado, puedes usar este enlace para acceder al código completo: https://makecode.microbit.org/_1wRhgr2d61xe
Después de ir al enlace, haz clic en el botón "Editar" para usar el código.
Figura 6. Arrastra tu archivo desde la carpeta de Descargas al dispositivo MICROBIT
Ahora que has terminado con el código, necesitas descargarlo en tu dispositivo micropara poder usarlo. Para descargar el código en tu micro:bit:
Conecta el lado USB-A (el lado más grande) del cable USB a tu computadora, y el lado micro USB (el lado más pequeño) del cable al micro.
En el sitio web de MakeCode, haz clic en el botón morado "Descargar" en la esquina inferior izquierda de tu pantalla.
Ve a la carpeta de Descargas en tu computadora y arrastra el archivo que acabas de descargar al dispositivo MICROBIT como se muestra en la Figura 6. La transferencia tomará unos segundos y verás una luz parpadeando en tu micro. Ocasionalmente, puede haber un error de comunicación entre la computadora y el micro Si eso sucede, simplemente desconecta los cables y vuelve a intentarlo.
Prueba tu código presionando el botón A. ¿Muestra la temperatura en grados Fahrenheit? Presiona el botón B. ¿Muestra un nivel de sonido entre 0 y 255? Presiona A y B juntos. ¿Muestra un nivel de luz entre 0 y 255? Si alguno de estos no funciona correctamente, verifica tu código, haz las correcciones, vuelve a descargar el archivo en tu computadora y vuelve a descargar el archivo en el micro
Si funciona correctamente, puedes desconectar el micro de la computadora. No te preocupes, el archivo está guardado en el micro. Conecta el paquete de baterías al micro para encenderlo nuevamente. Ten cuidado: la conexión del paquete de baterías es frágil. Nunca tires ni empujes los cables; solo el conector.
¡Felicidades! Has creado tu primer código SUPERCHARGE del año escolar: un programa que te permite medir tres tipos diferentes de energía: temperatura (energía térmica), sonido y luz.
Usando tu micro y un pedazo de papel, mide y registra los niveles de temperatura, sonido y luz en diferentes ubicaciones. Camina por tu aula y/o por el pasillo y las habitaciones cercanas, y haz un mapa que muestre la temperatura, el nivel de sonido y el nivel de luz en diferentes partes de tu escuela. Si quieres, puedes dividirte en grupos, con una persona de cada grupo tomando mediciones de temperatura, una persona tomando mediciones de sonido y una persona tomando mediciones de luz. Luego, reúnanse nuevamente como grupo y comparen sus mapas.
Apagar el micro Para ahorrar batería, debes apagar el micro cuando no lo estés usando. Hay dos formas de apagar el micro.Desconecta cuidadosamente el paquete de baterías sacando el conector (no tires de los cables en sí), o presiona y mantén presionado el pequeño botón negro al lado de la conexión micro USB durante unos 5 segundos. Para encender el micro nuevamente, simplemente vuelve a conectar las baterías o presiona el mismo botón negro si las baterías ya están conectadas.
Resumen
En esta actividad, creamos nuestro primer código micro
del año y lo usamos para medir y registrar tres formas diferentes de energía: temperatura, nivel de sonido y nivel de luz.
¿Qué cantidad de variación viste en los niveles de temperatura, sonido y luz entre diferentes ubicaciones en tu escuela?
¿Hay alguna otra forma de energía que te gustaría poder medir con el micro?
¿Tienes alguna pregunta sobre cómo funciona el micro?
¡No dudes en contactarnos!
Enlace de comentarios: Click here to provide feedback on this activity
Para la próxima
En la actividad de la próxima semana, usaremos un medidor de electricidad para medir cuánta energía consumen diferentes dispositivos eléctricos. Si lo deseas, puedes traer tu propio dispositivo eléctrico enchufable, como un cargador de teléfono o de computadora portátil. Después, utilizaremos un programa de micro similar al que creaste hoy para medir la salida de luz de diferentes tipos de bombillas. De esta manera, podremos comparar su salida de luz con su consumo de energía.
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