PDF de programación - Kits para iniciar en la robótica y programación en secundaria

KITS PARA INICIAR EN LA ROBÓTICA Y
PROGRAMACIÓN EN SECUNDARIA

PREMIOS ITIC EDUCACIÓN 2014



7 DE NOVIEMBRE DE 2014
IES PANDO - OVIEDO
Autor: Luis A. Díaz Sánchez
[email protected]

Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



Contenido

1. Nombre del Centro y responsable de proyecto .............................. 4

2. Antecedentes................................................................................. 4

3. Objetivos del proyecto ................................................................... 4

4. Descripción del proyecto realizado ................................................ 5

4.1. Software a utilizar .................................................................... 5

4.2. Descripción de las patillas del Picaxe 08M y 08M2 ................. 6

4.2.1. Cable de programación USB ............................................. 7

4.2.2. Alimentación de los KITS .................................................. 7

4.2.3. Cable plano 10 hilos (esquema de conexiones) .................... 8

4.3. KIT BASE ................................................................................ 9

4.4. Descripción ............................................................................. 9

4.4.1. PCB y Cara vista componentes ....................................... 10

4.4.2. Presupuesto y lista de materiales .................................... 10

4.5. Kit 1 de prácticas ................................................................... 11

4.5.1. Cara vista componentes .................................................. 11

4.5.2. Presupuesto y lista de materiales .................................... 12

4.6. Kits de Prácticas 2 ................................................................ 12

4.6.1. Presupuesto y Lista de materiales ................................... 14

4.7. Kit de Prácticas 3 para semáforo .......................................... 14

4.7.1. Cara vista componentes .................................................. 15

4.7.2. Presupuesto y lista de materiales .................................... 15

4.8. KIT 4 de prácticas ................................................................. 16

4.8.1. Presupuesto y lista de materiales .................................... 16

5. Conceptos de programación en BASIC ....................................... 17

5.1. Programación de salidas ....................................................... 17

Página 1



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



5.2. Programación de entradas digitales ...................................... 19

5.3. Tiempos de espera ............................................................... 20

5.4. Variables .................................................................................. 20

5.4. Bucle for…next...................................................................... 21

5.5.

IF condición THEN acción ..................................................... 21

5.6.

IF condición THEN acción1 ELSE acción2 ENDIF ................ 21

5.7.

IF…ELSEIF…ELSE .............................................................. 22

5.8. LOGICAS AND y OR............................................................. 22

5.9. DO ….. LOOP WHILE ........................................................... 23

5.10. Entradas analógicas ............................................................ 23

5.10.1. Test de entradas analógicas .......................................... 24

5.11. Select case .......................................................................... 25

6. Ejercicios propuestos a realizar ................................................... 27

6.1. EJERCICIOS CON EL KIT 1 ................................................ 27

6.1.1. Encender 2 LED intermitentes ......................................... 27

6.1.2. Encender 2 LED alternativamente ................................... 28

6.1.3. Encender 2 LED un número de veces ............................. 28

6.1.4. Encender 2 LED con una LDR ........................................ 30

6.2. EJERCICIOS CON EL KIT 2 ................................................. 32

6.2.1. Contador binario desde el 0 al 9 ...................................... 32

6.2.2. Contador ascendente con pulsador ................................. 34

6.2.3. Secuencia LED Fórmula 1 ............................................... 35

6.2.4. Manejo del display con el mando a distancia. .................. 36

6.3. KIT 3 semáforo...................................................................... 38

6.3.1. Programa secuencia continua ......................................... 38

6.3.2. Semáforo con pulsador ................................................... 38

6.4. KIT 4 ..................................................................................... 39

Página 2



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



6.4.1. Esquema de conexiones ................................................. 41

7. Bibliografía .................................................................................. 43



Página 3



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



1. Nombre del Centro y responsable de proyecto

IES Pando de Oviedo. Luis A. Díaz Sánchez, profesor de Tecnología,

Fundamentos de Electrónica y Electrotecnia

2. Antecedentes

Al desarrollar el tema de programación y robótica en la materia de

Tecnología de 4º ESO, nos encontramos con que en el temario vienen conceptos

de robótica, pero no existen kits para desarrollar las prácticas adecuadamente.

Ante este problema surge la idea de desarrollar unos kits de

programación de µcontroladores. Se busca una idea que fuese barata, fácil de

programar para alumnos de 4º ESO y que se puedan hacer unos kits ampliables

para posteriores ideas.

Se decide hacer un KIT base que llevará el µcontrolador Picaxe 08M2 y

otros kits que llevarán entradas (pulsadores, ldr,…) y salidas(led, motores,..).

Ambos se conectarán por un cable plano de 10 hilos.



La casa Picaxe facilita un software de programación -tanto a través de

código Basic como diagramas de flujo- gratuitos y que permiten la simulación del

programa.



3. Objetivos del proyecto

Entre los principales objetivos del proyecto se encuentran:

 Diseñar y construir unos kits de robótica para las clases de 4º ESO

 Iniciar a los alumnos a:

o Conocer los algoritmos de programación

o Resolver problemas mediante diagramas de flujo

o Conocer un lenguaje de Programación (BASIC)

o Aplicar la programación a resolver problemas de la vida real y

aplicarlos a un proyecto electrónico (Robótica)

Página 4



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



 Poner a disposición del profesorado que lo necesite los PCB para realizar

los KIT y un manual con ejercicios resueltos para facilitar la labor docente.

4. Descripción del proyecto realizado

El proyecto que se describirá a continuación consiste en realizar unos

kits para las prácticas de robótica en las clases de Tecnología de 4º ESO. El

proyecto constará de lo siguiente:

 KIT base que llevará un ucontrolador PIC08M2 y al que se conectarán los

KITS de entrenamiento. Serán diferentes KITS con distintos componentes

para poder realizar las diferentes prácticas

 Manual básico de robótica, explicando entradas digitales, analógicas,

salidas por LED, amplificadas por transistor y las instrucciones en BASIC

para iniciarse a la programación

 Ejercicios para realizar con cada KIT, resueltos mediante diagramas de

flujo y/o código de programación

 Bibliografía con los enlaces de videos, manuales, fotos, etc

4.1. Software a utilizar

Los programas que vamos a utilizar son libres y facilitados por la casa

Picaxe a través de su web www.picaxe.com

Se puede utilizar indistintamente:

Picaxe Editor 6 o Picaxe Programming Editor

http://www.picaxe.com/downloads/pe6073/PICAXEEditor6.exe

http://www.picaxe.com/downloads/bas805.exe

Ambos permiten programar en código y en diagrama de flujo

Desde el código de programación, accedemos al diagrama de flujo

mediante el icono Flowchart

Página 5



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



Antes de comenzar a programar,

tenemos que elegir en Options->Mode->

El ucontrolador a programar Picaxe 08M

o Picaxe 08M2

En Serial Port el puerto al que va

conectado el cable de Programación,

que suele ser COM3 o COM4



4.2. Descripción de las patillas del Picaxe 08M y 08M2

En un principio los kit estaban pensados para el picaxe 08M. Pero

este chip lo dejó de fabricar la casa y lo sustituyo por el 08M2. Se pueden

usar ambos indistintamente.



Página 6



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



4.2.1. Cable de programación USB



Este cable lo vende la casa picaxe. El precio

aproximado es de 12£

http://www.picaxestore.com/index.php/en_gb/picaxe/picaxe-download-

cables.html



4.2.2. Alimentación de los KITS

Para programar estos µcontroladores se va a trabajar con el software de

la casa Picaxe. Los kits tienen que tener una alimentación DC 5V. Dado que

sería un inconveniente conectarlos a fuentes de alimentación, lo que hacemos

es aprovechar la salida de los puertos usb +5 y 0v y mediante un conector usb

realizar un cable para alimentarlos desde el ordenador.



Página 7



Proyecto Premios ITIC Educación 2014 – IES Pando – Luis A. Díaz Sánchez



4.2.3.

Cable plano 10 hilos (esquema de conexiones)

Para conectar el kit base (dispo