PDF de programación - UNIDAD DIDÁCTICA 15 - DEL CLAVO AL ORDENADOR

UNIDAD DIDÁCTICA Nº15

Son autores de esta unidad didáctica:

Angel Sánchez Solanilla
Máximo Bolea Campo
Andrés Sánchez Otín

Coordinación pedagógica:

Carmen Candioti López-Pujato

I.- INTRODUCCIÓN

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DEL CLAVO AL ORDENADOR

I.- INTRODUCCIÓN

PRESENTACIÓN

En esta unidad abordaremos el problema de controlar un ascensor de dos pisos.
Analizaremos algunas estrategias metodológicas para introducir en el aula la
programación en LOGO. Por último, una máquina que simula una embotelladora
servirá de ocasión para profundizar el aprendizaje del uso de sensores digitales y el
concepto de la realimentación

1.- OBJETIVOS

En esta unidad didáctica se pretende que el profesorado sea capaz de:

-
-

-
-

Comprender y aplicar el concepto de realimentación.
Utilizar pulsadores como sensores digitales y programa procedimientos para su
control.
Usar variables para almacenamiento temporal de datos.
Dominar estrategias para la introducción de LOGO en el aula.

2.- CONTENIDOS

II.- FUNDAMENTOS DE CONTROL.

Control de entradas y salidas digitales.

a.- Descripción de la máquina
b.- Finalidad de la máquina
c.- Las conexiones
d.- El algoritmo
e.- Los procedimientos

III.- MANOS A LA OBRA.

Manos a la obra presenta la propuesta del control de un ascensor de dos pisos.

1.- EL ASCENSOR DE DOS PISOS

a.- Planteamiento del problema.
b.- Las conexiones
c.- El programa.

2.- REALIMENTACIÓN

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a.- Modificación de la construcción.
b.- El nuevo algoritmo.
c.- El nuevo programa.

IV.- CON NUESTROS ALUMNOS Y ALUMNAS

Orientaciones metodológicas para iniciar la enseñanza de LOGO en el aula.

1.- Preparación de las primeras actividades de programación.

2.- Presentación didáctica del modo directo.

2.a. El aprendizaje de las primitivas.
2.b. El cuaderno de LOGO

3. La utilidad didáctica de los mensajes de error.

V.- ENTRE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS

CONTROL CON SENSORES. PLANTA EMBOTELLADORA

1.- CONTROL DE UNA PLANTA EMBOTELLADORA

2.- CONEXIONES

3.- ORGANIGRAMAS, ALGORITMOS

4.- PROPUESTA DE MEJORA

5.- OTROS PROBLEMAS DE CONTROL

VI.- BIBLIOGRAFÍA

VII.- SOLUCIONES

3.- CONOCIMIENTOS PREVIOS

Para poder introducir al alumnado en el uso del lenguaje Logo debe conocerse dicho
lenguaje con bastante soltura y, sobre todo, su estructura. Para comprender y afianzar
los conceptos y procedimientos vinculados con el control del ascensor y los nuevos
contenidos del apartado "Entre máquinas y herramientas" debe conocerse el uso,
conexión y funcionalidad de pulsadores, interruptores y conmutadores.

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II.- FUNDAMENTOS DE CONTROL

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II.- FUNDAMENTOS DE CONTROL

CONTROL DE ENTRADAS Y SALIDAS

Pulso y habilidad podría llamarse el nuevo ejercicio de control que se presenta. Es un
sencillo mecanismo que da pie para afianzar la programación del control de los
actuadores y los sensores digitales. Por su fácil y rápida construcción puede realizarse
en muy poco tiempo y utilizarse posteriormente como recurso para la motivación del
alumnado.

a.-Descripción de la máquina

C

A

B

E

A

B'

B

D

A'

El dispositivo consiste en un circuito construido con alambre un poco grueso y algo
retorcido (A' - B') sujeto por sus extremos a una plataforma. El alambre debe ser
recorrido, sin ser tocado, con una anilla enmangada, desde la posición A' a la B'. La
anilla es atravesada por el alambre.

b.- Finalidad de la máquina

Se trata de un juego de habilidad; se debe recorrer el laberinto usando la anilla y sin
tocar el alambre, pues de lo contrario se comete una falta; para indicar que se ha
llegado al final sí debe tocase con la anilla el alambre (zona B - B').

Los elementos del dispositivo son una bombilla (E), un zumbador o timbre (D), la anilla
enmangada (C) y el alambre (A' - B'). Como puede apreciarse en la ampliación de una
zona del alambre, se utilizan dos trozos pues es necesario determinar dos zonas; una,
la más larga, que no se tiene que tocar (A' - A) y otra (B - B'), al final del recorrido, que
sí debe tocarse para indicar que se ha llegado a dicho punto. Como ambos trozos no
deben estar en contacto se han empalmado mediante un tubito de plástico.

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c.- Las conexiones

Las conexiones son como las del gráfico de la
derecha, pero deben explicarse detenidamente,
sobre todo las de los sensores. La bombilla se
conecta a S1-S2, el zumbador a S3-S4 y hay un
sólo pulsador, la anilla. Si la anilla toca el alambre
en la primera zona (A'-A), cierra E1 con + 5vcc; y si
toca en la zona (B-B'), cierra E2 con +5vcc. La
anilla va directamente conectada a +5vcc, el
segmento (A'-A) del recorrido del alambre a E1 y el
segmento (B-B'), a E2.

S1

S2

S3

S4

E1

E2

+5Vcc

d.- El algoritmo

aparecerá

comportamiento

El
del
dispositivo será el siguiente:
si se toca con la anilla el
alambre de la primera zona,
se penaliza al
jugador o
jugadora con un punto y se
enciende la luz un lapso de
tiempo; en el monitor del
ordenador
la
alcanzada
puntuación
(cuantos menos
puntos
mejor); para indicar que se ha
terminado la prueba, al llegar
a la última zona, debe tocarse
con la anilla el alambre (B-B');
se detendrá la ejecución del
programa,
el
zumbador y aparecerá en el
monitor del ordenador
la
puntuación obtenida.

sonará

JUEGO

CONTADOR FALLOS=0

¿SI SD1 = 1?

SI

SUMAR UN FALLO
ENCENDER LUZ

NO

¿SI SD 2= 1?

NO

SI

PRESENTAR EN

PANTALLA LOS FALLOS

HACER SONAR SIRENA

Y

FIN

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e.- Los procedimientos

PARA JUEGO
HAZ "CONTADOR 0;

CONTROL;

Deriva a CONTROL
M2 "D ESPERA 200 M2 "P;

Inicializa la variable llamada CONTADOR dándole valor 0

Activa el zumbador durante 2 segundos

ESCRIBE FRASE [FALLOS COMETIDOS:] :CONTADOR;

Se escribe en el área de textos la frase formada por la lista entre corchetes y
el valor de la variable contador que son los fallos cometidos.

FIN

PARA CONTROL
SI SD 1= 1 [FALLO];

Si se activa el sensor 1 -la anilla toca el alambre de la primera zona- se deriva
al procedimiento FALLO para contabilizarlo e iluminar la bombilla.

SI SD 2=1 [ALTO];

Si se activa el sensor 2 -la anilla toca la última zona- es señal de que se ha
acabado el recorrido y se quiere terminar -se abandona el procedimiento actual
y regresamos a JUEGO, que es el procedimiento del que se venía-.

CONTROL;
FIN

Hace la variable contador igual a su contenido más uno. Cuenta los fallos.

PARA FALLO
HAZ "CONTADOR :CONTADOR +1;

M1 "D ESPERA 100 M1 "P;

Conecta la bombilla durante 1 segundo.

FIN

ACTIVIDAD RECOMENDADA

Escribe estos procedimientos en el editor de LOGO, pulsa en
el intérprete para que los compile el programa, sal del editor y,
desde el área de trabajo, ejecútalos escribiendo JUEGO y
pulsando [INTRO].

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El árbol de procedimientos demuestra la relación entre los distintos procedimientos y
permite compararlo con el algoritmo diseñado previamente para encontrar las
desviaciones respecto a lo programado.

Se inicia el programa llamando al
procedimiento JUEGO y este llama
a CONTROL que, además de
recursivo, puede saltar a FALLO si
las condiciones especificadas se
cumplen.

Envía un mensaje a la tutoría para aclarar tus dudas o, si este
es el caso, para solicitar más información sobre los contenidos
de este apartado.

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III.- MANOS A LA OBRA

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III.- MANOS A LA OBRA

CONTROL DE UN ASCENSOR DE DOS PISOS

En esta unidad didáctica, se propone la robotización del ascensor que ya se tenía
construido; con ello, se pretende practicar el uso de la controladora y del micromundo
de control. Se estudiarán, en un primer momento, las acciones de subida y bajada del
ascensor para desarrollar, posteriormente, el concepto de la realimentación de una
máquina o proceso robotizado usando más sensores digitales.

RECUERDA

-

La realimentación es una de las características más
importantes de cualquier proceso robotizado, que lo
diferencia de cualquier otro relacionado con
la
automatización de máquinas y procesos.

1.- EL ASCENSOR DE DOS PISOS

a.- Planteamiento del problema.

Partiendo del ascensor ya construido y cuyo esquema se presenta, la propuesta es la
siguiente:

1.- Realizar un control simple de subida y bajada del ascensor de un piso a otro
mediante dos pulsadores, uno para indicar la acción de ascenso y otro para
producir el descenso.

2.- El paso posterior consistirá en incorporar la realimentación de las acciones de
salida a través de entradas digitales, que permitan la lectura del estado de los
pulsadores de llamada del ascensor y de llegada a cada piso.

Caso primero:

La cabina del ascensor se desplaza gracias a que está solidariamente fijada a la varilla
roscada mediante unas tuercas. Al accionar el motor, éste transporta el movimiento a
la polea fijada a la varilla que. al girar, hace que la cabina suba o baje en función del
sentido de giro del motor.

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En un primer paso, lo que se pretende es que, al actuar sobre el pulsador de subida,
el ascensor ascienda durante un período determinado de tiempo y se encienda una
bombilla, y que al cerrar el pulsador de bajada la cabina descienda durante unos
segundos, a la par que se conecta la bombilla indicadora de bajada.

Antes de continuar con la propuesta del ascensor, experimentemos una nueva forma
de conectar dos bombillas a salidas digitales.

Realicemos las conexiones de las bombillas según el esquema siguiente:

Aprovechando el sistema utilizado por la
controladora para activar las salidas
digitales, conectamos dos bombillas a un
par de estas salidas digitales, en este
caso el par que se controla la primitiva
M2 para que, al indicar una polaridad u
otra, se encienda la bombilla 1 o la
bombilla 2; ambas se conectan a ma