manual para docentes
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MANUAL PARA DOCENTES
Proyecto Guitarra
1.Introducción En este documento se pretende brindar las nociones necesarias para construir la guitarra. Primero, se presentan una serie de desafíos con el fin de dar una noción sobre el uso y la programación de la placa micro:bit y las funcionalidades que vamos a utilizar. Luego, se describe el código realizado en el entorno “Makecode” a cargar en la placa microbit y finalmente se describe la construcción física de la guitarra. La guitarra eléctrica posee 4 trastes, al presionar cada uno de ellos la guitarra emitirá un sonido de distinta tonalidad. Además, el sonido emitido por la guitarra varía al inclinarla hacia un lado y hacia el otro. El diseño es fácilmente personalizable, pudiéndose ampliar la cantidad de trastes para obtener mayor cantidad de tonalidades distintas, sustituir los trastes por botones, agregar efectos de sonido al inclinar la guitarra en distintas direcciones y utilizar la brújula para “tocar” la guitarra con un imán. La salida de audio de la guitarra puede conectarse tanto a un par de auriculares como a un juego de parlantes amplificados.
1.1 Materiales necesarios:
● Placa micro:bit ● Extensor de pines micro:bit (5601B) ● Cartón duro de 100 cm x 40 cm ● 2 Hojas de aluminio ● Auriculares o juego de parlantes amplificados ● 3 cables con ambas puntas en “cocodrilo” ● 7 cables “Dupont” macho-hembra ● Cinta aisladora ● 24 ganchos mariposa ● Cable fino 1 m ● Gomitas elásticas Funcionalidades de la micro:bit utilizadas: ● Matriz de LEDs ● Botones: A ● Acelerómetro: 1 eje ● Audio: Música ● Entradas digitales: 4
1.2 Funcionalidades de la micro:bit utilizadas:
● Matriz de LEDs ● Botones: A ● Acelerómetro: 1 eje ● Audio: Música ● Entradas digitales: 4
2. Desafíos introductorios: En esta sección se presentan dos desafíos que se sugieren realizar previo al armado del proyecto, ya que introduce las herramientas necesarias para escribir el código utilizando el entorno “Makecode” (https://makecode.microbit.org/#editor). Para este proyecto se utilizará la programación en bloques.
2.1. Desafío Leds:
Con este desafío se pretende introducir la utilización de los 25 leds independientes que posee la placa, aplicando los distintos bloques que exhiben desde iconos hasta cadenas de caracteres.
Objetivo 1: Realizar un programa que muestre una carita feliz en la pantalla de leds. Materiales: Simulador “Makecode” (https://makecode.microbit.org/#editor) o cargar el mismo en la placa micro:bit. Funciones a utilizar: Leds.
Solución del objetivo 1: Utilizaremos un bloque para siempre y mostrar icono (ambos se encuentran en la sección “Básico” del Makecode). Para poder cambiar el ícono de corazón simplemente haremos click sobre él y se nos desplegaran todas las opciones que tenemos para elegir. Una vez realizado el código y cargado en la placa la misma mostrará en su matriz de Leds el icono seleccionado.
Objetivo 2: Al presionar el botón A se muestre tu nombre y al presionar el botón B se muestre tu edad. Materiales: Simulador “Makecode” (https://makecode.microbit.org/#editor) o cargar el mismo en la placa micro:bit. Funciones a utilizar:: Leds y Botones
Solución del objetivo 2: Utilizaremos el bloque “al presionarse el botón…” (sección “Entrada” del Makecode), para elegir qué botón queremos solo debemos hacer click sobre “A” y se nos desplegaran las siguientes opciones.
En nuestro código debemos tener dos bloques, uno para el botón “A” y otro para el botón “B”. En el bloque del “A” colocaremos “mostrar cadena” que nos permitirá escribir nuestro nombre. En el bloque del “B” colocaremos “mostrar número” que nos permitirá
escribir nuestra edad. Tanto “mostrar cadena” como “mostrar número” se encuentran en la sección “Básico” del Makecode. Una vez realizado el código y cargado en la placa, al presionar el botón “A” la misma mostrará el nombre ingresado en los Leds, y al presionar “B” mostrará la edad ingresada.
2.2. Desafío Música y Pines: Con este desafío se pretende introducir la utilización de las funciones de música y pines que posee la placa.
Objetivo 1: Reproducir un sonido al agitar la placa micro:bit. Materiales: Se puede usar el simulador del programa o cargar el mismo en la micro:bit. Funciones a utilizar: Actuadores: LEDs, Parlante o auriculares Sensores: Botones
Solución del objetivo 1: Utilizaremos el bloque “si agitando” (sección “Entrada”), nótese que si hacemos click sobre “agitado” se nos desplegará un menú con distintas opciones para que probemos distintos movimientos. Dentro del bloque “si agitando” colocaremos uno que indica “reproducir tono” (sección “Música”). Tanto el tono como la duración del sonido que emite se puede fácilmente cambiar haciendo click sobre el tono y la duración que se muestra en el bloque (ver siguiente figura). Una vez realizado el código y cargado en la placa, al ser agitada la misma emitirá un sonido del tono y duración seleccionados. Para escuchar el sonido se debe conectar un par de auriculares según la siguiente figura:
Objetivo 2: Al presionar el pin 1 reproducirá un tono. Materiales: - Se puede usar el simulador del programa o cargar el mismo en la micro:bit. - Cable cocodrilo. Funciones a utilizar: Actuadores: Parlante o auriculares
Solución del objetivo 2: Para realizar este objetivo utilizaremos el bloque “Al presionarse pin...”, (sección “Entradas”). Conectaremos uno de los extremos del cable “cocodrilo” a la entrada de 3v y dejaremos libre el otro extremo del cocodrilo para poder tocar sobre el pin 1 y de esta manera reproducir un sonido. En la figura siguiente se detalla tanto el código como las conexiones necesarias. Una vez cargado el código en la placa, al tocar con el extremo libre del cable cocodrilo el pin 1 de la placa se escuchará el tono en los auriculares.
Objetivo 3: Reproducir un sonido al tocar con un cable cocodrilo el pin 1 de la placa. Si mientras el cable cocodrilo está tocando el pin 1 se presiona el botón “A” el tono reproducido será alto, si se presiona el botón “B” cambiaremos el tono a bajo. Si no se presiona ningún botón el tono reproducido será un tono medio. Materiales: Se puede usar el simulador del programa o cargar el mismo en la micro:bit. Utilizaremos un cable cocodrilo que conectaremos en la entrada de 3v y otra conexión para auriculares. Actuadores: Parlante o auriculares.
Solución del objetivo 3: Para implementar el programa utilizaremos los bloques “si, si no, si” (sección “Lógica”), las condiciones “botón “A” presionado” (sección “Entradas”) y
otros bloques ya utilizados en objetivos anteriores. En la figura siguiente se detalla la solución:
3. Proyecto “Guitarra”
3.1. Descripción del código
En esta parte del documento explicaremos cómo escribir el programa que luego utilizaremos con la guitarra, en el mismo iremos aumentando la dificultad progresivamente hasta alcanzar el código final. Dividiremos la escritura del código en 2 secciones: “al iniciar” y “para siempre”. AL INICIAR: Comenzaremos definiendo qué funciones hará la micro:bit inmediatamente al ser encendida, dichas funciones que se realizan una única vez luego de encender la placa deben colocarse en el bloque “al iniciar”. Qué implementar en este bloque es decisión del usuario y no afectará en nada al programa principal, una idea para este bloque es mostrar una imagen o reproducir un sonido para saber que la micro:bit se encendió. En este ejemplo optamos por mostrar una imagen a través de los Leds y reproducir una melodía.
PARA SIEMPRE: En esta sección escribiremos la parte fundamental del programa, definiremos una serie de instrucciones para que la micro:bit reproduzca diferentes notas musicales al presionar determinados pines. Comenzaremos utilizando un bloque “si” del menú “Lógica”, el cual lleva a cabo una instrucción si se cumple una condición definida por el usuario. El menú entrada cuenta con una instrucción llamada “pin P0 está presionado” la cual permite llevar a cabo determinadas instrucciones al presionar el pin especificado.
Dado que el bloque “pin P0 está presionado“ solo permite utilizar 3 distintos pines, en su lugar utilizaremos otra instrucción que permite llevar a cabo las mismas tareas, pero a diferencia permite trabajar con 20 pines. La instrucción a utilizar en su lugar es “lectura digital pin P0” (sección “Pines”). Además se utilizara una comparación (sección “Lógica”). En la figura siguiente se detalla cómo construir el bloque necesario (dicho bloque debe sustituirse por el bloque “pin P0 está presionado“):
Este nuevo bloque nos permitirá utilizar hasta 20 pines, mediante un extensor de pines conectado directamente a la placa el cual veremos luego. Ahora agregaremos la instrucción “reproducir tono ___ por 1 pulso” para que al cumplirse la condición lógica (tocar el pin) se reproduzca la nota deseada. La idea es repetir este bloque de instrucción según la cantidad de botones que el usuario
implemente en la guitarra, donde solo cambia el pin que se debe presionar y cuál es la nota que se reproduce, también se puede modificar el tiempo que dura el tono. Entonces, si la guitarra posee 4 cuerdas una posible configuración sería la observada en la figura siguiente, donde los pines P13, P14, P15 y P16 reproducen las notas.
Ahora veremos cómo podemos hacer para reproducir las mismas notas en distintos tonos (bajo, medio y alto). De este modo podremos reproducir 4 notas cada una de ellas en tres tonalidades, resultando 12 sonidos distintos. Para ello construiremos un condicional de la siguiente forma: En la sección “Lógica” tomaremos un condicional de la forma “si <verdadero> entonces” y hacemos click 2 veces en el botón “+”. Luego reemplazamos el “verdadero” de los condicionales por “botón A presionado” y “botón B presionado”. En la siguiente figura se detalla el procedimiento:
Ahora colocaremos las nuevas instrucciones al principio del bloque “para siempre” y, por último, copiaremos la sección de reproduce los tonos y la agregaremos a cada una de las instrucciones resultantes del condicional, dejando las mismas notas y cambiando únicamente los tonos de las mismas, haciendo que la primer parte reproduzca en alto, la segunda en medio y la última en bajo. Lo anterior se resume en la siguiente figura:
En la figura siguiente se observa el programa completo:
3.2. Construcción física de la guitarra:
A continuación, explicaremos los pasos a seguir para construir la guitarra, los mismos se encuentran acompañados de imágenes para que al lector le sea más fácil llevar a cabo el armado de la misma: 1. Cortar el cartón: Tomar un cartón, recomendamos que éste sea grueso para que la guitarra quede más firme y sostenga bien los demás materiales. Usaremos el molde que se encuentra al final del archivo, este está dividido en 4 partes las cuales deben ser impresas en hojas A4, al unirlas se obtendrá un molde como el siguiente:
2. Perforaciones: Ahora trabajaremos con el cuerpo de la guitarra, perforaremos en el centro un total de 10 agujeros. Las perforaciones deben ser realizadas como se indica en la siguiente imagen:
Perforaremos: • 2 filas con 4 agujeros, separados por 1,5 cm. • 1 fila con 2 agujeros, separados por 5 cm. Las filas deben estar separadas entre sí 5 cm. Las perforaciones deben tener un diámetro de 1 a 2 mm. En las primeras dos filas se distribuirán los cables, en la restante se fijará el extensor de pines. 3. Colocación de las cuerdas: En esta parte trabajaremos con el mástil de la guitarra, colocaremos cuatro alambres de cobre tensados que servirán como cuerdas de la guitarra. Para ello colocaremos cuatro mariposas en la punta del mástil (indicado con amarillo), ahí ataremos las 4 cuerdas, luego las tensaremos y cortaremos a una distancia suficientemente grande para que las cuerdas alcancen los primeros 4 agujeros del cuerpo (indicado en azul). Luego colocaremos pegamento en las posiciones que se indican en anaranjado para fijar las cuerdas.
4. Fijación del extensor: Colocaremos el extensor de pines entre medio de los dos agujeros que realizamos en la fila del medio de la caja de la guitarra, utilizaremos una banda elástica la cual pasará por encima del extensor y atravesará los dos agujeros del costado, del lado trasero ataremos la banda de forma que el extensor quede fijado al cuerpo de la guitarra. 5. Colocación de los botones: Trabajaremos con la parte trasera del mástil, pegaremos dos botones en el costado de la guitarra a una altura cómoda para la mano del usuario, a cada uno de estos le conectaremos dos cables como se indica en la siguiente imagen:
6. Conectar cables: Por último, conectaremos los cables, del lado trasero de la guitarra los cables deben pasar por la última fila de agujeros hacia el frente de la guitarra, donde estos serán conectados. Para identificar correctamente los cables utilizaremos colores. • Los cables azules (hembra-hembra, conectados a las cuerdas) se conectan en orden (izquierda a derecha) a los pines 13, 14, 15 y 16. • El cable rojo (botón superior) se conecta al pin 5. • El cable verde (botón inferior) se conecta al pin 11. • Los cables negros (tierra de los botones) se conectan al pin GND. • El cable amarillo (púa) se conecta al pin 3V. • Los cables violeta y negro (buzzer) se conectan a los pines 0 y GND respectivamente.
3.3. Diagrama de conexiones:
Observación: Los pines 1 y 2 de los botones a los que hace referencia la lista de conexiones están numerados únicamente con la finalidad de hacer notar que debe conectarse un pin a 0V y otro a 5 u 11, a la hora de conectar el botón los pines del mismo son indistinguibles.