TERCER AÑO



Clase N°1

Proyecto Tecnológico



     Un proyecto tecnológico, es un plan cuya finalidad es propiciar el desarrollo o la modificación de un producto, un servicio o un proceso, con el objetivo de que su efecto sea una mejora en la calidad de vida
      Los proyectos tecnológicos se desarrollan en diversas etapas. El proyecto surge cuando se advierte una necesidad y se plantea una idea para satisfacer dicha necesidad. A partir de esto, se diseña el proyecto y se organiza su gestión. Finalmente, el proyecto se ejecuta y luego llega el momento de la evaluación correspondiente para determinar si, efectivamente, el proyecto logró satisfacer la necesidad detectada en su nacimiento.

Etapas del Proyecto Tecnológico
1. Identificación de necesidades (problema-solución)
2. Diseño
3. Organización y Gestión
4. Ejecución
5. Evaluación y Perfeccionamiento

ACTIVIDAD
1- BUSCAR, RECORTAR Y PEGAR  DOS NOTICIAS DEL DIARIO
2- DETECTAR LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA
3- BRINDAR DOS ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

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CLASE N°2


                    ETAPA N°1: Identificación de necesidades

     En esta Etapa se tiene que identificar correctamente la necesidad o demanda que impulsa la elaboración de un producto. Uno de los métodos es la recopilación de información que podamos conseguir sobre el tema. La búsqueda de antecedentes del problema nos permite saber cómo otras personas han podido responder a situaciones similares. 
   Una vez recopilada toda la información, se tienen que analizar posibles soluciones al problema o necesidad. Y de todas esas soluciones posibles tenemos que escoger la que nos parezca mejor, dependiendo de muchos factores.

Herramientas de la creatividad
Braisntorming: La lluvia de ideas, también denominada tormenta de ideas, es una herramienta de trabajo grupal que facilita el surgimiento de nuevas ideas sobre un tema o problema determinado. La lluvia de ideas es una técnica de grupo para generar ideas originales en un ambiente relajado. No importa la calidad sino la cantidad de ideas.
Las cuatro reglas básicas:
Suspender el juicio. 
Pensar libremente. 
La cantidad es importante. 
El efecto multiplicador.



Mind mapping: Un mapa mental es un diagrama usado para representar palabras, ideas, tareas, lecturas, dibujos, u otros conceptos ligados y dispuestos radicalmente a través de una palabra clave o de una idea central. Se relaciona estrechamente con la idea principal de la lluvia de ideas, es decir aquella idea- solución que se adapta a nuestras necesidades.




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CLASE N°3:

                                                     SITUACIÓN PROBLEMÁTICA

ACTIVIDAD: Dibuja


0. Identifica el problema
1. Realiza una lluvia de ideas (10 en total, 5 reales y 5 ficticias) para solucionar la situación de la imagen
2. Construye un mapa mental con la idea que elijas como "posible", es decir que elementos estarían involucrados en esa solución (dinero, personas, tiempo, materiales, herramientas)











































                                                                        2do trimestre                                                                    

Clase N°1

Electricidad y Electrónica 

    La electricidad: es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia de flujo de cargas eléctricas.

    La Electrónica: es a rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

    La Mecatrónica:; se define como la combinación sinergética de la ingeniería mecánica, electrónica, control automático y ciencias de la información (computación), orientada hacia el diseño y manufactura de sistemas y procesos electromecánicos inteligentes. 

    La electricidad trabaja con conductores y la electrónica con semiconductores que tienen unas propiedades diferentes. 


Componentes electrónicos

Todo circuito electrónico está formado por unos componentes básicos:
  • ·         Protoboard, placas de pertinax
  • ·         Resistencias
  • ·         Transistores
  • ·         Potenciómetros
  • ·         Condensadores
  • ·         LDR
  • ·         Diodos y diodos LED
  • ·         Relé
  • ·         Circuitos impresos e integrados

PROTOBOARD

    La protoboard es un dispositivo muy utilizado para probar circuitos electrónicos. tiene la ventaja de que permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar soldaduras. Si el circuito bajo prueba no funciona de manera satisfactoria, se puede modificar sin afectar los elementos que lo conforman.



 ¿Se puede reemplazar la protoboard?

Sí por un circuito impreso en pertinax llamado PCB. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas son generalmente de cobre mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, Pertinax, pero también cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita.
También se fabrican de celuloide con pistas de pintura conductora cuando se requiere que sean flexibles para conectar partes con movimiento entre sí, evitando los problemas del cambio de estructura cristalina del cobre que hace quebradizos los conductores de cables.
La producción de las PCB y el montaje de los componentes puede ser automatizada

RESISTENCIAS

Las resistencias son operadores electrónicos que se oponen al paso de la corriente eléctrica. Una analogía muy utilizada es la de una cañería que se estrecha. Las resistencias eléctricas se miden en OHMios y su símbolo es la letra omega mayúscula (Ω).




¿Cómo sabemos el valor de una resistencia?

Para ello se utiliza el código de colores, veamos cómo se hace:

Tabla del código de Colores:



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Clase N° 2



Transistores


¿Qué es un Transistor?

    Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión actuando como un interruptor o amplificador para señales electrónicas.

   El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial. También se llama Transistor Bipolar o Transistor Electrónico.

   El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.

      Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color, etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas debido al gran consumo que tenían. 
     Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control. En la siguiente imagen podemos ver varios transistores diferentes.

Símbolo del Transistor  Npn





Funcionamiento del Transistor



   Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:

   - En activa : deja pasar mas o menos corriente.

   - En corte: no deja pasar la corriente.

   - En saturación: deja pasar toda la corriente.

   Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que es más fácil de entender.

   Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura. Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría entendido (luego lo haremos). Empecemos.

   En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes. Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre algo de agua por la pequeña tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de líneas suba y permita el paso de agua). En el símil tenemos:

   B = base

   E = Emisor

   C = Colector

   - Funcionamiento en corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula esta cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector). La válvula está en reposo y no hace nada.

   - Funcionamiento en activa: si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua desde E hacia C.

   - Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y todo el agua podrá pasar desde el emisor E hasta el colector C (la máxima cantidad posible). Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.

   Como ves una pequeña cantidad de agua por B permite el paso de mucho más agua entre E y C (amplificador).

   ¿Entendido? Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual,  pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.

   En un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base,
 no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, y cuando tiene la corriente de la base máxima (en saturación) su funcionamiento es como un interruptor cerrado dejando pasar la corriente, entre el emisor y el colector. Además pasa la máxima corriente permitida por el transistor entre E y C. 

  El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente más pequeña de la corriente de base máxima para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasará una corriente intermedia que no llegará a la máxima.

   Como ves el funcionamiento del transistor se puede considerar como un interruptor que se acciona eléctricamente, por medio de corriente en B, en lugar de manualmente como son los normales. Pero también se puede considerar un amplificador de corriente por que con una pequeña corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre el emisor y colector.


Veamos un video:




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Clase N° 3

Potenciómetros


      Un potenciómetro es un dispositivo conformado por 2 resistencias en serie, las cuales poseen valores que pueden ser modificados por el usuario. Existen múltiples tipos de potenciómetros, variando su forma y el método cómo modifican los valores de las resistencias. A continuación presentamos algunos modelos de potenciómetros disponibles en el mercado: 




     También existen otros modelos especiales de potenciómetros llamados “trimmers”, los cuales son potenciómetros de precisión. 


     Los trimmer son utilizados para ajustes de precisión en circuitos donde se requiere que el usuario pueda  modificar ciertos parámetros. Sea un potenciómetro común y corriente o un trimmer, ambos dispositivos comparten una característica: tienen 3 terminales (o patas).


A nivel interno, la estructura de un potenciómetro es la siguiente: 


     Un potenciómetro son 2 resistencias conectadas en serie. A partir del nodo que se forma entre estas dos resistencias tenemos un terminal, el cual normalmente será la pata del centro en un potenciómetro de 3 patas. El símbolo utilizado para representar un potenciómetro en un diagrama de circuitos es:


     Es, básicamente, el símbolo de una resistencia con una flecha que nos indica que podemos variar su valor. Los potenciómetros que encontramos en el mercado vienen con un valor de resistencia determinado. Estos valores han sido estandarizados y sólamente encontraremos valores de resistencia específicos, por ejemplo 1K, 5K, 10k, 50k, 100k, etc. Este valore de resistencia lo podemos medir entre las terminales 1 y 3 del potenciómetro.

Aplicación 


Clase N°4

Condensadores / Capacitores

     Un condensador, también llamado capacitor, es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica, para liberarla posteriormente. en la siguiente imagen podemos ver diferentes tipos: 



 ¿Cómo almacena la Carga el Condensador?

      Para almacenar la carga eléctrica, utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -). Una vez cargado ya tenemos entre las dos placas una d.d.p o tensión, y estará preparado para soltar esta carga cuando lo conectemos a un receptor de salida.


Aplicación



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Clase N° 5


Fotocélula- Fotoresistencia- LDR


    El LDR (resistor dependiente de la luz) es una resistencia que varía su valor dependiendo de la cantidad de luz que la ilumina. Los valores de una fotorresistencia cuando está totalmente iluminada y cuando está totalmente a oscuras varía. Puede medir ohmios a 1000 ohmios (1K) en iluminación total y puede ser de 50K (50,000 Ohms) a varios megaohmios cuando está a oscuras.


    El LDR es fabricado con materiales de estructura cristalina, y utiliza sus propiedades fotoconductoras. Los cristales utilizados más comunes son: sulfuro de cadmio y seleniuro de cadmio. El valor de la fotorresistencia (en Ohmios) no varía de forma instantánea cuando se pasa de luz a oscuridad o al contrario, y el tiempo que se dura en este proceso no siempre es igual si se pasa de oscuro a iluminado o si se pasa de iluminado a oscuro.

Esto hace que el LDR no se pueda utilizar en muchas aplicaciones, especialmente aquellas que necesitan de mucha exactitud en cuanto a tiempo para cambiar de estado (oscuridad a iluminación o iluminación a oscuridad) y a exactitud de los valores de la fotorresistencia al estar en los mismos estados anteriores. Su tiempo de respuesta típico es de aproximadamente 0.1 segundos.




 Símbolo




Aplicaciones:

Pero hay muchas aplicaciones en las que una fotoresistencia es muy útil. En casos en que la exactitud de los cambios no es importante como en los circuitos:
·         Luz nocturna de encendido automático, que utiliza una fotoresistencia para activar una o más luces al llegar la noche.
·         Relé controlado por luz, donde el estado de iluminación de la fotoresistencia, activa o desactiva un Relay (relé), que puede tener un gran número de aplicaciones
·          
El LDR o fotoresistencia es un elemento muy útil para aplicaciones en circuitos donde se necesita detectar la ausencia de luz de día.


Ejemplos:



Robot seguidor de LUZ    


 Detector de oscuridad      


 Luz Nocturna Automática

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Clase N° 6

Diodos y Diodos LED

    El Diodo es un componente electrónico que solo permite el paso de la corriente en un sentido (por eso es un semiconductor, porque es conductor solo en determinadas condiciones).

    En la imagen de abajo vemos el diodo real y su símbolo. Si el ánodo (triángulo en el símbolo y patilla de la parte negra en el diodo real) se conecta al polo positivo y el cátodo (Raya en el símbolo y patilla de la franja gris en el diodo real) al negativo, entonces por el diodo podrá circular corriente, sería similar a un interruptor cerrado. Así conectado, se dice que está polarizado directamente. Si lo conectamos al revés la corriente no pasará a través del diodo, será como un interruptor abierto. Fíjate que en el diodo real, para identificar el cátodo, es la parte de la banda de color gris del diodo.
Tipos de Diodos:

Zenner
Led

Diodos Led

   El LED (Light-Emitting Diode: Diodo Emisor de Luz), es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN en la cual circula por él una corriente eléctrica . Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un LED es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razón por la cual el patrón de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.


Dibujo de un Led



Símbolo

  Los led trabajan a tensiones de 2V (dos voltios). Si queremos conectarlos a otra tensión diferente deberemos conectar una resistencia en serie con él para que parte de la tensión se quede en la resistencia y al led solo le queden los 2V.

   ¿Cómo funciona?

   El funcionamiento es muy sencillo. Cuando conectamos con polarización directa el diodo led el semiconductor de la parte de arriba permite el paso de la corriente que circulará por las patillas (cátodo y ánodo) y al pasar por el semiconductor, este semiconductor emite luz.


   En la figura de arriba puedes ver un led polarizado directamente e inversamente en serie con una bombilla. Lo mismo ocurre con el led, lo que pasa que no hace falta la bombilla porque el ya emite luz por si solo en polarización directa.

  Dependiendo del material que este hecho el semiconductor, este emitirá una luz de un color diferente. Así podemos obtener diodos led que emitan luces de colores diferentes (aluminio, galio, indio, fosforo, etc). 

Más info:



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Clase N°7


El Relé


   Es un dispositivo que consta de dos circuitos diferentes: un circuito electromagnético (electroimán) y un circuito de contactos, al cual aplicaremos el circuito que queremos controlar. En la siguiente figura se puede ver su simbología así como su constitución (rele de armadura).







Símbolo del relé


                     



               




   Su funcionamiento se basa en el fenómeno electromagnético. Cuando la corriente atraviesa la bobina, produce un campo magnético que magnetiza un núcleo de hierro dulce (ferrita). Este atrae al inducido que fuerza a los contactos a tocarse. Cuando la corriente se desconecta vuelven a separarse.


Más info:











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Clase N°8

Circuitos Integrados

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip, microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el Circuito Integrado y un circuito impreso.



Circuito integrado 555

 También se puede llamar circuito integrado 555, datasheet 555, temporizador, integrado 555, circuito generador de pulsos, timer 555, 555 chip y algún nombre más con el que suele aparecer por ahí.

   Este circuito integrado se utiliza para activar o desactivar circuitos durante intervalos de tiempo determinados, es decir se usa como temporizador. Para ello, lo combinaremos con otros componentes cuyas características y forma de conexión en el circuito, determinarán la duración de los intervalos de tiempo del 555, y si estos intervalos se repitan continuamente o no.

   Ejemplos para los que podemos usar el 555 son: luces intermitentes, regular el tiempo que tarda en apagarse una luz, ajustar el tiempo en una tostadora, etc.

   Los 555 tienen 8 patillas o pines, que se deberán conectar al circuito dependiendo cómo queremos que funcione.


   Fíjate que es muy importante identificar el circulito y la muesca para saber identificar las patillas correctamente. La patilla 1 siempre es la que está más cerca del circulito, a la izquierda de la muesca. Seguido ha esta patilla está la 2, 3 y 4.

   En la otra cara, la más alejada del circulito, y empezando por la muesca hacia arriba tenemos la 8, 7, 6 y 5.

   OJO es muy importante no confundir las patillas. Ahora explicaremos el funcionamiento general de cada patilla, pero no te preocupes si no lo entiendes muy bien, a continuación explicaremos el 555 conectado en un circuito y verás como lo entenderás perfectamente.

   ¿Para qué sirve cada patilla?

   Patilla 1: En esta patilla siempre se conecta la masa o el negativo de la pila (0V = cero voltios).

   Patilla 8: V+, (Vcc), o el positivo de la pila. Es el pin donde se conecta el voltaje o tensión de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 16 voltios (máximo). Alguna versión de 555 puede llegar a 18 Voltios, pero es muy raro.

   Ya sabemos como se conecta a la pila o fuente de alimentación nuestro 555. Veamos las otras patillas.

   Patilla 2: Disparo (trigger): esta patilla hará que se active o no la señal de salida de la patilla 3. 

   Patilla 3: es la Salida. Lo que obtendremos a la salida dependerá de como conectemos el circuito integrado 555. Luego veremos más concretamente. Lo importante es saber que en esta patilla recogemos la señal de salida del 555.

   Estas cuatro patillas son las más importantes para entender los circuitos.

   Patilla 4: Reset (reset).  Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

   Patilla 5: Control de voltaje (control voltaje): 

   Patilla 6: Umbral (threshold): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida (patilla 3) a nivel bajo 

   Patilla 7: Descarga (discharge): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.


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Clase N° 9

AULA TALLER

ACTIVIDADES:

1)- Utilizando diversos componentes electrónicos y eléctricos construye un sensor. Pueden ser de luz, humedad, de tacto, de sonido, magnético, etc. 
2)- Dicho sensor deberá estar adaptado en alguna maqueta relacionado al mismo, que en su conjunto cumplan alguna función.

Ejemplos:









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TRABAJO FINAL: EXPOSICIÓN DE MAQUETAS

3ER AÑO "A"

FOTOS

GRUPO N° 1:  Maqueta con sensor de Luz 





GRUPO N° 2:  Maqueta con sensor de sonido







GRUPO N° 3:  Maqueta con sensor de humedad






GRUPO N° 4:  Maqueta con sensor de tacto




GRUPO N° 5:  Maqueta con sensores de humedad y luz

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3ER AÑO "B"

FOTOS

GRUPO N° 1:  Maqueta con circuito de semáforos de dos vías (automático)







GRUPO N° 2:  Maqueta con sensor de humedad: Alerta mediante una luz en el interior de la casa, cuando la canaleta del techo está saturada de agua, causado por la acumulación de basura o tierra en el desagote.




GRUPO N° 3:  Maqueta con sensor de luz, adaptada en un camión a radiocontrol. Estas luces se encienden cuando oscurece.


GRUPO N° 4:  Maqueta con circuito de luces audiorítmicas (Vumetro). Encienden en escala de acuerdo a la intensidad de onda de la música.




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VIDEO DE TODOS LOS PROYECTOS


(el video perdió su calidad original al subirse al blog)









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