Manual de Actividades con Scratch con el robot Imagina

INNOVA DIDACTIC – Actividades con Imagina-Scratch 3dBot V2.1 Rev. 3.0_ESP- P. 1/47

Imagina-Scratch 3dBot

Manual de Actividades con Scratch con el

robot Imagina-Scratch 3dBot con la nueva Placa Imagina Android/Scratch (Ref: rbl0672_V2.1)

Nuevos Motores



ÍNDICE

Introducción ............................................................................................................................ 3

Material ................................................................................................................................. 3

Herramientas .......................................................................................................................... 4

¿Cómo funciona un robot? ........................................................................................................ 4

Scratch2.0 ............................................................................................................................. 5

Actividades (S2P en Modo1: cable USB conectado) ....................................................................... 6

A1.-Encender y apagar un LED ................................................................................................... 6

A2.-Encender un LED con el pulsador .......................................................................................... 8

A3.-Medir la luminosidad con LDR (sensor de luz) ......................................................................... 9

A4.-Medir la temperatura con NTC (sensor de temperatura)..........................................................10

A5.-Medir la temperatura en grados Celsius ................................................................................11

A6.-Generador de notas musicales con el zumbador.....................................................................13

A7.-Control de un juego con Nunchuk (Wii) ................................................................................14

A8.-Contador automático parking (sensor digital infrarrojo) ..........................................................17

A9.-Alarma intrusos (sensor PIR) ...............................................................................................18

A10.-Mide distancias (sensor ultrasonidos HC-SR04)...................................................... ..............21

Actividades (S2P en Modo2: cable USB desconectado)..................................................................22

A11.-Controlar un motor cc (on, off, inversor de giro) ..................................................................22

A12.-Control de dos motores cc .................................................................................................25

A13.-Control de un servomotor .................................................................................................26

A14.-Control del robot con infrarrojos.........................................................................................27

A15.-Robot rastreador ..............................................................................................................29

A16.-Control del robot con Bluetooth (móvil Android)...................................................................31

A17.-Robot explorador autónomo (sensor ultrasonido HC-SR04) ...................................................33

Anexo 1.-Montaje del robot Imagina3dBot ..................................................................................36

Anexo 2.-Instalación de los drivers de la placa ............................................................................39

Anexo 3.-Programación del picaxe con Scratch 2.0 ......................................................................40

Anexo 4.- Esquema electrónico de la placa Imagina .....................................................................45 Annex5.-Ubicación componentes y tabla de Entradas/Salidas placa Imagina-Scratch ........ EBV ....... 46

Anexo 6.-“Pinout” PICAXE-20M2 y 20X2....................................................................................47



Introducción

En este manual os proponemos una serie de actividades relacionadas con la robótica

educativa utilizando el robot Imagina3dBot.

El objetivo de este manual es el de proporcionar unas actividades guiadas para aprender a

programar de una manera entretenida y divertida.

Aunque el robot Imagina3dBot se pueda programar en lenguajes como Diagrama de Flujo y

BASIC, en este manual se explicará cómo hacerlo con Scratch 2.0.

Material

El kit robot Imagina3dBot básico incluye:

-1 Chasis impreso en 3D compacto, 1 caja soporte

para la placa, 2 soportes para sensores, 2 ruedas + 2

juntas tóricas y 1 bola de plástico.

-2 Motores cableados M-M (Ref. bo1_120).

-1 Placa Imagina Android/Scratch con cable USB (Ref.

RBL0672_V2.1).

-3 Sensores fotoeléctricos de línea con cable y

conectores (Ref. RBL0673-RAST).

-3 Cables M-M de 15 cms. para conectar los sensores

de línea.

-1 Power-bank 5V/2200 mAh (Ref. VL2200PB001GR).

-1 Sensor de ultrasonidos de 3 pins (Ref. HC-SR04-SCRATCH).

-1 Sensor bluetooth modificado a 4800 baudios (Ref. HC-06A).

-1 Juego de tornillería compuesto por: DIN7981 2,9x25 (4 unidades) - DIN7981 2,9x9,5 (6 unidades) - DIN7981

2,9x6,5 (2 unidades) - DIN7982 2,9x6,5 (2 unidades) - DIN7985 M3x12 (2 unidades) - DIN934 M3 (2 unidades).

http://www.picaxe.com/Software/PICAXE/PICAXE-Programming-Editor/

http://www.picaxe.com/Software/PICAXE/PICAXE-Programming-Editor/

http://scratch.mit.edu/scratch2download/



Herramientas

Para el montaje de este robot vamos a necesitar un

destornillador estrella y una llave fija plana del número 6-7.

¿Cómo funciona un robot?

Los robots funcionan de forma similar a nosotros. Cuando nuestro cerebro recibe información

de los sentidos (oído, olfato, gusto, vista y tacto), analiza esta información y da estímulos a

las cuerdas vocales para emitir sonido u órdenes a los músculos para que se muevan. Los 5

sentidos equivalen a entradas de información y, la voz y los músculos serían las salidas sonoras

y motrices.

En el caso de un robot, un chip hace la función de cerebro. Este chip se llama microcontrolador

y tiene unas entradas de información donde se conectan los sensores de luz (LDR), temperatura

(NTC), sonido… y también tiene salidas, donde se conectan los motores, LEDs..

La diferencia principal es que, así como nuestro cerebro ya sabe lo que tiene que hacer

porque lo ha aprendido a lo largo de nuestra vida a base de estímulos positivos y negativos,

el robot tiene su memoria vacía, es decir, no sabe lo que debe hacer. Entonces nosotros

tenemos que decirle como tiene que actuar en función de las señales que recibe de los

sensores. ¡A esta acción se le llama programar!



Scratch 2.0

Scratch es un lenguaje de programación gráfico creado por el MIT. Está pensado para que

niños y niñas aprendan a programar a partir de los 6 años.

Cada personaje (animación) tiene un programa

asociado, donde les instrucciones tienen forma de

rompecabezas. Esta particularidad permite aprender a

programar de forma muy rápida y divertida creando

juegos, historias, animaciones, simulaciones, música,

arte, mappings...

Los programas se activan al pulsar encima de la bandera

verde y se paran al pulsar encima del disco

rojo.

Pulsar encima de la imagen para ver algunas

posibilidades.

Estas creaciones se pueden publicar en la web del MIT

para que todos las puedan ver, consultar y aprender de

ellas. Solamente hay que registrarse.

Para los que nunca han utilizado Scratch 2.0 les sugerimos que

aprendan por su cuenta utilizando las fichas que explican cómo

empezar.

En este manual hemos realizado una innovación conectando

Scratch2.0 con una placa llamada Imagina-Scratch, que entre

otras cosas permite adquirir valores de temperatura, luminosidad

y controlar el printbot (robot impreso con tecnología

3D) llamado Imagina3dbot.

http://scratch.mit.edu/

http://scratch.mit.edu/projects/editor/?tip_bar=getStarted



Actividades (S2P en modo1)

A continuación os proponemos una serie de actividades para aprender, paso a paso, cómo

funcionan los sensores de vuestro robot y como darle “vida”.

Estas actividades se proponen utilizando la placa permanentemente conectada al ordenador

con el cable de programación (S2P en modo1). Para más información consultar el anexo3.

A1.-Encender y apagar un LED

En esta primera actividad aprenderemos a encender el LED azul y apagarlo.

Generalmente todas las salidas se llaman B.X, donde la X es un número comprendido entre 0 y

7. Por lo tanto la placa de control tiene 8 salidas disponibles.

La placa Imagina Android-Scratch dispone de 4 LED que están conectados a las salidas de la

siguiente forma: azul (B.0), verde (B.1), amarillo (B.2) y rojo

(B.3).

1.-Conectamos nuestro robot con el cable USB de

programación habiendo instalado previamente los drivers de la

placa Imagina Andorid/Scratch. Consulte el anexo2, donde se

encuentra el proceso más detallado.

2.-Activamos el programa S2P.exe, seleccionamos picaxe-

20m2, el portCom asignado y la plantilla (Template for New

Scratch Project) para el picaxe-20m2.sb2.

3.-Hacemos clic en Download Communicator

Program y Connect.

4.-Activamos el botón Open en la ventana S2P y en Más Bloques habrá aparecido una

extensión de Picaxe, con todas las instrucciones disponibles para programarlo, tal como:

http://humanoideimagina.weebly.com/ae4pragravectica2-el-led.html



*Debéis recordar que todas las entradas se referencian por defecto

como C.x y las salidas como B.x

Introducimos el programa siguiente:

Comprobamos el funcionamiento haciendo clic sobre la bandera verde.

¿Qué pasa si aumentamos el tiempo de espera? ¿Hace la intermitencia más rápida? ¿O es al

revés?

¿Cómo deberíamos modificar el programa para hacer que el LED azul esté 2 segundos encendido

y 4 apagado?

*Debéis tener en cuenta que cuando se trabaja con Modo1 (cable USB conectado) la comunicación con el

ordenador es más lenta, por lo que no es recomendable trabajar con temporizaciones inferiores a 1 segundo

si vuestro ordenador es antiguo. En Modo2 (sin cable USB conectado) esta limitación desaparece.



A2.-Enceder un LED con el pulsador

En esta actividad queremos encender el LED verde (B.1) durante 4 segundos al presionar el

pulsador (C.5) de la placa.


Con la instrucción Setup se configura la entrada

C.5 cómo entrada digital todo o nada (switch)

Comprobar su funcionamiento.

*Si tenéis la placa de los sensores en línea (ref. rbl0672-rast) conectada, debéis aseguraros de que haya

una superficie negra debajo. Si no es así, siempre estará detectando 1, ya que el pulsador y el sensor

derecho de línea SD comparten la misma entrada C.5.



A3.-Medir la luminosidad con LDR

En esta actividad se pretende que cuando oscurezca se encienda el LED

amarillo (B.2), como si de una sonda crepuscular se tratara.

Para hacerlo vamos a utilizar la entrada analógica (C.1) de la LDR (Resistor Dependiente de la Luz).

Haremos que se muestre el valor del sensor en el escenario marcando la

entrada C.1 así:

Introducimos el siguiente programa:


C.1 cómo entrada de tipo Analógica, esto significa

que la señal de entrada tendrá un valor

comprendido entre 0 y 255 según la luz que reciba.

Comprobad su funcionamiento.

¿Cómo podríamos hacer para que se active el LED amarillo a partir de un nivel de luz más alto?

¿Sabrías hacer que cambiase el color del vestido del gato cuando se encienda el LED?

Si tienes dudas y no sabes cómo hacerlo, consulta la siguiente actividad.



A4.-Medir la temperatura con NTC

En esta práctica haremos un detector de incendios de forma que

se deberá encender el LED rojo (B.3) cuando se supere un determinado valor del sensor de temperatura (C.7).

El sensor de temperatura que utilizamos es de tipo analógico y se llama

NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo).

Para visualizar el valor del sensor en el escenario tenemos que marcar la entrada C.7, tal como:

En esta ocasión haremos que el gato cambie de vestido cuando se supere el valor 90 y haga el

sonido “meow”. Haremos que la temperatura aumente tocando el sensor con los dedos durante

un tiempo.

Desde la pestaña de vestidos pintaremos de color rojo el segundo

vestido que se llama “costume2”.

En la pestaña de Programas introduciremos el siguiente programa:


C.7 como de tipos Analógico, esto significa que

la señal de entrada tendrá un valor

comprendido entre 0 y 255.

Comprobad el funcionamiento.

Si queremos que el sistema reaccione a menor temperatura, ¿qué debemos cambiar? El valor 70 es orientativo, en función del lugar donde nos encontremos, y si estamos en invierno o en verano, tendremos que ajustar este valor.



A5.-Medir la temperatura en grados Celsius

Para hacer que la medida de temperatura se corresponda con los grados Celsius (ºC)

tendremos que crear una variable. Una variable es un espacio de la memoria donde se guardan valores entre 0 y 255.

Para hacerlo tenemos que ir a la categoría Datos, hacer clic en Crear una Variable y la

llamaremos celsius.

En el caso del ejemplo, ajustamos el valor de 24 ºC, orientativamente, pero hemos de tener en cuenta que el valor de temperatura se debe de ajustar en función del lugar donde nos encontremos y de si estamos en invierno o en verano.


Comprobad el funcionamiento.

*El hecho de dividir el valor del sensor C.7 entre cuatro es para convertir la medida a grados Celsius (ºC).

*Hay que tener presente que el sensor de temperatura NTC no es lineal. Se tendría que hacer una aproximación polinómica que no se tratará en este manual.

*Si se desean hacer medidas de temperatura de fluidos y con más precisión, hay que usar una sonda DS18B20 con encapsulado inox. Puede solicitarnos más información.

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/ds18b20-sonda/1/sensor-de-temperatura-ds18b20-con-encapsulado-inox-y-cable



¿Sabríais modificar el programa anterior para que cambie el fondo de pantalla de forma que

cuando la temperatura esté por debajo de un valor determinado aparezca hielo y cuando esté por encima aparezca un desierto?

Para hacerlo debéis pulsar en Seleccionar fondo de la biblioteca y escoger los fondos: slopes y desert.

En la pestaña fondos hay que borrar el fondo de color blanco backdrop1

pulsando encima la x de su recuadro.

Seleccionad el gato y le asociáis el programa siguiente:

Y al escenario le asociáis el programa:

Comprobar el funcionamiento.



A6.-Generador de notas musicales con el zumbador

El zumbador está conectado a la salida B.6 y con él, podemos generar melodías musicales.

Hay que tener en cuenta que en modo1 (cable USB

conectado) la reproducción es más lenta.

Para la selección de notas os puede ser de utilidad la instrucción tocar nota () durante () pulsos. Así podemos relacionar el número de correspondencia con las notas musicales.

Para empezar experimentaremos con el siguiente programa:

Veréis que el resultado es un poco decepcionante. El

tiempo es muy lento y las notas suenan diferente de

como lo hacen con el teclado anterior

Para poder experimentar con otro tipo de sonidos, podéis cambiar el valor de las notas i de las pulsaciones.

¿Qué pasa cuando subimos el valor de una nota? ¿El sonido

es más agudo o más grave? ¿Y qué pasa cuando subimos

el valor de la pulsación? ¿La duración del sonido es menor

o mayor?

Sabrías encontrar el valor de play note para emular el sonido de cuando una radio pierde la sintonía? Y el de un contador de radioactividad? Prueba valores comprendidos entre 130 y 255.

https://www.youtube.com/watch?v=OF7bGKZmgKk

https://www.youtube.com/watch?v=OF7bGKZmgKk

https://www.youtube.com/watch?v=5YW33tWPX34



A7.- Control de un juego con Nunchuk (Wii)

En primer lugar hay que conectar la Nunchuk de la Wii a la placa tal como en la imagen:

*Atención: hay que vigilar la posición del conector, pues en caso de invertir la posición se puede estropear la Nunchuk.

El mando Nunchuk de la Wii dispone de múltiples sensores integrados, tales como:

-1 joystick de dos ejes, X y Y.

-2 pulsadores Z i C.

-1 acelerómetro de 3 ejes: X, Y y Z. *(Sólo algunos modelos).

Dado que la placa Imagina Scratch permite la conexión de la Nunchuk realizaremos un

programa para aprender a leer los datos de sus sensores y visualizarlos por pantalla.

Previamente deberemos crear las variables siguientes:

*Existen dos tipos de Nunchuk: las originales (Nunchuk A) y las compatibles (Nunchuk B).

*Los valores de los botones C y Z se visualizan en result6, de forma que al pulsar C (result6=1), al pulsar Z (result6=2) y al pulsar los dos (result6=3).



En este apartado te proponemos crear un juego sencillo. Se trata de hacer mover un personaje

(objeto) por el escenario con el joystick de la Nunchuk. Para ello cargamos un nuevo objeto,

por ejemplo la rana (Frog). Luego pulsamos encima de la “i” del objeto e indicamos que se

tiene que mover del estilo:

Desplazamos la rana al medio del escenario y le asociamos el código que adjuntamos:

Experimenta con valores de pasos diferentes para que la rana se desplace de menos o más velocidad

* Cuando el Joystick está en reposo, el valor del eje X es aproximadamente 128. Cuando lo desplazamos hacia la izquierda tiende a 0 y a la derecha tiende a 255.

¿Y si ahora queremos que al pulsar el botón Z realice un sonido y un pequeño salto?

En primer lugar desde la pestaña Sonidos seleccionamos un nuevo sonido de la biblioteca llamado chomp.


Una posible solución sería:

La instrucción ir a x:0 y:0 posiciona

automáticamente la rana en el centro del

escenario cada vez que pulsamos la bandera

verde.

Y la instrucción deslizar lo que hace es

mover durante un segundo la posición Y de

la rana en 200 unidades. Primero la

incrementa y después la decrementa.

*Recordad que en Scratch las coordenadas del escenario van tal como se adjunta.

Ahora haremos que una mariposa Butterfly1 vaya

de un lado a otro del escenario de forma que

cuando la rana la toque se incremente un contador.

Desmarcaremos todas las variables de la Nunchuk para que no salgan en el escenario y crearemos una nueva llamada Marcador:

El programa que se debe asociar a la mariposa es:

También se puede hacer

que la partida se termine

al cabo de un tiempo

determinado. De hecho

se puede complicar tanto

como se quiera.




A8.-Contador automático parking (sensor dig. infrarrojo)

Para realizar esta actividad necesitaremos un sensor digital infrarrojo de proximidad ref. po1134 que conectaremos a la entrada C.3, delantera, desconectando el sensor de línea que tenemos conectado a C.3 del microprocesador Picaxe, tal como la imagen adjunta:

Este sensor cambia su salida cuando detecta un objeto a menos de

10cm y lo hace de manera invertida, es

decir, que cuando no detecta da un 1 lógico (5 voltios) y cuando detecta un 0 lógico (0 voltios).

Se trata de realizar un contador automático

de los vehículos que entran durante un día en el parking de un supermercado. La entrada se realiza por un lado y la salida por otro diferente.

En primer lugar necesitamos crear una variable llamada Vehículos y otra Memoria:

La variable Vehículos se debe inicializar con el valor 0 e ir incrementando en una unidad cada vez que pasa un vehículo por delante del sensor (C.3=0). El programa seria tal como el que se adjunta:

*La variable Memoria permite diferenciar entre el estado de detección y el de no detección, es decir, cuando está entrando un coche y cuando no. Así evitamos que el contador se incremente continuamente durante todo el tiempo que el sensor detecta un solo vehículo.

Cuando no detecta vehículo ponemos Memoria=0 y cuando detecta Memoria=1, así sólo realiza el bucle de incrementar una sola vez.

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/po1134/1/placa-con-el-sensor-digital-de-distancia-sharp-gp2y0d810z0f-de-10cm



A9.-Alarma de intrusos (sensor PIR)

En esta actividad crearemos una alarma contra intrusos utilizando un sensor de movimiento PIR ref. HC-SR501. Este sensor tiene un alcance máximo de unos 6m según el fabricante y una apertura de detección de 110º.

*Un sensor PIR detecta la radiación infrarroja que desprenden los seres vivos o cuerpos calientes.

Cuando damos alimentación a este sensor se requiere de un tiempo para adaptarse a las condiciones donde se ha instalado. Durante este tiempo el sensor aprende a reconocer el estado de reposo (no detección). Este período de aprendizaje dura entre 10 i 60 segundos y es muy recomendable la ausencia de personas durante la calibración.

*Se debe prestar atención al realizar la conexión del sensor, pues tiene dos pines intercambiados. Consultar esquema de la izquierda.

Para la conexión se requieren 3 cables dupont y 3 pines macho largos co3045.

Cuando se detecta un intruso debe sonar la alarma durante 5 segundos. La alarma constará de un sonido tipo sirena y hará aparecer al gato. Si no se activa la sirena, el gato estará oculto.

En primer lugar nos descargaremos el sonido de una sirena. Lo podéis descargar del link que adjuntamos:

http://www.sonidosmp3gratis.com/sounds/001105156_prev.mp3

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/HC-SR501/1/detector-pir-de-movimiento

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/DUP-40x20/1/cable-plano-dupont-de-40-cablesx20cm

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/co3045/1/tira-poste-macho-40-pins-alargado

http://www.sonidosmp3gratis.com/sounds/001105156_prev.mp3



Le cambiamos el nombre por alarma.mp3 y lo guardamos en el Escritorio.

Desde la pestaña Sonido hacemos clic en Sube un

sonido desde un archivo y seleccionamos el que

hemos descargado.

Volvemos a la pestaña Programas e introducimos el programa siguiente:

*Seguramente tendremos que bajar el volumen de vuestro ordenador.

El resultado sería:

Para hacer más visual la alarma añadiremos el

objeto de una casa, de manera que el gato

aparezca dentro cuando el sensor detecte un

intruso. Desde nuevo objeto de la biblioteca

seleccionamos Home Button:

Y lo haremos más grande en el escenario con el botón Crecer:

Luego arrastramos al gato encima tal como en la imagen adjunta.

El objeto Home Button no tiene programa asociado.

Si queréis podemos editar este objeto de otro color par que

haya más contraste. Hay que hacerlo desde la pestaña

Disfraces.



También se puede hacer que cuando se active la alarma se cambie el vestido por uno de

color rojo. Para hacerlo hay que duplicar el vestido de Home Button (botón derecho encima vestido) y pintar encima del verde con color rojo.

El programa que se debe asociar a Home Button es:

Y el que se debe asociar al gato:

*Debéis observar que los dos objetos se comunican enviando mensajes. El gato le dice a Home Button lo que debe hacer con mensajes.

Este sería el aspecto del resultado final del programa:



A10.-Mide distancias (sensor ultrasonidos HC-SR04) Si disponemos de un sensor de ultrasonidos HC-SR04 modificado a 3 pins, podremos realizar medidas de distancia

directamente con Scratch2.

*El sensor debe estar configurado o modificado para trabajar con un pin común para emisión y recepción. El HC-SR04 de 3 pins se conecta en el conector de C.4. Hemos de desconectar el sensor de línea derecho (SD-SR), si lo tenemos conectado, ya que comparten la misma entrada C.4, para su correcto funcionamiento.

El funcionamiento de los sensores de ultrasonidos consiste en emitir un sonido y medir el tiempo

que tarda en rebotar con el objeto que tiene delante y volver. Así se puede calcular la distancia a

la que se encuentra el objeto que está enfrente. El rango de medida es de 0 a 255cm.

Para a realizar esta práctica lo conectaremos directamente al conector de C.4, zócalo delantero

tal como en las imágenes adjuntas:

Para hacer el programa creamos previamente una variable llamada Distancia. Podéis observar

que en esta ocasión le hemos puesto las unidades de centímetros detrás del valor.

Ahora haremos que el gato se separe del árbol los

mismos pasos que la distancia que haya entre el

sensor de ultrasonidos y nuestra mano.

Añadiremos la animación Tree1 y la colocaremos al

centro del escenario, en las coordenadas (0,0):

El programa que se debe asociar al gato es:

*Debéis recordar que para asociar el programa al gato, su objeto debe estar seleccionado. En este caso el árbol no tiene programa asociado.

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/HC-SR04/1/sensor-de-ultrasonidos-hc-sr04



Actividades (S2P en modo2: cable USB desconectado) Estas actividades se proponen con la placa desconecta del ordenador. La desconexión la

vamos hacer, en algunas ocasiones, una vez hayamos comprobado su correcto funcionamiento.

Consultar el anexo3.

A11.-Controlar un motor cc

La placa Imagina-Scratch ya lleva incorporado un

driver de motores de CC, con él podemos realizar

el control de dos motores de corriente continua

de hasta 2A (Amperios).

Seguramente habréis

observado que existen

algunas instrucciones específicas para controlar el

motor A, como las de la imagen adjunta. También

disponemos las mismas instrucciones para el motor B.

En esta práctica vamos a aprender hacer funcionar el motor

A, que es donde está conectado el motor de la derecha

en el sentido de la marcha.

Para hacer funcionar el motor A hacia adelante debemos

activar la salida B.0 y desactivar la B.1. Esto lo podemos

hacer automáticamente con el

bloque.

Para pararlo hay que desactivar B.0 i B.1.

Y para invertir el sentido; B.0 desactivado y B.1 activado.

A continuación se detalla en forma de tabla los posibles

movimientos del motor A:

CONTROL

Adelante

Parado

Atrás

MOTOR_A

B.0 (on)

B.1 (off)

B.0 (off)

B.1 (off)

B.0 (off)

B.1 (on)

https://www.youtube.com/watch?v=YTX2Trvrmpw



Si introducimos este programa observaremos que el motor A va hacia delante durante 1 segundo, se para y repite el proceso.

También se puede hacer de esta otra forma:

*Cabe remarcar que no se puede intercambiar la posición de los cables del motor A.

*Para el funcionamiento de los motores siempre se requiere de tener las pilas conectadas, ya que normalmente el puerto USB no da suficiente corriente.

Si queremos que gire hacia atrás durante un segundo, se pare y repita el proceso se haría así:

Y si queremos que el motor A funcione una vez hacia

delante y otra hacia atrás, pasando por parado (stop),

la secuencia sería la siguiente:

*La instrucción set motor A direction to reversa hace que el sentido del motor sea diferente de la que fue por última vez.

MOTOR_A (derecha)



Haced lo mismo para el motor B. El motor B lleva asociadas las salidas B.2 i B.3 tal como se

puede ver en la tabla resumen siguiente:

CONTROL MOTORES

MOTOR_A (motor_derecha)

B.0 (on)

B.1 (off)

B.0 (off)

B.1 (off)

B.0 (off)

B.1 (on)

MOTOR_B (motor_izquierda)

B.2 (on)

B.3 (off)

B.2 (off)

B.3 (off)

B.2 (off)

B.3 (on)

*Por último, hay que tener en cuenta que no se puede intercambiar la conexión del motor B, si el motor B gira al revés, se tiene que revisar el programa. La inversión del sentido de giro del motor se tiene que realizar mediante programación.

Motor A

derecha

Motor B

izquierda

Sentido de la marcha hacia

adelante y ubicación de los

motores



A12.-Control de dos motores cc

En esta actividad vamos a hacer que el robot vaya hacia

delante y atrás durante un tiempo. Para hacerlo

tendremos que activar el motor A y el motor B a la vez.

Introducimos el programa siguiente y comprobamos su funcionamiento.

*Cuando se hace la prueba con el cable conectado es normal que los dos motores no se pongan en marcha y se paren exactamente al mismo tiempo. Este pequeño retraso desaparece al transmitir el programa al robot en modo2 (desvinculado del ordenador).

Para poder conocer todos los sentidos de giro posibles

que puede hacer el robot, os proponemos que

realicéis los programas de los movimientos

siguientes:

Pivota a la izquierda:

motor A=inv / motor B=on

Pivota a la derecha:

motor A=on / motor B=inv

Gira a la izquierda adelante:

motor A=on / motor B=off

Gira a la derecha adelante:

motor A=off / motor B=on

Gira a la derecha atrás: motor A=off / motor B=inv

Gira a la izquierda atrás: motor A=inv / motor B=off

Motor B Motor A



A13.-Control de un servomotor

Un servomotor es un motor especial que puede

posicionar su eje en un ángulo determinado y lo

puede mantener en esta posición. Para funcionar

sólo necesita alimentación GND, VCC (5voltios) y

una señal de control.

Los servomotores estándar sólo poden girar 180º,

aunque en el mercado podemos encontrar de 270º

y de 360º (giro continuo). La señal de control que

se le tiene que dar al servomotor son impulsos

comprendidos entre 0,75ms y 2,25ms de duración

que se repiten cada 20ms.

Para calcular el impulso que se debe enviar al servo

para obtener un determinado ángulo de posicionamiento de su eje, se utiliza la expresión matemática:

t=1+(ángulo/180)

Donde t representa la duración del impulso en ms

(milisegundos) y el ángulo se especifica en

grados.

*Ejemplo: si queremos que el servo conectado a la salida B.7 gire a la posición 60º, entonces t=1+(60/180)=1,33ms y la instrucción para posicionar el servo seria: servo B.6, 133.

Para controlar servomotores en Scratch 2.0 sólo

es posible en mode2 y requiere utilizar la

instrucción BASIC según el ejemplo:

*Seguramente para conectar el servo a B.7 deberéis levantar un poco el conector del motor B.

Para mejorar el programa anterior os

proponemos hacer que la posición del

servomotor cambie según el valor de la luz que

recibe el sensor LDR (Resistor Dependiente de

la Luz) conectado en el pin C.1 del picaxe.

Para que el servo no se salga de sus límites limitaremos sus valores entre 75(0º) y 225(180º).



A14.-Control del robot con infrarrojos

En esta actividad aprenderemos a controlar el robot con el mando de la televisión (ref. tvr01 o bxl-rc001). Deberá estar configurado con el estándar Sony.

A cada botón le asignamos una función: adelante (tecla2), parado (tecla5), atrás (tecla8)…

Para leer la tecla pulsada del mando se usa la instrucción:

Esta instrucción espera recibir una señal infrarroja por la entrada C.0, que es donde tenemos conectado el receptor. Con esta instrucción la tecla pulsada coincide con la recibida y se guarda en IR.

Podemos visualizar su valor en el escenario marcando la entrada IR tal como:

El programa que te mostramos de ejemplo puede hacer funcionar el robot hacia adelante, atrás y pararlo. ¡Pruébalo!

*Si el motor A no va hacia adelante es porqué el puerto USB no da suficiente intensidad. Para solucionarlo debes tener también las pilas conectadas.

Luego transmite el programa al picaxe y

desconecta el cable USB. ¿Responde más rápido

a las teclas del mando? ¿Sabrías decir por qué? *A partir de la versión 009 del S2P, el funcionamiento del mando de infrarrojos ha cambiado. Hay que hacer los programas según este ejemplo.

Para ampliar los movimientos posibles… ¿Sabrías modificar el programa anterior de manera

que hiciese todos los giros detallados en la página 25?

Configuración

mando a distancia:

Pulsar SET i TV1 a la vez

(se activa el LED)

Pulsar 0126

Pulsar TV1

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/tvr010/1/mando-de-control-por-infrarrojos-picaxe

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/bxl-rc001/1/mando-a-distancia-universal



Una posible solución sería:

Pruébalo en modo2. *En el caso de que se quiera hacer funcionar otro robot con otro mando, para que no se interfieran deberemos usar otras teclas como por ejemplo las flechas.

Si disponemos de un móvil Android,

con emisor de infrarrojos, podemos

descargarnos IR REMOTE

2.0 para controlar el robot. En IR

Databases se debe seleccionar Sony

y luego teclado numérico.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.freeirtv&hl=en

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.freeirtv&hl=en



Sentit de marxa

FONS BLANC

LÍNIA NEGRA

A15.-Seguidor de líneas (sólo modo 2)

Si le conectamos el accesorio ref. Sensor de línia

fotoelèctrico podemos hacer que el robot se

comporte como un seguidor de líneas. Para ello

hemos de conectar el sensor de línea izquierdo, SI,

(SL, Sensor Left) a C.5 y el sensor de línea derecho,

SD, (SR, Sensor Right) a C.4.

La disposición de los sensores y de los motores es:

SENSOR

IZQUIERDO C.5=SI (SL)

SENSOR

DERECHO C.4=SD (SR)

MotIzq.

(MB)

B.0

B.1

PICAXE

20M2

ROBOT

MotDer.

(MA)

B.2

B.3

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/RBL0673-RAST/1/sensor-de-linea-fotoelectrico

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/RBL0673-RAST/1/sensor-de-linea-fotoelectrico

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/RBL0672-RAST/1/placa-acesorio-para-imagina-android-con-sensores-de-linea-con-cable-conectores-grimpados-



Las actuaciones del robot dependen de las detecciones siguientes de sus sensores:

1-Si los sensores del robot están encima de la línea negra detectan un 0 lógico y el robot debe ir hacia adelante, es decir, tienen que funcionar los dos (B.1=motor_A=on i B.2=motor_B=on).

2-Si no detecta línea el sensor derecho (SD - SR), paramos el de la izquierda (motor_B=off) y ponemos en marcha el de la derecha (motor_A=on).

3- Si no detecta línea el sensor izquierdo (SI - SL), paramos el de la derecha (motor_A=off) y ponemos en marcha el de la izquierda (motor_B=on).

El programa sería tal como este:

Lo transferimos al PICAXE convertido en BASIC y lo probamos en la pista de fondo blanco/línea negra. También podéis comprobar el funcionamiento en este video:

http://youtu.be/lKnQog7zbcc

http://youtu.be/lKnQog7zbcc



A16.-Control por Bluetooth

En esta actividad aprenderemos a controlar nuestro robot con un móvil

Android a través de Bluetooth.

Colocaremos el módulo Bluetooth JY-MCU-H06 configurado

a 4800 Bauds respetando las indicaciones de la serigrafía de

la placa tal como la imagen. A nuestro robot le cargaremos el siguiente programa:

*Los módulos Bluetooth ya vienen configurados por defecto a 4800Bauds. Si se desea cambiar la velocidad de comunicación el procedimiento se explica en:

https://sites.google.com/site/bluetoothipicaxe/home/configuracio-modul-bluetooth

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/JY-MCU-HC06/1/modulo-bluetooth-rs232-compatible-con-arduino-y-picaxe-slave-

https://sites.google.com/site/bluetoothipicaxe/home/configuracio-modul-bluetooth



Y en el móvil instalaremos una App llamada Imagina3dBot que nos descargaremos de

GooglePlay.

El robot se puede controlar con botones con forma de flechas o con el giroscopio del propio móvil Android. Para hacer la conexión solo se debe elegir CONNEXIÓ/Dirección Mac del módulo bluetooth del robot/ botón CONTROL y “Control fletxes (flechas)” o “Control orientació (orientación)”:

Video del control con botones tipo flechas:

https://www.youtube.com/watch?v=SytjjWNLB7Q

Video del control con giroscopio:

https://www.youtube.com/watch?v=WJ__96BzCuQ

https://play.google.com/store/apps/details?id=appinventor.ai_bofarull_josep.Imagina3dBot&hl=ca

https://www.youtube.com/watch?v=SytjjWNLB7Q

https://www.youtube.com/watch?v=WJ__96BzCuQ



A17.-Robot explorador autónomo

En esta actividad equiparemos al robot con el sensor de ultrasonido HC-SR04 y haremos que

funcione autónomamente explorando su entorno sin chocar. Para evitar el choque iremos haciendo varias estrategias, de la más simple a la más complicada.

Primero haremos un programa para que el robot

siempre vaya hacia adelante y que cuando encuentre

un objeto, a menos de 20cm, se pare. Y si el objeto

desaparece debe volver a avanzar. Prueba el siguiente

programa:

La segunda estrategia consistirá en hacer que cuando se pare gire a la derecha durante un

tiempo determinado y siga adelante. Pruébalo y experimenta con diferentes temporizaciones

de giro. Ahora está en dos segundos.

http://www.picaxe.biz/tienda/producto/HC-SR04-SCRATCH/1/sensor-de-ultrasonidos-hc-sr04-modificado-a-3-pins



La tercera estrategia podría consistir en hacer que

después de detenerse, girase hasta que la distancia

fuese más grande de 30cm.

Para que sea más profesional podríamos hacer que cuente las veces que gira hacia la derecha

y que cuando sean 5, gire otras 5 veces pero hacia la izquierda.



Y finalmente el programa se puede mejorar haciendo que el robot

pivote sobre si mismo en vez de girar. Así si le ponemos un

cepillo en la parte posterior tendremos una “roomba” casera.



Anexo 1.-Montaje del robot Imagina3dBot

A continuación detallamos el procedimiento de montaje del robot Imagina3dBot en 15 pasos.

1.-Comprobamos que el kit

Imagina-Scratch contenga todo el material que se especifica a la pàgina3.

2.-Colocamos y verificamos que el

chasis ya lleve puesta la rueda “loca” trasera.

3.-Comprobamos la parte superior del chasis compacto, donde tenemos la pieza trapezoidal superior, donde encajara la caja de soporte de la placa.

4.-Montamos la placa Imagina-

Scratch a la caja de soporte de la

placa con 3 tornillos de estrella de

2,9x6,5mm.

5.- Preparemos el motor

izquierdo (motor B), que es el

motor que lleva incorporado el

sensor de línea fotoeléctrico que

hace de encoder.

Hemos de poner el soporte para el

sensor de línea tal y como se ve

en la fotografía con un tornillo de

2,9x6,5mm.

Posteriormente con otro tornillo de

2,9x6,5mm, sujetamos el sensor de línea fotoeléctrico, tal y como muestra la fotografía, y ya tenemos preparado el motor izquierdo.



6.- Sujetamos al chasis los motores

del robot apretándolos con dos

tornillos de 2,9x25mm

*Hemos de tener en cuenta que el motor B lleva el encoder se coloca a la izquierda.

*No hay que apretar en exceso los tornillos para no aplastar la caja reductora de los motores.

7.- Insertamos el Power Bank, en la parte inferior del chasis, y la caja de soporte de la placa Imagina-Scratch haciéndola encajar con la pieza trapezoidal de la parte superior del chasis.

8.- Conectamos el

motor derecho (motor A) y el

motor izquierdo (motor B)

a la placa, y también el

Power Bank.

9.- Colocamos los sensores de línea

fotoeléctricos, sujetándolos con un

tornillo de M3x12 y una tuerca de

M3

10.- Cuando ya los tenemos

montados, conectamos el sensor

fotoeléctrico izquierdo a la entrada

C.5, i el sensor fotoeléctrico

derecho a la entrada C.4, con sus

respectivos cables.

También conectamos a la entrada

C.3 el sensor de línea fotoeléctrico

de la rueda izquierda (encoder).

11.- Colocamos las ruedas al robot.



12.- Conectamos el sensor

bluetooth a la placa Imagina-

Scratch en el zócalo

correspondiente, el zócalo

bluetooth está ubicado detrás del

sensor de luz y de temperatura.

13.- Conectamos el sensor de

ultrasonidos a la placa Imagina-

Scratch en su correspondiente

zócalo, parte delantera de la placa,

salida C.4.

14.- Antes de terminar, vemos que

tenemos un soporte de sensor (que

puede servir como encoder para la

rueda derecha, con sus tornillos

correspondientes) y un cable que lo

podemos utilizar para conectarle un

sensor digital de infrarrojos para

medir distancias (ref. po1134 que

conectaremos a la entrada C.3,

delantera), u otros sensores.

*Este sensor no está suministrado en este Kit.

Por lo tanto, cuando no los

utilicemos, los podemos guardar de

recambio.

15.-Finalment ja tenemos el robot construido.

Ahora nos toca programarlo.

Consultar el índice para poder programar les funcionalidades de la placa Imagina-Scratch y del robot.



Anexo 2.-Instalación de los drivers de la placa

La placa Imagina Android lleva un puerto USB que necesita drivers para comunicarse con el

ordenador. En la mayoría de las ocasiones es suficiente con solo conectar la placa al ordenador, si este tiene Windows7 o WinXP y acceso a Internet.

Si no nos reconoce la placa es importante que sepamos cual es nuestro sistema operativo y

de cuantos bits es. Si utilizamos Windows podemos consultarlo haciendo clic con el botón

derecho encima del icono “Mi ordenador”/Propiedades.

En estos enlaces encontraremos drivers para Windows, Linux (32bits) y Mac.

-Drivers para Windows versión 32 bits

-Drivers para Windows versión 64 bits (*se recomienda usar siempre el de 32 bits)

-Drivers para otras versiones Windows, Linux(sólo 32 bits) y Max OS X

Cuando los tengamos descargados ejecutaremos el archivo (.exe) en el caso de Windows.

*Si os pide que necesita “Permisos”, tenéis que hacer Shift + botón derecho encima del archivo .exe y hacer clic encima de “Ejecutar como Administrador”. Así tendréis privilegios de administrador para poderlo instalar.

Al conectar la placa Imagina Android/Scratch os indicará que puerto COM se le ha asignado.

https://dl.dropboxusercontent.com/u/13016054/CDM%202.08.30%20WHQL%20Certified.zip

https://dl.dropboxusercontent.com/u/13016054/CDM%202.08.30%20WHQL%20Certified%2864b%29.zip

http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm



Anexo 3.-Programación picaxe con Scratch 2.0

Preparación

1.-Descargar e instalar AdobeAIRInstaller.exe

http://get.adobe.com/air/

2.- Descargar Scratch 2.0 e instalarlo:

Scratch.mit.edu

3.-Descargar el programa de comunicaciones S2:

S2P for Windows

*También están disponibles versions para Mac y Linux.

Utilización Modo 1 (con cable USB)

1.- Ejecutar S2P.exe con derechos de administrador para instalarlo.

2.-Seleccionar el tipo de chip PICAXE que utilizamos (picaxe20m2) y el puerto Com (COM1,

COM2, COM3…) donde tenemos el cable de programación picaxe (micro USB...) conectado al

ordenador.

Si se desconoce el Puerto Com asignado tenemos que hacer clic “Open Device Manager” y en

“Puertos” aparecerá en última posición (por ejemplo COM2).

3.-Seleccionar la plantilla (Template for New Scratch Project) según el modelo de picaxe o de placa que vamos a utilizar. Nosotros utilizaremos el picaxe-20m2.

http://get.adobe.com/air/

https://www.google.com/url?q=http://scratch.mit.edu/scratch2download/&sa=U&ei=cWXJVLKcAaLeywPFnYCYAQ&ved=0CAUQFjAA&client=internal-uds-cse&usg=AFQjCNHJylJ6COWh3bwOREM_g1zff5kN1Q

http://www.picaxe.com/downloads/s2p/WinS2P.exe



4.-Pulsar en “Download Communicator Program” para transmitir el programa de

comunicaciones al picaxe (firmware).

*Si aparece un error consultar pág. 33.

5.-Hacer clic en Connect (ventana S2P) y se establecerá el enlace entre Scratch2 y el picaxe.

El indicador cambia de color amarillo a verde.

6.-Abrir Scratch2 haciendo clic en Open. De esta manera aparecerán los bloques de Picaxe.

7.- En “Más Bloques” se encuentran las instrucciones para leer las entradas y activar las salidas del Picaxe.

Podéis hacer un pequeño programa de comprobación tal como:



Al pulsar la bandera verde la salida B.0 hará intermitencias en intervalos de un segundo. Esta

acción también hará que se mueva hacia adelante el motor_A de nuestro robot.

Utilización Modo 2 (sin cable USB)

8.- Si ahora interesa pasar este programa al Picaxe para trabajar desconectado de Scratch2,

tenemos que guardarlo primero en formato sb2 (por ejemplo intermitente.sb2). ¡Recordad

que se debe parar la ejecución del programa!



9.-Hacer clic en “Disconnect” del aplicativo S2P.

10.- En el aplicativo S2P pasamos al “Mode 2 – Remote Run (Convert Scratch to PICAXE

BASIC)”. Hacemos clic en Program y seleccionamos el archivo de Scratch que hemos

guardado anteriormente nombrado intermitente.sb2, Open y OK.



11.-Automáticamente se traduce el programa de Scratch2.0 a BASIC y se envía al Picaxe.

Hacemos OK para terminar.

12.-Desconectamos el cable de programación y veremos cómo la salida B.0 y el motor A

siguen haciendo intermitencias.

*Recordad que en el caso de la Imagina Android/ Scratch cuando se desconecta el cable USB se debe alimentar con pilas.

Con este sistema se puede programar cualquier chip Picaxe de la gama M2 o X2. Los otros

modelos más viejos no lo permiten. Por lo tanto la programación ya no depende de la placa,

sino del modelo de Picaxe que le pongamos. *Para más información consultar: http://www.picaxe.com/Software/Third-Party/Scratch/

Soluciones a posibles problemas conocidos:

1.-Si no comunica la placa con S2P, aunque le haya asignado un puerto COM, significa que el

PICAXE está "colgado" y hay que hacerle un reset. Para hacer un reset se debe apagar el

interruptor (ver imagen adjunta) y pulsar Download Comunicator Program en S2P a la vez

que vuelve a encender el interruptor.

2.-Si el motor A, en modo1, no funciona aunque se enciende el LED azul, es que no recibe

bastante corriente del puerto USB, por lo que para solucionarlo se deberá conectar también

las pilas (esto solo puede suceder en ordenadores antiguos con puertos USB 1.0). Pueden

coexistir las dos alimentaciones. La placa ya lleva la protección correspondiente.

Interruptor

http://www.picaxe.com/Software/Third-Party/Scratch/



Anexo 4.-Esquema electrónico de la placa Imagina



Anexo 5.-Ubicación componentes y tabla de Entradas/Salidas placa Imagina-Scratch

Tabla de entradas y salidas utilizadas

Entradas utilizadas Salidas utilizadas

C.0 Receptor de Infrarrojos B.0 Diodo LED azul. Motor A adelante

C.1 Sensor de luz (resistencia LDR) B.1 Diodo LED verde. Motor A atrás

C.2 B.2 Diodo LED amarillo. Motor B adelante

C.3 Sensor de línea fotoeléctrico, sensor PIR, o cualquier otro sensor

B.3 Diodo LED rojo. Motor B atrás

C.4 Sensor de ultrasonido / sensor de línea Derecho (SD – SR)

B.4 Bluetooth

C.5 Pulsador / Sensor de línea Izquierdo (SI –

SL)

B.5 BUS I2C

C.6 Bluetooth B.6 Zumbador / Emisor Infrarrojos

C.7 Sensor de temperatura (resistencia NTC)

B.7 Servomotor / BUS I2C / Nunchuk

EBV



Anexo 6.-“Pinout” PICAXE-20M2 y 20X2

Documents

Manual de Actividades con Scratch con el robot Imagina