Tutorial electrónica mOway

Tutorial de mOway Tutorial 2. Introducción a la Electrónica

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Tutorial 2.

Introducción a la electrónica

del robot mOway



Índice

Introducción ............................................................................................................................ 2

Conceptos básicos de electrónica ......................................................................................... 3

Circuito hidráulico ................................................................................................................... 3

Circuito eléctrico ..................................................................................................................... 5



Introducción

Antes de empezar a explicar los dispositivos de los que está formado el robot mOway,

vamos a aprender algunos conceptos sobre electrónica. Esto es necesario para comprender

cómo funcionan los sensores del robot mOway, es decir, cómo puede el robot pararse cuando

encuentra un obstáculo, encender su luz cuando detecta oscuridad y muchas otras cosas.

La primera imagen es la placa electrónica que se encuentra dentro del robot mOway. En

las otras imágenes se muestra diferentes elementos electrónicos (microprocesadores,

condensadores, LEDs, etc.).

Como acabas de ver, el robot está formado por una gran cantidad de dispositivos

electrónicos. Estos dispositivos están conectados entre sí por diferentes circuitos

electrónicos. Para empezar poco a poco, vamos a explicar los conceptos básicos de

electrónica.



Conceptos básicos de electrónica

En electricidad y electrónica hay tres conceptos fundamentales:

Voltaje Intensidad Resistencia

La electricidad tiene el inconveniente de que a veces es difícil “ver” cómo funciona. Para

entender mejor los conceptos anteriores, vamos a comparar un circuito eléctrico con un

circuito hidráulico: por ejemplo, una tubería por la que circula el agua.

Circuito hidráulico

El circuito hidráulico consiste en lo siguiente:

Un depósito con agua, a una cierta altura.

Una tubería inclinada que sale del depósito.

Como el depósito está a cierta altura sobre el nivel del suelo, la fuerza de gravedad hace

que el agua salga del depósito y baje por la tubería hasta el suelo. Vamos a ver tres

situaciones diferentes en las que, dependiendo de la altura del depósito, la cantidad de agua

que circula por la tubería será diferente.

Depósito

Tubería

Suelo



Si el depósito estuviera a ras del suelo,

no podría caer agua por la tubería.

Por el contrario, si el depósito está a cierta altura, el

agua podrá caer por la tubería.

Cuanto mayor sea la altura del depósito, mayor será

la cantidad de agua que cae por la tubería.

En resumen:

Depósito Tubería

Depósito alto Mucha agua

Depósito bajo Poca agua

Como hemos visto, dependiendo de la altura del depósito, la cantidad de agua que

circulará por la tubería será diferente. Ahora vamos a comparar esto con un circuito eléctrico,

en el que la “altura del depósito” será el voltaje (o tensión) y la “cantidad de agua” será la

corriente eléctrica (o intensidad).



Circuito eléctrico

En el caso de un circuito eléctrico, en vez de una tubería tendremos un cable eléctrico, y

en vez de agua, circulará una corriente eléctrica (o intensidad).

Por otra parte, en el ejemplo anterior, el depósito proporcionaba agua. En el caso del

circuito eléctrico, el elemento que proporciona la corriente eléctrica puede ser una batería.

Al conectar los cables a la batería, empieza a circular una corriente eléctrica por el cable.

Cuando esta intensidad pasa a través de la bombilla, ésta se ilumina. Si el voltaje de la batería

es bajo, la intensidad también será baja y, por tanto, la bombilla se iluminará poco.

En las imágenes podemos ver la representación del circuito eléctrico (izquierda, poco

voltaje) y el equivalente del circuito hidráulico (derecha, poca altura).

Intensidad baja

Poco voltaje

Batería

Bombilla

Cable



Cuanto mayor sea el voltaje de la batería, la corriente que circula por el cable también será

mayor y la bombilla se iluminará con más intensidad.

Como hemos visto, el voltaje es como si indicase la inclinación de la tubería. La

intensidad es como si fuera la cantidad de agua. Es decir, a mayor “inclinación” (voltaje),

mayor “cantidad de agua” (intensidad).

Comparativa:

Circuito hidráulico Circuito electrónico

Tubería

Cable eléctrico

Depósito de agua

Batería

Intensidad alta

Mucho voltaje



Altura del depósito

Voltaje

Cantidad de agua

Intensidad

Ahora imagina que dentro de la tubería hay piedras u otros objetos. En este caso, al agua

le costaría más recorrer la tubería y su cantidad será menor.

En un circuito eléctrico, un componente que dificulta la circulación de intensidad se llama

resistencia eléctrica o simplemente resistencia. La resistencia se opone a la circulación de

intensidad.



La resistencia eléctrica se representación una línea “dentada”, como se muestra en las

imagen siguiente.

Circuito hidráulico Circuito electrónico

Obstáculos

Resistencia

Para un mismo voltaje (es decir, con la misma batería), si la resistencia es alta, la

intensidad que circulará por el circuito será baja (a mayor resistencia, más le cuesta a la

intensidad “fluir”). Por tanto, la bombilla se iluminará poco.

En cambio, si la resistencia es baja, la intensidad será alta (la intensidad circula más

“fácilmente”). Por tanto, la bombilla se iluminará mucho.

Mucha intensidad

Poca resistencia

Poca intensidad

Mucha resistencia



En resumen:

Hemos visto que la corriente que circula por un circuito depende de la resistencia que

tenga dicho circuito.

Si el circuito tiene mucha resistencia, la intensidad será baja.

Si el circuito tiene poca resistencia, la intensidad será alta.

Pregunta:

¿Cómo podemos aplicar lo anterior para que mOway pueda detectar las variables del

ambiente que le rodea (temperatura, luz,…)?

Respuesta:

El robot mOway puede saber la temperatura de la habitación, la luz que recibe, medir el

nivel de su batería, etc., gracias a sus sensores internos. Un sensor es un elemento

electrónico que permite detectar diferentes variables del entorno. Las variables del entorno

pueden ser temperatura, luz, ruido, etc.

Un sensor tiene cierta resistencia eléctrica. Esta resistencia varía dependiendo de las

variables del entorno. Como hemos visto antes, al variar la resistencia de un circuito eléctrico,

también varía la intensidad que circula por dicho circuito. Esta intensidad puede ser medida por

el robot mOway, por medio de su microprocesador (el “cerebro” del robot).

Por ejemplo, la resistencia del sensor de luz de mOway disminuye cuando la luz del

entorno aumenta.

Cuando la resistencia del sensor de luz disminuye, la intensidad que circula por su circuito

es mayor. El microprocesador de mOway se encarga de medir esta intensidad y por tanto

puede “saber” que la luz del ambiente ha aumentado.

Sensor de luz



En la imagen siguiente se muestra el caso en que la luz ambiental es alta:

En el caso siguiente, la imagen muestra el caso en que la luz ambiental es baja:

En resumen:

Ambiente Sensor Circuito

Luz sube Resistencia baja Intensidad sube

Luz baja Resistencia sube Intensidad baja

Las personas también tenemos “sensores”:

En la piel sentimos si hace frío o calor (sensor de temperatura)

Con los ojos vemos si hay mucha luz o si está oscuro (sensores de luz)

etc.

EJERCICIO: Puedes pensar en otros “sensores” que tenemos las personas para

conocer el mundo que nos rodea.

Poca intensidad

Resistencia del sensor alta

Poca luz

Microprocesador Batería

Mucha intensidad

Resistencia del sensor baja

Microprocesador

Mucha luz

Batería

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