UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI FACULTAD DE CIYA
CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
ROBÓTICA
INFORME DE AVANCE DE PROYECTO
Curso y paralelo: 7mo “A”
GRUPO #: 1
Nombres: Acosta Jessica Chica Carlos Muñoz Luis Pérez Michael
TEMA Diseño e implementación de un prototipo electrónico didáctico basándose en el juego “Simon Say” mediante una placa Arduino, para mejorar las habilidades cognitivas de los
niños con TDAH.
1. OBJETIVOS Objetivo General Diseño e implementación de un prototipo electrónico didáctico basándose en el juego “Simon Say” mediante una placa Arduino, para mejorar las habilidades cognitivas de los
niños con TDAH.
Objetivos Específicos
Aplicar técnica de juegos creativos, didácticos y profesionales para facilitar el aprendizaje a través de la motivación que provoca el juego.
Fomentar la cooperación, la comunicación y las habilidades sociales a través del juego para el el logro de objetivos.
Desarrollar los sentidos cognitivos de los niños por medio de juegos didácticos utilizando diferentes técnicas como colores y sonidos que promuevan sus habilidades.
2. JUSTIFICACIÓN Este proyecto tiene como finalidad de ayuda a los niños con trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDAH) que sera realizado para poner en práctica los conocimientos adquiridos, ya que se buscan soluciones que ayuden a solventar los problemas ocacionados. Al analizar la situación de los niños con déficit de atención en el país, se observa con preocupación que, a pesar de la extensa normatividad y las actividades desarrolladas, se encuentran aún barreras que les impide participar en igualdad de condiciones o los demás niños.
3. ALCANCE DEL PROYECTO El presente proyecto, tendrá como finalidad promover el desarrollo cognitivo, estimulando la atención, el pensamiento creativo, la memoria y la habilidad para resolver pro blemas, mediante el prototipo prototipo didáctico “Simón say” él se lleva ll eva a cabo mediante la selec-
ción de distintos colores (verde, rojo, azul y amarillo), el cual consta con cuatro botones, cada uno con un color, y cada botón tiene una nota musical asignada. Los botones van
iluminándose de forma aleatoria creando un patrón cada vez más largo, el jugador tiene que repetir el patrón pulsando los botones sin fallar, si el jugador lo hace correctamente sube un nivel sumando un color más al patrón, pero si falla, el juego termina y vuelve a empezar desde el principio.
4. CAMPO DE APLICACIÓN El proyecto es realizado con el fin de la utilización en la línea de robótica industrial i ndustrial para poner en practica conocimientos adquiridos en el área de robótica, r obótica, electrónica, circuitos eléctricos, entre otros. Aplicándolos para la mejora de los procesos industriales tales como el transporte de productos consecutivos, y a su vez la clasificación y detección del color de los mismos, lo cual sería de gran utilidad en empresas textiles, de pintura entre otras, mejorando así su productividad.
5. PROYECTOS SIMILARES
Los juegos electrónicos y su incidencia en el bajo rendimiento escolar de los niños de la escuela Abel Sánchez del cantón Pillaro Durante el año lectivo 2009/2010. (Haro, 2011)
Evaluación de la plataforma arduino e implementación de un sistema de control de posición horizontal (Tapia, 2013)
Diseño e implementación de un prototipo juego de “Simon Dice”, basado en Arduino para el desarrollo mental de personas con discapacidad discapacidad cognitivas.
6. ANTECEDENTES Año: 15 de febrero 2017 Nombres de autores: Steven Barco Tangarife Institución: Universidad Pontificia Bolivariana Nombre del proyecto: Simón dice Arduino Conclusiones o Ideas Importantes: Importantes: El propósito del dispositivo es estimular la memoria de los encargados de las terapias de personas con capacidades capacidades diferentes diferentes y, al mismo tiempo, ayuda ayuda a desarrollar habilidades habilidades cognitivas y motrices que les permitan interactuar mejor en su entorno.
Año: 21 de junio del 2016 Nombres de autores: Passaglia Nicolás, Coloso Agustín Institución: Universidad Nacional de Córdoba Nombre del proyecto: Electrónica Digital II Conclusiones o Ideas Importantes: Importantes: Como conclusión podemos afirmas que, si bien fue un trabajo muy demandante ya que tanto pensar la lógica del programa como escribirla en lenguaje ensamblador fueron actividades desafiantes, sumando el hecho que l implementación electrónica del programa siempre trae aparejaos problemas como malas conexiones y ruido. No obstante, una ve todo funcione perfectamente trae consigo una sensación muy satisfactoria ya que vemos todo lo aprendido durante el año en la asignatura se ve plasmado en casos reales de aplicaciones con mucho potencial, lo cual nos brinda mucha motivación para continúa haciendo este tipo de circuitos.
Año: 01 de abril del 2010 Nombres de autores: Beltrán José María Institución: Fundación Saldarriaga Concha Nombre del proyecto: Reto para la inclusión en la capital Humana Conclusiones o Ideas Importantes: Importantes: Esta investigación, presenta resultados preliminares del registro, se evidencia con el análisis los vacíos que aún tenemos en el desarrollo de la política pública de discapacidad, la situación con problemas de discapacidad no es más que el resultado de los aciertos y desaciertos de las acciones y omisiones en desarrollo de la gestión pública y territorial. territorial .
Año: 04 de junio del 2002 Nombres de autores: Schweers Roberts
Institución: SEDICI repositorio Institucional de la UNLP Nombre del proyecto: Descripción en VHDL de arquitecturas para implementar el algoritmo CORDIC.
Conclusiones o Ideas Importantes: Importantes: En el presente trabajo se estudia el algoritmo de cómputo numérico CORDIC y se descri ben algunas de sus variantes arquitecturales. arquitecturales. Para comenzar se realizará una descripción descripción a nivel funcional algorítmica con un alto nivel de abstracción del algoritmo en VHDL, utilizando aritmética en punto flotante proporcionada por el lenguaje. El propósito es validar el funcionamiento de algoritmo mediante el cálculo del seno, del coseno y del arco tangente. Seguidamente se realizará la descripción de dos de d e las arquitecturas más comunes (CORDIC bit paralelo desplegado y CORDIC bit-paralelo iterativo) utilizando aritmética de punto fijo como forma de representación numérica. La descripción de las arquitecturas particulares, se llevará a cabo a partir del funcionamiento correcto de la descripción funcional algorítmica. Otro aspecto interesante es la modificación de los parámetros principales que afectan a las arquitecturas, ancho de palabra y número de iteraciones. Para verificar el funcionamiento de las descripciones, se utilizarán como referencia a las funciones seno, coseno y arco tangente. La validación se llevará a cabo utilizando MATLABTM como herramienta de comparación.
7. MARCO TEÓRICO ¿Qué es arduino?
Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source) basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o entornos interactivos. Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de entradas desde una variedad de sensores sensores y puede afectar a su alrededor mediante el control de luces, l uces, motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se programa usando el Arduino Programming Language (basado en Wiring) y el Arduino Development Environment (basado en Proce-
ssing). Los proyectos de Arduino pueden ser autonomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP , etc.). Arduino recibió una mención honoríca en la sección Digital Communities del Ars Electronica Prix en 2006.
Figura.1(Arduino Uno) Fuente: (Ojeda, 2014)
¿Por qué Arduino? Hay muchos otros microcontroladores y plataformas microcontroladoras disponibles para computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia’s BX-24, Phidgets, MIT’s
Handyboard, y muchas otras ofertas de funcionalidad similar. Todas estas herramientas toman los desordenados detalles de la programación de microcontrolador y la encierran en un paquete fácil de usar. Arduino también simplificael proceso de trabajo con microcontroladores, pero ofrece algunas ventajas para profesores, estudiantes y aaficionados interesados sobre otros sistemas:
Barato: Las placas Arduino son relativamente baratas comparadas con otras plataformas microcontroladoras. La versión menos cara del modulo Arduino puede ser ensam blada a mano, mano, e incluso los módulos módulos de Arduino preensamblados preensamblados cuestan menos menos de 50$.
Multiplataforma: El software de Arduino se ejecuta en sistemas operativos Windows, Macintosh OSX y GNU/Linux. La mayoría de los sistemas microcontroladores están limitados a Windows.
Entorno de programación simple y claro: El entorno de programación de Arduino es fácil de usar para principiantes, pero sucientemente flexible para que usuarios avanzados avanzados puedan aprovecharlo aprovecharlo también. Para profesores, está convenientemente basado en el entorno de programación Processing, de manera que estudiantes aprendiendo a programar en ese entorno estarán familiarizados con el aspecto y la imagen de Arduino.
Código abierto y software extensible: El software Arduino está publicado como herramientas de código abierto, disponible para extensión por programadores experimentados. experimentados. El lenguaje puede ser expandido mediante librerias C++, y la gente que quiera entender los detalles técnicos pueden hacer el salto desde Arduino a la programación en lenguaje AVR C en el cual está basado. De forma similar, puedes añadir código AVR-C directamente en tus programas Arduino si quieres.
Código abierto y hardware extensible: El Arduino está basado en microcontroladores ATMEGA8 y ATMEGA168 de Atmel. Los planos para los módulos están publicados bajo licencia Creative Commons, por lo que diseñadores experimentados de circuitos pueden hacer su su propia versión del módulo, extendiéndolo extendiéndolo y mejorándolo. mejorándolo. Incluso usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión de la placa del módulo para entender como funciona y ahorrar dinero.
¿Qué es Tinkercad? Tinkercad es un software gratuito online creado por la empresa Autodesk, empresa Autodesk, una una de las em presas punteras en el software de diseño 3D de la mano de su programa estrella para tal fin, Inventor. fin, Inventor. El El objetivo al usar Tinkercad debe ser una primera inmersión en el mundo del diseño 3D de una manera sencilla y atractiva, ya que la interfaz de trabajo es simple y muy atractiva inicialmente, si bien una vez dominados los conceptos básicos carece de herramientas para llegar a diseños complejos. Sus ventajas son claras: es sencillo de usar, su aspecto es atractivo y con unas pocas horas de entrenamiento podemos adquirir mucha destreza en su uso.
Como desventaja podríamos señalar que es necesario tener una cuenta de correo para darse de alta como usuario y que sólo posee una versión online, por lo que hace falta conexión a internet.
Definiciones de Videojuego Luego de analizar de lleno que es el juego, revisaremos de forma detallada que es el videojuego y las temáticas que tengan relación con el “GameArt” Primero comenzaremos
definiendo videojuego. Según la Enciclopedia Británica, a pesar de ser una edición de 1985, se refiere a los “electronic games” o juegos electrónicos como: “todo tipo de juego operado por una compu-
tadora de chip de silicio que provee de memoria. Estos juegos se separan en tres clases: pequeños, portátiles y a pila; juegos más grandes que se proyectan en una pantalla de televisión o en una computadora; y los más grandes jugados en las salas recreativas. Las dos últimas categorías son llamadas usualmente videojuegos”
Máquinas de Salón o Arcades: Son máquinas de videojuegos que funcionan en salones de entretenimientos. Cada máquina permite jugar un solo videojuego, y para hacerlo es necesario introducir una ficha o una moneda. Si las comparamos con otros tipos de máquinas de videojuegos, las maquinas son voluminosas (un metro cúbico o más). m ás).
Figura.2(Juegos Figura.2(Juegos Árcade) Fuente: (Ojeda, 2014; Haro, 2011)
Consolas: Una consola es una computadora específicamente diseñada para servir como soporte de videojuego. El software se presenta generalmente en cartuchos, que pueden tener uno o más juegos. Suelen poder conectarse a varios accesorios, básicamente a un televisor o monitor y a joysticks. Pero también a pistolas p istolas infrarrojas, lentes estereoscópicos, lectores de Cd-Rom y DVD, sistemas de sonido.
Figura.3(Juegos Figura.3(Juegos de Consola) Fuente: (Ojeda, 2014; Haro, 2011)
Computadoras personales: personales: Son diseñadas para ejecutar diferentes programas, según las necesidades del usuario. Desde el punto de vista informático, un videojuego es un tipo particular de programa, como puede puede serlo un procesador procesador de texto o un programa contable. Por esto, las computadoras no suelen fabricarse a priori para ser máquinas de videojuegos, aunque algunas apuntan más que otras a ese sector del mercado.
Figura.4(Medios Tecnológicos) Tecnológicos) Fuente: (Ojeda, 2014; Haro, 2011)
Videojuegos en línea: Los videojuegos en línea son aquellos videojuegos jugados vía Internet. Puede tratase de videojuegos multijugador, en los que se juega ju ega con otras personas o videojuegos de navegador que se descargan desde la web y se ejecutan en el navegador. El primer videojuego comercial que salió fue el famoso Pong, que apareció en la década de los 70 en un salón recreativo de California.
Figura.5(Juegos Figura.5(Juegos en Línea) Fuente: (Ojeda, 2014; Haro, 2011)
8.
DISEÑO
Componentes necesarios necesarios para la elaboración de nuestro juego interactivo simón dice: 1x Arduino NANO/UNO 1x Interruptor DIP para activar/desactivar activar/desactivar el sonido 1x Zumbador piezoeléctrico que emitirá los sonidos y melodías del juego 4x Resistencias de 330 Ohm para los LEDs 4x Botones con LED integrado (o 4 botones tipo push y 4 leds por separado) 1 pantalla LCD 16x2
Diagrama de Flujo
Figura.6(Diagrama de Funcionamiento) Funcionamiento)
Diseño simulado en el programa tinkercad
Figura.7(Diseño Simulado) Fuente: https://www.tinkercad.com/things/avquFhFOVcVshiny-amberis/editel?sharecode=p9 shiny-amberis/editel?sharecode=p9dSP9oQwhpCJ0Jf5p dSP9oQwhpCJ0Jf5p_vHhmzpP6H1_vHhmzpP6H1FGrctdmrNpLFQ=
9. PORCENTAJE DE AVANCE ACTIVIDADES
TIEMPO A REALIZARCE
Investigación del proyecto
100 %
Propuesta del proyecto
100 %
Aprobación del proyecto
100 %
Elaboración de prototipo en un sistema
100 %
por computadora computadora Compra de materiales
70%
Armado del prototipo
100 %
Programación
100%
Funcionamiento Funcionamiento del prototipo
100%
Redacción de informe
80%
Tabla 1 (Porcentajes de Avance)
ACTIVIDADES A REALIZAR ACTIVIDADES
TIEMPO A REALIZARCE
Investigación del proyecto
2 Horas
Propuesta del proyecto
2 Horas
Aprobación del proyecto
1 Horas
Elaboración de prototipo en un sistema por computadora computadora Compra de materiales
3 a 4 Horas 2 Dias (El tiempo t iempo de espera depende de la complejidad del elemento electrónico)
Armado del prototipo
En Proceso
Programación
En Proceso
Redacción de informe
3 Horas
Tabla 2 (Actividades a Realizarse)
10. Bibliografía Haro, Luci. 2011. Repositorio UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO. [En línea] FACULTAD DE
CIENCIAS HUMANAS Y DE LA EDUCACIÒN, 15 de 04 de 2011. [Citado el: 18 de 06 de 2018.] http://repo.uta.edu.ec/bitstream/123456789/661/1/SE-13.pdf. Ojeda, Luis . 2014. Arduino. [En línea] 12 de 08 de 2014. [Citado el: 18 de 06 de 2018.]
http://arduino.cl/que-es-arduino/. Tapia, Carlos . 2013. Repositorio Universidad Politecnica Salesiana sede Guayaquil. [En línea]
15 de 10 de 2013. [Citado el: 18 de 06 de 2018.] https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/5522/1/UPS-GT000511.pdf. Flavell, L. (2010). Beginning Blender. United States of America: Apress. fritzing. (01 de Abril de 2015). fritzing. Obtenido de http://fritzing.org/home/ Instituto
Nacional de Estadística, Geografía e Informática - INEGI. (2007). Clasificación de Tipo de Discapacidad. Mexico: INEGI. Margolis, M. (2011).
Arduino Cookbook. United States of America: O'Reilly. Sarlé M, S. N. (17 de Mayo de 2009). El desarrollo de la atención, la percepción y la memoria.
Obtenido de Familianova Schola: http://www.familianova-schola.com/ Schweers, R. J. (2002). Descripción en VHDL de arquitecturas para implementar el algoritmo CORDIC. En R. J. Orosco Andres. (2014). diseño e implementación de un prototipo de "Simon dice" basado en arduino para el desarrollo mental de personas con discapacidad cognitiva. Colombia. [En línea]http://andresorozco.co/web/images/docs/Juego%20de%20Sim%C3%B3n%20Dice_Tatiana%20Arellano%20y%20Edmar%20Zapata_Final.pdf Schweers, Cápitulo 2 - Metodologías de diseño de hardware (pág. 14 a 19). La P lata:
Universidad Nacional de La Plata. Shiloh, M. B.-f. (Diciembre 2014). Make: Getting Started with Arduino 3rd Edition. United
States of America: Maker Media.
CONCLUSIONES
El aprendizaje puede adaptarse, en este caso para el aprendizaje de colores y para poner a prueba la memoria, memoria, pero con una modificación puede puede servir para aprender figuras geométricas.
Se logró crear un juego j uego que puede ayudar al aprendizaje ya que es un claro ejercitador de la memoria, al seguir secuencias de luces.
La metodología de diseño aplicada es útil para diseños relativamente pequeño donde el número de bloques funcionales y/o circuitos no sea exagerada. Igualmente permite analizar los circuitos y reutilizar los bloques funcionales de Hardware o Software para proyectos futuros.
