Taller de Robótica Educativa para Docentes

Duración: 6 clases de 4 horas (24 horas totales)
Público: Docentes (sin experiencia previa requerida)
Objetivo general: Que los docentes adquieran competencias prácticas en electrónica y programación con Arduino, culminando en la construcción e implementación de un robot móvil controlado por Bluetooth, listo para ser transferido al aula.

Clase 1: Introducción a la robótica y Electrónica básica (4 h)

Objetivo de la clase
Comprender los conceptos fundamentales de electricidad y verificar experimentalmente la Ley de Ohm, sentando las bases para el resto del taller.

Contenidos

  • Magnitudes eléctricas: voltaje, corriente y resistencia.
  • Diagramas esquemáticos
  • Ley de Ohm () y sus variaciones.
  • Componentes pasivos: resistencias (código de colores), potenciómetros y LEDs.
  • Seguridad eléctrica y uso correcto del multímetro.
  • Introducción al protoboard y técnicas de conexión.

Actividades prácticas

  1. Identificación de resistencias con código de colores y medición con multímetro.
  2. Circuito serie simple: fuente + resistencia + LED.
  3. Laboratorio de Ley de Ohm: variar la resistencia o el voltaje y medir corriente. Tabulación de datos y verificación de la fórmula.
  4. Cálculo de resistencias limitadoras para LEDs.

Producto de la clase
Tabla de mediciones y conclusiones sobre la relación entre V, I y R.

Materiales clave
Multímetro, protoboard, resistencias de varios valores, LEDs, potenciómetro, fuente o batería, jumpers.

Clase 2: Blink – Primer contacto con Arduino y programación (4 h)

Objetivo de la clase
Instalar el entorno de desarrollo, comprender la estructura básica de un sketch de Arduino y realizar el programa clásico “Blink” y sus variantes.

Contenidos

  • ¿Qué es un microcontrolador? Arduino Uno / compatible.
  • Instalación de Arduino IDE y drivers.
  • Estructura de un programa: setup() y loop().
  • Entradas y salidas digitales.
  • Funciones pinMode(), digitalWrite() y delay().
  • Variables y constantes.

Actividades prácticas

  1. Instalación y configuración del IDE.
  2. Programa Blink original (LED integrado).
  3. Variantes: LED externo, parpadeo a diferentes velocidades, secuencia de varios LEDs.
  4. Implementación de una luces de policia y semaforo.
  5. Introducción a comentarios y buenas prácticas de código.

Producto de la clase
Sketch funcional de Blink con al menos dos variantes y código comentado.

Materiales clave
Arduino + cable USB, LEDs, resistencias 220 Ω, protoboard, computadora.

Clase 3: Display de 7 segmentos (4 h)

Objetivo de la clase
Controlar un display de 7 segmentos (ánodo o cátodo común) y comprender el manejo de múltiples salidas digitales y la lógica de visualización de dígitos.

Contenidos

  • Estructura de un display de 7 segmentos.
  • Ánodo común vs cátodo común.
  • Mapeo de segmentos (a–g + punto decimal).
  • Arrays y estructuras de datos simples para representar números.
  • Multiplexado básico (si se usa display de 2 dígitos).

Actividades prácticas

  1. Identificación de pines del display y conexión al Arduino.
  2. Encendido individual de cada segmento.
  3. Visualización de números del 0 al 9.
  4. Contador automático (0–9) y visualización de un valor fijo o variable.
  5. (Opcional) Contador con pulsador.

Producto de la clase
Programa que muestre números correctamente en el display y diagrama de conexiones.

Materiales clave
Display de 7 segmentos, resistencias limitadoras, protoboard, jumpers, pulsador (opcional).

Clase 4: Transistor y sonidos (4 h)

Objetivo de la clase
Comprender el funcionamiento del transistor como interruptor y generar sonidos con un buzzer, introduciendo el control de cargas que requieren más corriente.

Contenidos

  • Transistor bipolar (NPN): funcionamiento básico como interruptor.
  • Polarización del transistor y resistencia de base.
  • Buzzer activo vs pasivo.
  • Generación de tonos con tone() y noTone().
  • Introducción a PWM conceptual (aunque se use principalmente digital).

Actividades prácticas

  1. Encendido de un LED o carga pequeña mediante transistor.
  2. Control de un buzzer activo y pasivo.
  3. Generación de melodías simples (escala musical o canción corta).
  4. Combinación: display + sonido (ejemplo: al llegar a un número se emite un tono).

Producto de la clase
Circuito con transistor funcionando y sketch que reproduzca una secuencia de sonidos.

Materiales clave
Transistor NPN (2N2222 o similar), resistencia de base, buzzer activo y pasivo, LED, protoboard.

Clase 5: Puente H (control de motores) (4 h)

Objetivo de la clase
Entender el funcionamiento del puente H y controlar la dirección y velocidad de motores DC, base del movimiento del robot.

Contenidos

  • ¿Qué es un puente H y por qué se necesita?
  • Driver L298N (o similar): pines de control, enable y alimentación.
  • Control de dirección (adelante / atrás) y de velocidad mediante PWM (analogWrite).
  • Alimentación separada para motores (buena práctica).
  • Concepto de robot diferencial (dos motores independientes).

Actividades prácticas

  1. Conexión del L298N a Arduino y a dos motores.
  2. Control individual de cada motor: sentido y velocidad.
  3. Movimientos básicos del chasis: avanzar, retroceder, girar sobre su eje, detenerse.
  4. Pruebas de respuesta y ajuste de velocidades.

Producto de la clase
Chasis con dos motores controlados correctamente desde Arduino (por cable / Monitor Serial).

Materiales clave
Driver L298N, 2 motores DC + ruedas, chasis, batería independiente, Arduino, jumpers.

Clase 6: Bluetooth e implementación del robot controlado por Bluetooth (4 h)

Objetivo de la clase
Integrar el módulo Bluetooth, recibir comandos desde un smartphone y lograr el control inalámbrico completo del robot. Cierre del proyecto y transferencia pedagógica.

Contenidos

  • Módulo Bluetooth HC-05 / HC-06: configuración básica y emparejamiento.
  • Comunicación serial inalámbrica.
  • Recepción de caracteres o cadenas y su asociación a movimientos.
  • Estructura final del código del robot (funciones claras y legibles).
  • Buenas prácticas de alimentación y organización del cableado.
  • Reflexión pedagógica: cómo llevar este proyecto al aula.

Actividades prácticas

  1. Conexión y emparejamiento del módulo Bluetooth.
  2. Prueba de envío/recepción de datos desde el Monitor Serial y desde el teléfono.
  3. Integración completa: Bluetooth + puente H + motores.
  4. Control del robot desde una aplicación móvil (Bluetooth RC Controller o similar).
  5. Pruebas de campo, ajustes finales y demostración.
  6. Diseño rápido de una actividad de aula usando el robot construido.

Producto final del taller
Robot móvil funcional controlado por Bluetooth desde un smartphone, con código comentado y esquema de conexiones.

Materiales clave
Módulo HC-05/HC-06, robot montado de la clase anterior, smartphone, app de control Bluetooth. 

 

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