Proyectos

Síntesis de la actividad:

La propuesta está destinada a alumnos de escuelas secundarias. El objetivo es comprender  la lógica de las matrices a partir de la interación y ejercitación con las interfaces gráficas. La actividad comprenderá la construcción en un software de diseño (processing o flash) de una matriz de "n" por "n". A través de la placa de desarrollo, conectaremos una matriz de leds en relación con la matriz digital, de modo tal que los alumnos puedan ingresar coordenadas que se reflejarán en la matriz física. El trabajo con este dispositivo será el punto de partida para trabajar con diversos contenidos de física  y matemática.

Descripción de la propuesta:

A partir de la planificación de un ejercicio que consiste en la utilización de una matriz de leds conectada a una placa arduino y a un programa de diseño, se involucran contenidos provenientes de electrónica,  informática, diseño interactivo, y  matemática.

Para llegar a  comprender qué es una matriz y cómo funciona, recurrimos a la experimentación con una matriz física en interacción con interfaces gráficas. De este modo, implicamos saberes que pasan por la comprensión del lenguaje de programación de arduino, el funcionamiento del software de diseño, componentes y circuitos eléctricos.

Materiales necesarios

•    1 matriz de LEDs de 7 x 5
•    1 placa de desarrollo Arduino y cable USB
•    1 Protoboard
•    12 cables unipolares
El proyecto requiere conocimientos básicos previos básicos sobre programación y electrónica.

Duración del proyecto

•    Clase 1: Se desarrollará el concepto de matrices desde su perspectiva matemática.
•    Clase 2: Se explicará la lógica de la programación y el funcionamiento del Arduino  (E/S, puertos, etc.).
•    Clase 3: Armado del Circuito y prueba del funcionamiento.
•    Clase 4: Programación de la interface en processing y puesta en práctica del proyecto.

Definición de una matriz:

Se llama matriz de orden m×n a todo conjunto rectangular de elementos aij dispuestos en m líneas horizontales (filas) y n verticales (columnas) de la forma:

Abreviadamente suele expresarse en la forma A =(aij), con i =1, 2, ..., m, j =1, 2, ..., n. Los subíndices indican la posición del elemento dentro de la matriz, el primero denota la fila (i) y el segundo la columna (j). Por ejemplo el elemento a25 será el elemento de la fila 2 y columna 5.
Dos matrices son iguales cuando tienen la misma dimensión y los elementos que ocupan el mismo lugar en ambas son iguales.

Definición de matriz de píxeles: 

Desde el punto de vista del hardware, básicamente consiste en una matriz de píxeles similar a los de la pantalla de un ordenador, generalmente de un solo color (la mayoría de las veces rojos).

Matriz de LEDs de 7 x 5 puntos.

Código de programacióArduino

int posx=0;
int posy=0;
int valor=10;

void setup()
{
 PORTD = B00000000; //PUERTO de 0 a 7
 PORTB = B11111110; //PURTO de 8 a 13
  for (int i = 2; i <= 13 ; i = i++){
      pinMode(i, OUTPUT);
  }
     Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
//  if (Serial.available()) {
 posx = Serial.read();
 posy = Serial.read();
 digitalWrite (posx+2,HIGH);
 digitalWrite (posy+9,LOW);
  delay (90); 
 PORTD = B00000000; //PUERTO de 0 a 7
 PORTB = B11111110; //PURTO de 8 a 13}
}

Programación de Processing

import processing.serial.*;
int posy=0;
int posx=0;
Serial myPort;

void setup(){
  size (800,800);
    myPort = new Serial(this, "COM7", 9600);
  println(Serial.list());
}

void draw(){
  PFont fontA = loadFont("CourierNew36.vlw");
  textFont(fontA, 25);
  fill(0);
  text("Ejercicio de Matrices", 50,450);
    for (int v = 30; v < 300; v = v+60) {
    for (int i = 40; i < 450; i = i+60) {
      fill (255,0,0);
      ellipse (i,v,50,50);
    }
  }
  posx=round (mouseX/60);
  posy=round (mouseY/60);
  myPort.write(posx);
  myPort.write(posy);
  print ("x - ");
  print (posx);
  print ("y - ");
  println (posy);
  
  
  
//  myPort.write(posx);
}

Autores.

Equipo de CET y AP de INTEC. Ministerio de Educación de la Ciudad de Buenos Aires.

(Aldo Ferrari, Nicolás Gutman, Lorena Betta, Florencia Rodriguez, Cristian Gomez).