EJERCICIOS

Sesión 1 (LUNES 31 de octubre) (Duración 5hrs.)

Conceptos básicos de electricidad y electrónica: carga, electricidad estática, corriente eléctrica, voltaje, y resistencia.

Componentes electrónicos básicos: Resistores y resistores variables (potenciómetros y fotorresistores). Características físicas de los resistores: tipo de construcción, materiales, funcionamiento y símbolo eléctrico.
Características físicas
Divisor de voltaje
Ley de Ohm V= IR
Diagramas de circuito
Uso del protoboard como etapa preliminar de prácticas
Uso del multímetro, tomar medidas de voltaje y corriente

Ejercicio: Sesión teórica y conectar en protoboard resistencias en serie y paralelo con un LED.


resistencias en serie

resistencias en paralelo

Material: Fuente de voltaje a 5 volts, resistencias de 220 Ohm, 1k Ohm y 10k Ohm, LEDs, alambre 18, 20 awg, multímetro, caimanes, protoboards.

Comentario de práctica: Comprender como toda la materia posee propiedades eléctricas y puede cargarse positiva o negativamente. Visualizar por medio de la intensidad de la luz de un LED, el efecto de las diferentes conexiones (serie, paralelo) de las resistencias. Manejar cargas eléctricas y electrónicas, es en cierto sentido, manipular la materia en un nivel subatómico.

Habilidades adquiridas: Aptitud para identificar las variables que integran las propiedades eléctricas de la materia. Conocer una tablilla de prácticas (protoboard), el armado de circuitos electrónicos en una tableta de prácticas, conceptualizar la noción de un circuito electrónico como una red en donde se relacionan variables, el voltaje, la corriente y la resistencia.



Sesión 2: (LUNES 7 de noviembre)


Componentes electrónicos básicos: Capacitores

Características físicas, tipo de fabricación, materiales, funcionamiento y símbolo eléctrico.
Conexión en serie y paralelo
Aplicaciones de circuitos con resistores y capacitores: constante de tiempo, filtro de fuente de voltaje, filtro de señal DC, integrador, diferenciador y supresor de picos.

Ejercicio: Conectar en protoboard capacitores en serie y paralelo, conectar un capacitor en serie con una resistencia para medir diferentes constantes de tiempo, dependiendo de los valores de los componentes.


capacitores en serie y paralelo

Material: Fuente de voltaje a 5 volts, resistencias de 220 Ohm, 1k Ohm y 10k Ohm, capacitores de 1uF, 10 uF, 100uF, LEDs, alambre 18, 20 awg, multímetro, caimanes, protoboards, LEDs.

Comentario de práctica: Reconocer el tiempo como un parámetro de circuitos electrónicos que es posible controlar por medio de propiedades de los componentes electrónicos.

Habilidades adquiridas: Observar la propiedad de almacenamiento de carga de los capacitores, conocer diferencias con conexiones serie y paralelo de resistencias.


Sesión 3: (MIÉRCOLES 9 de noviembre)

Componentes con semiconductores: Diodos.

Características físicas de los diodos.
Tipos de diodos y sus aplicaciones.

Ejercicio: Armar un circuito rectificador con una resistencia de 100k Ohm y un diodo 1N4004. Conectar una pequeña bombilla de 3 volts y mostrar que no tiene polaridad a diferencia de un Diodo Emisor de Luz.





ejercicios con diodos


Sesión 4: (LUNES 14 de noviembre)

Componentes con semiconductores: Transistores

Características físicas de los transistores.

Ejercicios: Armar circuito de interruptor con un transistor BC547 controlado por un fotorresistor.
Armar circuito amplificador para micrófono electret con 2N3904 y conectarlo a bocinas de computadora


circuito de interruptor con un transistor BC547 controlado por un fotorresistor

circuito amplificador para micrófono electret con 2N3904

Material: Fuente de voltaje a 5 volts, resistencias de 330 Ohm, 1k Ohm, 3.3k Ohm, 22k Ohm, 100k Ohm, potenciómetro de 100k Ohm, LEDs, fotorresistores, transistores NPN BC547 y 2N3904, micrófonos electret, capacitores de 10uF, alambre18, 20 awg, multímetro, caimanes, protoboards, bocinas para computadora.

Comentario de práctica: El funcionamiento de muchos dispositivos electrónicos está basado en la versatilidad, de la aplicación de los transistores de unión bipolar, esta característica es la base de los recursos de procesamiento y almacenamiento que se utilizan actualmente.

Habilidades adquiridas: Identificar diferentes aplicaciones de transistores dependiendo del circuito de polarización de un transistor, reconocer en los transistores una herramienta útil para control y automatización de procesos.



Sesión 5: (MIÉRCOLES 16 de noviembre)

Control de actuantes a partir de circuitos electrónicos con relevadores

Tipos de relevadores. Características físicas.

Ejercicio: conectar en protoboard un circuito de activación de relevador con transistor y diodo.

circuito de activación de relevador con transistor y diodo.

Material: Fuente de voltaje a 5 volts, resistencias de 1k Ohm, 2.2kOhm, diodos 1N4004, alambre 18, 20 awg, transistor BJT NPN 2N2222, relevador DIP reed MD-5T, relevador RAS 0510, multímetro, caimanes, protoboards, LEDs

Comentario de práctica: Los efectos de actuantes eléctricos y electrónicos como motores, bocinas, LEDs se pueden controlar mediante circuitos electrónicos de bajo voltaje.

Habilidades adquiridas: Identificar dispositivos electrónicos que permitan controlar el encendido-apagado de actuantes para explorar con posibilidades interactivas de la obra de arte con el espectador.



Sesión 6: (MIÉRCOLES 23 de noviembre)

Circuitos integrados, Timer 555

Polarización de un IC 555 para que funcione como oscilador de frecuencia variable.
Analizar la función del sonido como herramienta de interacción entre la obra y el espectador.

Ejercicio: Armar en protoboard, un circuito buzzer con Circuito integrado 555 e identificar que componentes se pueden modificar para que el sonido generado cambie de acuerdo a impulsos externos, como cambio de iluminación, tacto, etc.


un circuito buzzer con Circuito integrado 555


Material: Fuente de voltaje a 9 volts, resistencias a ¼ de watt de 220 Ohm,1k Ohm y 10k Ohm, fotorresistores, circuito integrado 555, base para circuito integrado 555, bocinas 8 ohm, capacitores cerámicos de .22 uF y .1uF, alambre 18, 20 awg, multímetro, caimanes, protoboards.

Comentario de práctica: El circuito integrado 555 es uno de los componentes electrónicos más flexibles en cuanto a aplicaciones prácticas, una de ellas es la generación de sonido por medio de osciladores electrónicos señales electrónicas que se alternan entre un estado alto y bajo a través del tiempo.

Habilidades adquiridas: Identificación de características de conexión de circuitos integrados, aplicación de conocimientos previos sobre constantes de tiempo.


Sesión 7: (LUNES 28 de noviembre)


Aritmética binaria, bit, byte.

Nociones básicas de frecuencia de muestreo, convertidor análogo-digital y digital-análogo en audio mp3, almacenamiento y procesamiento de información en formato digital.
Orígenes de circuitos integrados programables, PIC, BasicStamp.

Ejercicio: Mostrar el funcionamiento de una grabadora digital de audio y características físicas de tarjetas microcontroladoras así como funciones básicas como conexión a la computadora, señales de encendido, alimentación requerida, etc.

Programar en la tarjeta microcontroladora un programa que produzca sonido por medio de osciladores.

Material: Fuente de voltaje a 9volts, Circuito grabador de audio digital, Tarjetas microcontroladoras, (Arduino, Wiring), cables USB, piezoeléctrico, alambre 18, 20 awg, multímetro, caimanes, protoboards, LEDs.

Comentario de práctica: La automatización de procesos por medio de dispositivos electrónicos programables permite que sistemas electrónicos desempeñen tareas programadas previamente.

Habilidades adquiridas: Reconocer la relación entre circuitos electrónicos (hardware) y rutinas que pueden ser programadas en ellos (software), lo que permite dotar a los microcontroladores de cierta autonomía.



Sesión 8: (MIÉRCOLES 30 de noviembre)


Obtención de datos provenientes del exterior por medio de microcontroladores.
Lecturas de valores análogos y posterior conversión a datos digitales (en Arduino números binarios de 10 bits).
Introducción a la programación de microcontroladores en lenguaje Arduino.
Definición de funciones y programación orientada a objetos.
Partes principales de un programa de microcontrolador: Declaración de variables, setup() y loop()
Serial monitor.

Ejercicio: Escribir programa que inicialice la comunicación serial entre el microcontrolador y la computadora, conectar a la tarjeta microcontroladora un potenciómetro y un fotorresistor por medio de un divisor de voltaje y observar los datos en un Serial monitor.


comunicación serial entre el microcontrolador y la computadora

Material: Tarjetas Microcontroladoras (Arduino o Wiring), potenciómetros de 100k Ohm, Resistencia de 10k Ohm, cable 18, 20 awg, multímetro, conectores macho-macho, caimanes, protoboards.

Comentario de práctica: La automatización de procesos por medio de dispositivos electrónicos programables permite que la obra de arte se configure o reaccione a impulsos externos tomando en cuenta al público en su desarrollo o presentación final.

Habilidades adquiridas: Reconocer la relación entre circuitos electrónicos (hardware) y rutinas que pueden ser programadas en ellos (software), lo que permite dotar a estos dispositivos de cierta autonomía


Sesión 9: (LUNES 5 de diciembre)

Computo físico.

Sensores pasivos, sensores de presión y de flexión, interruptores magnéticos.
Recepción de impulsos por medio de DigitalRead y AnalogRead en la tarjeta microcontroladora.
Definición de funciones y programación orientada a objetos.
Interpolación de mediciones por medio de la función map( ).

Ejercicio: Revisar programa Digita Read Serial, observar los datos en un Serial monitor.


Digital Read Serial con sensor infrarrojo

Digital Read Serial con sensor de ultrasonido

Material: Tarjetas Microcontroladoras (Arduino o Wiring), interruptores magnéticos, sensores de presión, resistores de 1k Ohm, alambre 18, 20 awg, multímetro, conectores macho-macho, caimanes, protoboards.

Comentario de práctica: La relación que se establece entre la obra y el espectador, da lugar a situaciones que implican desplazamiento, cercanía y probablemente contacto. Estos sucesos se pueden utilizar para establecer nuevas líneas de acción y relación que contribuyan a aumentar la contundencia estética de la obra de arte.

Habilidades adquiridas: Aclarar y reafirmar las nociones de datos en formato analógico y digital.


Sesión 10: (MIÉRCOLES 7 de diciembre)

Computo físico

Sensores activos, sensores que emiten y reciben impulsos para registrar cambios físicos en el entorno.
Definición de funciones y programación orientada a objetos.
Programación para autocalibración del rango de recepción de datos.

Ejercicio: Conectar y comparar entre la formas de recibir datos de un sensor LV-MaxSonar EZ1 en formato analógico y PWM, filtrar los datos con métodos estadísticos, observar los datos en un Serial monitor.


Digital Read Serial con sensor de ultrasonido


Sesión 11: (LUNES 12 de diciembre)

Integrando las posibilidades del computo físico con la capacidad de procesamiento de una computadora para obtener sistemas con amplias posibilidades expresivas.
Comunicación serial entre Arduino y Processing.
Protocolos de comunicación entre microcontroladores y computadoras.
ComputerVision.

Ejercicio: Interactuar con un servomotor desde una interface construida con Processing en la computadora. Revisar el ejemplo analog inOutSerial en Arduino y Processing, comunicar la tarjeta microcontroladora con otros programas a través de protocolos como: Simple Message System y Open Sound Control.


servomotor desde una interface construida con Processing en la computadora

Material: Microcontroladores (Wiring o Arduino), Computadora, Processing, vvvv, servomotor, fotorresistores, LEDs, protoboard, fuente de voltaje a 5 Volts, resistores de 220 Ohm, 1k Ohm, 10K Ohm, alambre 18, 20 awg, multímetro, caimanes.

Comentario de práctica: Las comunicaciones microcontrolador-computadora, constituyen un amplio campo para la investigación sobre formas expresivas y estéticas. Estas se pueden generar mediante la premisa de descontextualizar el uso de la tecnología electrónica para plantear apropiaciones de las cualidades de dichos instrumentos.

Habilidades adquiridas: Ampliar las posibilidades de procesamiento y manipulación de información digital como audio o video, por medio de la conexión y comunicación de circuitos de cómputo físico con la computadora.

REFERENCIAS


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2011 TALLER ELECTRÓNICA PARA ARTISTAS ENPEG "La Esmeralda"