Computación e Informática

LA CONDUCTIVIDAD EN LA INFORMATICA

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Computación e Informática
  • Asesor: MARISOL HERNANDEZ FLORES
  • Autor: Adrian Enrique Gallardo Cortes ()

Resumen

Hoy en día se vive con una habitualidad a la computadoras y a toda clase de tecnología que nos facilitan el día a día, pero cuando fue la última vez que analizamos el funcionamiento de las cosas,  es tecnología nueva o innovadora, que solo ha actualizado los principios de la tecnología de la década de los 70 y 80. La realidad es que si los científicos siguieran inventando como se logró tener los inventos de los 80 estaríamos en una generación mucho más adelantada pero la realidad es que solo se van adecuando las tecnologías a nuevos requerimientos pero las funciones por lo general son las mismas y bajo los mismo principios, en este caso la CONDUCTIVIDAD ya la forma en la que los computadores interpretan las indicaciones.

Pregunta de Investigación

¿Cómo podemos dar indicaciones a una computadora de una manera individual?

Planteamiento del Problema

En la actualidad se asocia y se llega a creer que la computadora saben leer y escribir y en algunos casos hasta nos corrigen la ortografía; ¿pero realmente saben lo que se teclea? O son interpretaciones a través de mecanismos electrónicos.

Makey Makey es un dispositivo que permite hacer creer a tu ordenador que cualquier cosa que le conectemos es un teclado. Por lo tanto, funciona con todos los programas y las páginas web, debido a que todos estos programas y páginas tienen compatibilidad con el teclado.

Antecedentes

Makey Makey inició como un proyecto de dos estudiantes de doctorado en el Media Lab del MIT, quienes inventaron un circuito que te permite hacer una gran cantidad de inventos, desde convertir un simple dibujo sobre papel en un joystick hasta utilizar una sopa de letras como teclado. Para la fortuna de estos dos chicos, este proyecto, que empezó como un simple prototipo recaudando fondos dentro de Kickstarter, se volvió todo un éxito y hoy en día ya se encuentra disponible en el mercado.

El proyecto fue presentado en la plataforma de finaciamiento social Kickstarter con una base de US$25 mil, pero en pocas semanas recibió cerca de 4 mil asociados que contribuyeron con más de US$175 mil para financiar el kit, y que seguramente me tendrá entre sus aportantes por lo ingenioso de la idea.

 

MaKey MaKey es una tarjeta electrónica pre-programada con la que puedes convertir objetos cotidianos en controladores táctiles para cualquier interfaz gráfica, software o internet

Su funcionamiento es bastante sencillo, se conecta la tarjeta MaKey MaKey a la computadora, a un objeto cualquiera (que sea conductor de electricidad) y a un objeto que haga tierra para cerrar el circuito (como en un circuito eléctrico). Una forma muy fácil de hacer tierra es conectando el MaKey MaKey al cuerpo humano.

 

Se realizaron dos ejemplos demostrativos del funcionamiento de la tarjeta MaKey MaKey:

·         Arpa digital: Conectando MaKey MaKey a las cuerdas de un arpa elaborada con una estructura de metal e hilos de algodón mojados (para que funcionaran como conductores) y  se hizo tierra conectando a una persona. Se asignaron diferentes notas musicales a cada hilo de manera que se pudiera producir un sonido al tocarlos..

 

·         Flora Musical: Con el mismo principio se conecto el MaKey MaKey a dos plantas y se hizo tierra conectando una persona. Se asignaron diferentes sonidos a las plantas y al tocarlas tenemos planta que emit.

 

 

¿Cómo funciona?

Makey Makey está hecho para que no te preocupes por nada, únicamente tienes que conectar tu Makey Makey a un puerto USB de la computadora y conectar las pinzas a lo que tu quieras, siempre y cuando sea un material que transmita al menos un poco de electricidad es decir un material conductor, por lo que podrás utilizar cualquier cosa mojada, prácticamente cualquier alimento, perros, conejos, gatos, bebés, monedas, plantas, plastilina; es decir, casi cualquier cosa.

El primer prototipo para Makey Makey se creó en 2010 y se probó en un taller en San Francisco Exploratorium donde los participantes usaron el producto para crear un juego llamado “Pantalones de tambor” que usaba una pelota de playa como controlador y cubos de agua como los pedestales para Juega el juego de consola, Dance Dance Revolution. El Segundo prototipo se creó en 2011 y 2012 y se probó con especialistas en diseño interactivo, después de lo cual el prototipo final se probó en la Maker Faire en San Francisco en 2012 antes del final de la campaña de Kickstarter.

 

En CodeEducaLAB estamos convencidos de que el potencial de la programación y la robótica como herramienta educativa se multiplica cuando saltamos más allá de los límites del ordenador para conectar las creaciones digitales con objetos del mundo físico. En consecuencia, este recurso del mes trata de mostrar cómo pueden conectarse aplicaciones interactivas –programadas, por ejemplo, con Scratch– con el mundo natural a través de materiales del día a día, para lo que vamos a usar placas makey-makey. El objetivo es que cualquier docente de cualquier nivel y disciplina pueda diseñar fácilmente nuevas experiencias educativas para sus clases en las que se utilice la programación y la robótica como vehículo de aprendizaje.

¿Qué es makey-makey?

 

Make Key, haz (una) tecla, son las palabras que dan origen al término makey-makey. Y realmente no se podría haber pensado un término más ilustrativo, ya que este curioso dispositivo electrónico, diseñado por dos investigadores del Media Lab del MIT Jay Silver y Eric Rosenbaum, es precisamente lo que hace: convertir prácticamente cualquier cosa en una tecla de tu ordenador.

Como puedes ver se trata de una placa electrónica (técnicamente PCB, de Printed Circuit Board) que puedes conectar a tu computadora mediante USB, como haces con un ratón o con cualquier otro periférico.

 

Y es que, en honor a la verdad, makey-makey es un periférico de entrada, igual que lo es el ratón, el teclado o un joystick, y por tanto lo que hace es enviar datos hacia la computadora que algún programa se ocupará de procesar.

 

¿Y cuáles son esos datos? Pues los códigos de las teclas:

•          flecha izquierda,

•          flecha derecha,

•          flecha arriba,

•          flecha abajo,

•          espacio

Y el click del ratón.

 

Es decir, los correspondientes a cada uno de los rótulos que tiene la placa en su parte frontal. Que envíe uno u otro código depende de cómo construyamos los circuitos que producen las señales “leídas” por makey-makey.

Eso de construir circuitos que producen señales puede resultar intimidatorio a los que tienen pocos o ningunos conocimientos técnicos. Si ese es tu caso, no te alarmes y sigue leyendo, vamos a explicarlo muy despacito. Verás como es algo realmente sencillo y está al alcance de todos.

 

Adicional a esto y en un proceso de crecimiento y aprendizaje existe el la placa de “ARDUINO” la cual nos permite intrpducir procesadores a nuestra placa Makey Makey y realizar tareas como de Arduino sobre la clase String:

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringObject

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringConstructor – Constructor

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringCompareTo – Comparador

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringConcat – Concatenar

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringGetBytes – copiar a un buffer

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringIndexOf – localiza un caracter o string

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringLength – longitud del String

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringStartsWith – Comprueba si comienza por una cadena que se pasa como parámetro

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringToCharArray – Pasa de String a string

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringCharAt – Accede a un caracter concreto del String

•          http://arduino.cc/en/Reference/StringReserve – Permite asignar un buffer en memoria para manipular strings.

La diferencia entre uno y otro es que cuando un circuito está cerrado, la electricidad puede circular, mientras que si está abierto no. El efecto es similar a una carretera (circuito) en la que hay un puente levadizo (interruptor); cuando este se eleva (abre), los automóviles (electrones) no puede circular.

Pues bien, para hacer funcionar el makey-makey todo lo que hay que hacer es cerrar circuitos entre el conductor marcado con el rótulo “EARTH” (tierra) y cualquiera de los conductores marcados con las flechas, o los rótulos “SPACE” o “CLICK”. Esto se hace simplemente conectando un cable o algún material conductor entre “EARTH” y el conductor que nos interese probar. Podemos usar los cables con terminaciones de cocodrilo que vienen incluidos en el kit makey-makey.

Para este caso “EARTH” será la misma persona que utilice la placa y manipule los componentes con el fin de cerrar los circuitos y haga funcionar el experimento.

Así por ejemplo si cerramos el circuito entre el conductor “EARTH” y el conductor “SPACE”, la placa makey-makey, gracias a un chip inteligente (microcontrolador es su nombre técnico), detecta esta situación, y ese mismo chip envía un dato a la computadora que se corresponde con el código de la tecla “SPACE”. Cualquier programa que reaccione a esa tecla, un editor de textos por ejemplo, actuará como si realmente  se hubiera presionado la tecla “SPACE”. Y lo mismo ocurre con los otros conductores de la placa, esto es con las flechas y con  “CLICK”.

 

Si tienes un makey-makey en tus manos, el primer experimento que deberías hacer es conectarlo al ordenador mediante el cable USB, abrir un editor o procesador de textos con algún documento cargado, tocar con una mano el conductor “EARTH” y con la otra ir tocando las flechas y los conductores “SPACE” y “CLICK” del makey-makey, es decir, ir cerrando circuitos. Comprobarás como el editor responde como si del teclado se tratase, y habrás “hecho” (make) tu primera tecla (key) usando tu propio cuerpo (que por supuesto conduce la electricidad). Además, el propio makey-makey incorpora unas pequeñas luces (leds) colocadas en cada uno de los rótulos que se iluminan cuando el circuito correspondiente se cierra.

 

A continuación toma algún objeto de tu alrededor que sea conductor, una fruta es una buena elección, y dos cables terminados en pinzas de cocodrilo. Muerde con una de las pinzas de un cable el conductor “EARTH” y clava la otra pinza del mismo cable en una fruta. Conecta el otro cable entre alguno de los conductores del makey-makey (flechas, “SPACE” o “CLICK”) y tu propia mano. Ya solo queda cerrar el circuito. Con la otra mano toca la manzana y comprobarás que el código de la tecla correspondiente al conductor que has seleccionado se envía a la computadora, y el programa que estás usando para probar responde como si se hubiera pulsado dicha tecla en el teclado.

Tu cuerpo es conductor de la electricidad. Si has tenido la desagradable experiencia de recibir un calambrazo de un enchufe o de algún aparato eléctrico en mal estado ya lo sabrás por experiencia propia. La manzana también lo es. Y el metal de los cables y las pinzas mucho más. Así que cuando los tres materiales; tu cuerpo, la manzana y los cables, están en contacto, se cierra el circuito entre “EARTH” y el rótulo que representa la tecla en cuestión y el makey-makey reacciona.

 

Con este sencillo y directo experimento entenderás, como si de una revelación se tratase, el funcionamiento básico del makey-makey. Y a partir de ahí se te ocurrirán, seguramente, nuevos objetos que quieras convertir en teclas de tu computadora. La conexión del mundo físico con el virtual está servida.

 

Todos los experimentos que pueden hacerse con makey-makey se basan en este principio: cerrar circuitos para enviar el código de la tecla (equivalente a pulsar la tecla) y abrirlos para dejar de hacerlo (equivalente a liberar la tecla).

¿Qué podemos hacer con makey-makey?

 

Solo la imaginación pone límite a lo que podemos hacer con esta divertida placa. Probablemente una de las experiencias más conocidas y típicas es la construcción de un piano u otro instrumento musical en el que las teclas pueden ser prácticamente cualquier cosa.

.

La construcción de un joystick para manejar los videojuegos que utilizan los cursores (las teclas que tienen pintadas una flecha) es otro de los clásicos proyectos realizados con makey-makey. Para hacer los botones podemos usar plastilina conductora, pintura conductora,  frutas, algún botón más sofisticado que nos inventemos usando papel de plata o cualquier otra cosa que se nos ocurra. Lo importante es que cuando toquemos cada botón, se cierre el circuito para que makey-makey lo detecte y envíe el correspondiente código de tecla a la computadora.

 

Así no solamente conectamos el mundo físico con el virtual, sino que sintonizamos también con el mundo de la Física y trabajamos una de las fases más importantes del método científico: la experimentación.

Objetivo

Mostrar a los participantes a través del método experimental, la conductividad y asociarla con instrucciones alternativas que se pueda realizar a un computador; que es en lo que se basa la placa Makey Makey. Con esta placa podrán observar de manera más fácil y divertida que es la conductividad, el cómo funciona, qué elementos son conductores y cuáles son aislantes.

 

Así no solamente conectamos el mundo físico con el virtual, sino que sintonizamos también con el mundo de la Física y trabajamos a través de actividades divertidas.

Justificación

Desde los 5 años me ha gustado los Videojuegos, hoy en día con la Robótica me acercado al mundo digital y se me hace increíble poder experimentar y manejar algunos videojuegos con materiales llamativos alternativos. Tener por lado una forma diferente de diseñar mis mandos y por otra poder divertirme con los videojuegos.

 

Con la placa Makey Makey podre diseñar y crear algunos controles con materiales como plátanos, manzana, plastilina o sobre un dibujo a lápiz.

Hipótesis

Si al integrar un dispositivo alterno a un ordenador y con él y mediante frutas o controles desarrollados por uno mismo, logremos hacerle llegar instrucciones a la computadora, entonces podremos demostrar el fenómeno de la conductividad y el como una computadora interpreta las instrucciones.

Método (materiales y procedimiento)

Con el siguiente material se podrá conectar la placa Makey Makey, no es necesario configurar nada adicional al equipo ya que es un dispositivo Plug&Play y el equipo lo reconoce e instala automáticamente.

Se requiere:

  1. Una computadora ya sea portátil o de escritorio con Windows 8.1 o superior, con entrada USB, navegador Ie11 o superior.
  2. Placa Makey-Makey
  3. Cable USB
  4. Caimanes
  5. 5 frutas
  6. Señal de Internet y acceso a algunas páginas interactivas.

 

JUEGO DE PIANO

  1. https://scratch.mit.edu/projects/2543877/-

 

PASOS

  1. Coloca las frutas seguidos simulando las teclas de un piano.
  2. Conecta la placa Makey Makey por USB al ordenador.
  3. Conecta con los caimanes cada plátano a la placa Makey Makey (No importa el orden).
  4. Conecta un extremo de un caimán a la parte inferior de la placa y el otro sujétalo con la mano o bien una esclava de plata (el mejor conductor)
  5. Abre el link en dentro del navegador de tu preferencia y la liga al juego del piano o bien busca piano makey makey, click-a sobre la bandera verde y comienza a tocar las frutas.
  6. Cada uno de ellos emitirá un sonido diferente o bien podras configurar diversos efectos según la versión del juego.

 

MARIO BROS

https://scratch.mit.edu/projects/51335594/

 

Con los artículos del juego anterior se cambiaran las frutas por un tablero hecho con tu imaginación, simulando un control de Nintendo

1.- Puedes usar plastilina para desarrollar tu control.

2.- Conecta los caimanes de flechas arriba abajo derecha e izquierda según te acomodes en el tablero que has desarrollado.

2.- Accede a la aplicación en web, no olvides tu esclava de conexión a tierra para poder cerrar el circuito.

 

PAC MAN

https://scratch.mit.edu/projects/129270017/

Con el equipo de computo, y la placa Makey Makey solo será necesario agregar un tablero dibujado a lápiz, ya que el grafito también es un conductor de electricidad, solo que este material mientras mas se aleje del origen pierde fuerza de conducción.

 

1.- Dibuja en una hoja tu tablero.

2.- Conecta los caimanes según te acomodes en las flechas.

3.- Accede a la aplicación y a jugar.

 

NOTA: Existen un sinfín de juegos y variaciones, solo depende de tu imaginación y habilidad para poder dominar estos divertidos juegos.

Galería Método

Resultados

Los resultados en todos los juegos fueron favorables, si bien hace falta practica y manejo de motricidad es de gran interés el juego de la placa y ayuda a entender de una manera dinámica el principio de la conductividad y circuitos abiertos o cerrados.

 

A pesar de ser un mecanismo que ya existe y aun que es poco comercial en si l aplaca tiene mucho potencial y permite tener un mayor acercamiento con el mundo digital y de tecnología.

 

Los juegos que se determinaron jugar en su totalidad fueron compatibles aun que por falta de pericia y conocimiento falta desarrollar más habilidades dentro de las aplicaciones, pero se considera como un experimento de éxito al despertar el interés y entusiasmo del niño en este proyecto.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Si bien el proyecto no se trata del desarrollo estructura o componente de la placa MAkey Makey podemos darnos cuentas que la informática al igual que diversas ciencias de la actualidad son interdisciplinarias y llevan consigo diversos principios y conocimientos de otras materias.

 

El objetivo del proyecto es demostrar conductividad atraves de diversos mecanismos de una manera divertida así como conocer los insumos de comunicación de la placa MAkey Makey, por lo que considero que el objetivo se cumple.

Bibliografía

  1. MaKey MaKey: ¿Cómo interactuarías TÚ con tu computadora? enYouTube
  2. Erickson, Christine. “¡Regocíjate! Ahora puedes usar un plátano como teclado” . Mashable .
  3. “circuito de bricolaje convierte su sopa de letras en un teclado” .
  4. Kottoor, Naveena (7 de junio de 2012). “La invención de los estudiantes del MIT convierte los bananos en teclado” , a través de www.bbc.com.
  5. “Redirigir a Drawdio” . web.media.mit.edu .
  6. “Proyectos” (PDF) . Eric Rosenbaum .
  7. “Scratch – Imagine, Programa, Compartir” . scratch.mit.edu .
  8. “kit invención pedal de arranque gira de plátanos en los pianos, perros en spacebars, con conexión de cable (15 de mayo de 2012)” .
  9. Senese, Mike. “10 cosas increíblemente geniales que vimos en Maker Faire (más 5 videos)” .
  10. “MOMA – bienvenida a los nuevos Humble Masterpieces en la colección del MoMA” . www.moma.org .


LA CONDUCTIVIDAD EN LA INFORMATICA

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography