Velasco_Sergio-Proyecto STEAM -Arduino

Análisis de un Proyecto STEM Dron Arduino con control de altitud

DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control

Sergio Velasco Rodríguez Análisis de proyectos STEM Complementos para la Formación Disciplinar UNIR - 2023-24

Presentación

En este proyecto STEM que he seleccionado trata sobre el montaje de un mini dron con sensor de altitud “DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control”. Este proyecto consiste en construir y programar un mini dron con Arduino que puede controlar su altitud mediante una aplicación móvil. El objetivo de aprendizaje de este proyecto es entender los principios básicos de la electrónica, la programación y el control automático que se aplican en los drones y otros dispositivos voladores. Para realizar este proyecto será necesario algunos materiales y herramientas como un Arduino, una placa de prototipado, motores, hélices, transistores, condensadores, resistores, diodos, cables, batería, cargador y un teléfono o tableta. También será necesario un ordenador con el software de Arduino instalado y una aplicación móvil que permita la comunicación con el mini dron. El proyecto se divide en varias etapas. En la primera etapa, se deberá conectar el Arduino al ordenador y cargar el programa que se proporciona para el proyecto. Este programa contiene las instrucciones para que el mini dron pueda medir la presión atmosférica y ajustar la velocidad de los motores para mantener una altitud constante. En la segunda etapa, se montará el circuito electrónico del mini dron siguiendo el esquema y las indicaciones del proyecto. En la tercera etapa, se probará el funcionamiento del mini dron y ajustes necesarios en los parámetros del programa si es necesario. En la cuarta etapa, se implementará la aplicación móvil para controlar el mini dron desde el teléfono o la tableta. Esta aplicación permite enviar comandos al mini dron para que suba o baje su altitud o para que se apague. Este proyecto es muy didáctico ya que permite aprender sobre temas como la electrónica, programación, control automático, aerodinámica, física y matemáticas de una forma práctica y lúdica. Además, permite desarrollar habilidades como el pensamiento lógico, el razonamiento espacial, la creatividad, la resolución de problemas, el trabajo en equipo y la comunicación. URL: https://www.sciencebuddies.org/stem-activities/diy-mini-drone-arduino-altitude-control?from=Blog

CANVAS STEM - DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control

Producto Final

Construcción de un mini dron con control de altitud (DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control)

CANVAS STEM - DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control

Tareas

• Leer y comprender las instrucciones del proyecto y el funcionamiento del mini dron y sus componentes.
• Reunir los materiales y herramientas necesarios para el montaje del mini dron.
• Conectar el Arduino al ordenador y cargar el programa proporcionado por el proyecto.
• Montar el circuito electrónico siguiendo el esquema y las indicaciones del proyecto.
• Probar el funcionamiento del mini dron y ajustar los parámetros del programa.
• Descargar la aplicación móvil para controlar el mini dron desde el teléfono o la tableta.
• Experimentar con el mini dron y observar cómo varía su altitud según los comandos enviados desde la aplicación móvil.
• Reflexionar sobre el proceso de aprendizaje y los resultados obtenidos.

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Difusión

• Web escolar
• Redes Sociales del colegio.
• Concursos
• Presentación proyectos STEM

CANVAS STEM - DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control

Recursos

• Cables puente

• Pulsador
• Resistencia de 10 kΩ
• Pedazo de papel o cartulina
• Tijeras
• Multímetro

• Kit DIY Mini Drone
• Arduino UNO
• Cable USB A a B
• Batería de 9V
• Enchufe de batería de 9 V a enchufe de barril.
• Sensor de distancia ultrasónico

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Herramientas TIC

• Plataforma de programación Arduino
• Código Arduino de control de altura de dron.
• Aplicación para móvil.
• Plataformas en línea como GitHub.
• Google Drive almacenar el proyecto
• Trello para gestión el proyecto.

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Agrupación / Organización

• En equipos de 3-4 personas.
• Reuniones periodicas con el profesor para planificar y adaptar el proyecto.

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Competencias Clave

Según las Competencias Clave del BOE de LOMCE, las involucradas en este proyecto STEM son:

• Competencia Stem: Al construir un mini dron con Arduino y controlar su altitud mediante sensores y algoritmos.
• Competencia digital: Al programar el Arduino con un lenguaje de programación y usar una aplicación móvil para controlar el dron.
• Competencia personal, social y de aprender a aprender: Al planificar el proyecto, seguir las instrucciones, resolver los posibles problemas y evaluar los resultados.
• Competencia sentido de iniciativa y espíritu emprendedor: Al diseñar un producto innovador que pueda tener una utilidad o un valor añadido.

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Estandares de aprendizaje

Según el BOE de LOMCE los estandares de aprendizaje involucradas en este proyecto STEM son:

• Tecnologia
• Describe los elementos y sistemas fundamentales que se utilizan en la comunicación alámbrica e inalámbrica.
• Describe las formas de conexión en la comunicación entre dispositivos digitales.
• Localiza, intercambia y publica información a través de Internet empleando servicios de localización, comunicación intergrupal y gestores de transmisión de sonido, imagen y datos.
• Desarrolla un sencillo programa informático para resolver problemas utilizando un lenguaje de programación.
• Utiliza el ordenador como herramienta de adquisición e interpretación de datos, y como realimentación de otros procesos con los datos obtenidos.
• Electronica
• Describe el funcionamiento de un circuito electrónico formado por componentes elementales.
• Explica las características y funciones de componentes básicos: resistor, condensador, diodo y transistor.
• Realiza el montaje de circuitos electrónicos básicos diseñados previamente.
• Monta circuitos sencillos.
• Control y robótica
• Analiza el funcionamiento de automatismos en diferentes dispositivos técnicos habituales, diferenciando entre lazo abierto y cerrado.
• Analiza el funcionamiento de automatismos en diferentes dispositivos técnicos habituales, diferenciando entre lazo abierto y cerrado.
• Desarrolla un programa para controlar un sistema automático o un robot que funcione de forma autónoma en función de la realimentación que recibe del entorno.

CANVAS STEM - DIY Mini Drone with Arduino and Altitude Control

Método de evaluación

• Evaluación continua del trabajo en equipo y la colaboración individual.
• Evaluación de la resolución del problema y calidad de la solución aportada.
• Evaluación del proyecto final mediante la presentación del prototipo, demostración y documentación.

Conclusiones

Este proyecto se centra en aplicar de manera global las diferentes áreas de conocimiento que impla las competencias STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) enfocado a 4º de la ESO. Como se basa en un proyecto en el que intervienen varios individuos, debe haber una planificación previa por parte del grupo de alumnos para establecer los objetivos y tareas clave que cada integrante deberá desempeñar. En el proceso de búsqueda y elaborar el canvas con la información especifica del proyecto, he aprendido que este modelo de actividad fomenta a los estudiantes las habilidades y competencias como el pensamiento crítico , resolución de problemas, la creatividad y el trabajo colaborativo ya que se proponen actividades que involucran todas las áreas de conocimiento que se pueden aplicar a casos de la vida real. La parte que más me ha costado desarrollar es la columna de competencias clave i estándares de aprendizaje involucrados, para así poder definir unos métodos de evaluación asequibles acorde con la idea de proyecto. Creo que para poder llevar este proyecto a cabo es necesario establecer unos conocimientos base sobre circuitos y componentes electrónicos, así como conceptos de programación en la plataforma de Arduino para poder integrarlos en el proyecto para obtener el objetivo final.