Smart Home - Programación en el aula
De la instalación eléctrica a tu propia casa inteligente
En este proyecto, los alumnos desarrollan su propio sistema doméstico inteligente basándose en una casa modelo para la instalación eléctrica. El punto de partida es un montaje claro de la instalación que puede utilizarse para comprender las conexiones eléctricas básicas. Utilizando Calliope mini, los sensores se integran paso a paso y se programan funciones como el control de la luz, la visualización de la temperatura o las funciones de alarma. El proyecto se describe como un ejemplo para su uso con el Calliope mini, pero también puede realizarse con el BBC micro:bit.
Adecuado para:
a partir de 5º curso
Trabajo en grupo
Manualidades / Tecnología
Informática / imagen digital
Periodo de tiempo:
4-6 lecciones
Área de aprendizaje:
- Programación / Codificación
- Sensores y actuadores
- Comprensión de los sistemas técnicos
- Fundamentos de electricidad (opcional)
- Aplicaciones domésticas inteligentes
Opciones de diferenciación
El proyecto puede complementarse con una introducción más profunda a la instalación eléctrica para desarrollar las conexiones técnicas básicas antes del control digital. Los grupos más capaces pueden desarrollar escenarios de hogar inteligente más complejos y vincular varias funciones entre sí.
Más información
¿Qué se enseña?
Este modelo refuerza especialmente las siguientes áreas de competencia:
Experiencia
- Los alumnos comprenden los principios básicos de los sensores y actuadores.
- Reconocen cómo reaccionan los sistemas técnicos a las condiciones del entorno.
- Adquieren conocimientos de programación (entradas, condiciones, control).
Comportamiento social
- Se fomenta especialmente la colaboración en grupo.
- Las tareas se distribuyen y se trabajan conjuntamente.
- Los resultados se presentan y se reflexiona sobre ellos.
Desarrollo personal
- Los alumnos experimentan la autoeficacia a través de sistemas que funcionan.
- Toman decisiones independientes en la planificación y la realización.
- Se refuerzan las capacidades de resolución de problemas y la perseverancia.
Creatividad
- Se desarrollan e implementan escenarios personalizados de hogar inteligente.
- Las soluciones técnicas se amplían y personalizan individualmente.
- Las ideas propias se transforman en programas funcionales.
Esto es lo que se necesita:
Material:
Base para la aplicación básica
- Kit modelo instalación eléctrica doméstica 103395
- Calliope mini o Micro:bit
- Mini protoboard
- Cable puente (conexiones de enchufe)
- LED o iluminación doméstica existente del kit
- Sensor de luz (para el control automático de la luz)
- Sensor de temperatura
Optinal: extensiones para diferenciación y ampliación modular
- LED RGB (para indicaciones de estado, p. ej. temperatura)
- Sensor de movimiento PIR (para funciones de alarma)
- Contacto simple / interruptor (por ejemplo, contacto de ventana)
- Relé (para conmutar cargas mayores)
- Servo (por ejemplo, para persianas o elementos móviles)
También es útil:
- Botón (como alternativa, se pueden utilizar los botones integrados de Calliope)
- Ordenador portátil o tableta (para MakeCode)
- Lápiz, rotulador, lápices de colores
- Protector de mesa
Herramientas:
- Alicates de corte lateral, tijeras
- Alicates pequeños o pinzas
- destornillador
Desarrollo de la clase:
La introducción se basa en el entorno vital de los alumnos: las tecnologías domésticas inteligentes resultan familiares en la vida cotidiana y ofrecen un enfoque motivador del tema. Juntos descubriremos qué funciones puede tener una casa moderna y cómo reacciona la tecnología a su entorno. Dependiendo del enfoque, las clases pueden comenzar con un repaso a los fundamentos de la electricidad. La casa modelo permite visualizar instalaciones sencillas y comprender las relaciones básicas.
A continuación, se pasa al control digital: los alumnos programan sus primeras funciones con el Calliope mini y experimentan cómo los sensores registran datos y los convierten en acciones. El trabajo se realiza en grupos, de modo que se fomenta activamente el intercambio, la resolución de problemas y la búsqueda de soluciones. Paso a paso, se crean aplicaciones domésticas inteligentes funcionales, que pueden reproducirse directamente en la maqueta.
A medida que avanza el curso, los sistemas se amplían, combinan y optimizan. En el proceso, los alumnos reconocen cómo se construyen los sistemas técnicos y cómo funciona el control digital.
Nota para la enseñanza
Basta con una configuración de codificación por grupo (de 2 a 4 alumnos). De este modo, el proyecto resulta manejable y, al mismo tiempo, activo para todos los participantes.
Hogar inteligente - Cómo funciona:
1. preparación y montaje de la maqueta de casa
- Prepare y monte el kit: La maqueta de casa se monta siguiendo las instrucciones adjuntas. En función del objetivo de aprendizaje, las conexiones eléctricas (p. ej., la iluminación) se instalan inicialmente de forma sencilla y clara o de forma deliberada en el exterior.
- Definir las áreas técnicas: Piensen juntos qué funciones debe tener la "casa inteligente" (por ejemplo, luz, temperatura, seguridad). Los componentes se asignan a las "habitaciones" correspondientes.
2. arranque fácil: control de la luz con pulsador
- Conectar la iluminación LED o de la casa
- Programa: "Cuando se pulsa el botón A → luz encendida / apagada"
Por qué es ideal:
- Inmediatamente comprensible
- Sin ruido del sensor
- éxito rápido
4. sensor de luz - control automático de la luz
Conexión del sensor de luz
Programa:
"Cuando está oscuro → luz encendida""Cuando hay luz → luz apagada"
Objetivo de aprendizaje: comprender la lógica si-entonces
5. sensor de temperatura - visualización y reacción a la temperatura
- Conexión del sensor de temperatura
- Uso del LED RGB
- Programa:
- frío → azul
- caliente → rojo
Opcional: visualización en Calliope (pantalla)
Sugerencia
Este proyecto se ha diseñado deliberadamente para que pueda ampliarse paso a paso. Desde una sencilla introducción hasta aplicaciones domésticas inteligentes más complejas, el sistema crece con las capacidades de los alumnos y puede adaptarse con flexibilidad a distintos niveles de aprendizaje.
Opciones de diferenciación
Extensiones adicionales:
Ampliación 1 : Sistema de seguridad
Instalar movimiento o "contacto de ventana
- Sensor PIR o contacto simple
- Programa:
"Cuando se detecta movimiento → Alarma (sonido o luz)"
Opcional: Alarma sólo activa cuando se "enciende"
Ampliación 2: Combinar sistemas
Vincular varias condiciones.
Ejemplos:
- Luz sólo cuando está oscuro Y movimiento
- Alarma sólo cuando el sistema está activado
- Combinar temperatura + visualización + reacción
Objetivo de aprendizaje: Comprender los enlaces lógicos
Ampliación 3: Funciones de confort
Implementar ideas avanzadas de hogar inteligente
- Servo para "persianas enrollables" o "toldos
- Varias escenas de iluminación
- Funciones de temporizador
