Descripció de l’activitat
En aquesta activitat us proposem construir un vehicle utilitzant la placa micro:bit i la placa d’extensió micro:shield. El vehicle incorpora dos seguidors de línia, un sensor d’ultrasons i dos motors amb roda. Per fer les peces necessàries, trobareu els arxius en format svg per poder tallar-les amb làser i l’arxiu en format stl per poder imprimir-les amb una impressora 3D.
Material necessari
- Placa micro:bit.
- Placa d’extensió micro:shield.
- Components que es poden trobar als conjunts de sensors i actuadors (primària i bàsic secundària):
- Sensor d’ultrasons
- 2 sensors seguidors de línia
- 2 motors amb roda
- 2 cables GVS
- 4 cables dupont femella-femella
- Xassís del vehicle (arxius a l’apartat descàrregues).
- 4 caragols de diàmetre 3 mm i 25 mm de longitud.
- 6 caragols de diàmetre 3 mm i 15 mm de longitud.
- Cinta aïllant de color negre per fer el circuit sobre una superfície blanca (o bé, circuit imprès).
Orientacions pedagògiques
Per muntar el vehicle calen alguns components auxiliars. Si teniu el conjunt de primària o el de secundària bàsic, feu tants grups com us permeti el nombre de conjunts que tingueu. Cada alumne pot fer la programació de manera individual o treballar en grups.
Elements de programació
- Seqüències bàsiques
- Bucles
- Condicionals
- Operadors
- Variables
- Programació per blocs (vertical)
Eix | Àrea | Matèria
SEC – Tecnologia i Digitalització
Competències específiques
CE02 – Planificar, dissenyar i desenvolupar solucions a problemes tecnològics amb autonomia i actitud creativa, tot aplicant el procés tecnològic, coneixements interdisciplinaris i treballant de manera ordenada i cooperativa, per resoldre problemes o necessitats de manera eficaç, innovadora i sostenible.
Sabers
Iniciació a la robòtica. Muntatge i control programat de robots o dispositius programables de manera física o mitjançant simuladors.
Muntatge del vehicle
1. Abans de començar a muntar el vehicle, caldrà que talleu amb làser o imprimiu en 3D les peces necessàries per fer el xassís. Si talleu amb làser, es recomana que utilitzeu fusta DM de 3 mm de gruix. Com que el gruix de la fusta que tingueu pot no ser exactament de 3 mm, trieu els arxius en funció del gruix de la vostra fusta. És important que les peces encaixin de manera ferma, sense que hi hagi joc. Si el gruix fos excessiu, podeu polir les peces amb paper de vidre.
2. Munteu el vehicle seguint aquestes instruccions:
Programació del vehicle
Un cop tingueu el vehicle muntat, comenceu amb la programació. La programació que fareu serà per aconseguir que el vehicle sigui capaç de seguir una línia de color negre i que s’aturi quan detecti un obstacle al seu davant.
1. Aneu a makecode i comenceu un nou projecte. El primer que fareu és crear tres variables que serviran per configurar la resposta del vehicle: “dreta”, “esquerra” i “distància”. Aneu a la secció “variables”, feu clic a “Crea una variable” i creeu les tres variables necessàries:

2. Per poder treballar amb la micro:shield, caldrà que en carregueu l’extensió. Aneu a “+ Extensions” i cerqueu “micro:shield”.

Us apareixerà la categoria de blocs “micro:shield”, que us permetrà treballar amb aquesta placa d’extensió.
3. Al bloc “per sempre”, comenceu assignant valors a les variables:

A l’exemple, s’estan utilitzant els pins P14 i P15 per al sensor d’ultrasons. El pin P15 ha d’estar connectat al pin marcat com “trig” en el sensor, mentre que el pin P14 ha d’anar connectat al pin marcat com “echo”:

Si voleu utilitzar uns altres pins, tingueu en compte que “echo” i “trig” estiguin ben assignats als pins que utilitzeu.
Important: assegureu-vos que el selector de voltatge de la placa micro:shield estigui posicionat a 5 V:

A la variable “esquerra” li assignareu “el valor “llegeix el valor digital de P13”, mentre que a la variable “dreta” li assignareu “llegeix el valor digital de P12”. Com en el cas del sensor d’ultrasons, si voleu utilitzar uns altres pins, vigileu que la correspondència sigui correcta.

4. Comenceu la programació amb un condicional que faci que el vehicle s’aturi si detecta un objecte a una determinada distància (a l’exemple 5 cm). De la categoria “Lògica” trieu el bloc “si cert… llavors…” i feu que si la variable distància té un valor menor o igual a 5 cm, el vehicle s’aturi. Per fer-ho, de la categoria “micro:shield” trieu els motors que estigueu utilitzant (a l’exemple M1 i M4) i seleccioneu el bloc “Stop motor…”

5. Amb aquesta condició, si el sensor d’ultrasons detecta un objecte a 5 cm o menys, s’aturarà. A continuació, configureu el moviment dels motors en funció d’allò que detectin els seguidors de línia:

Per fer-ho, de la categoria “Lògica” utilitzareu condicionals i booleans. Tingueu en compte que el senyal dels seguidors de línia pren el valor 1 si detecta negre i 0 si detecta blanc.
6. Configureu el condicional i el funcionament dels motors per al cas 1 (els dos seguidors detecten negre):
Per començar, utilitzeu un bloc condicional i poseu-hi un bloc booleà “i”:

A continuació, situeu dos blocs de comparació numèrics “… = …” a banda i banda de la “i”:

Feu que les variables dreta i esquerra tinguin el valor 1 (busqueu “dreta” i “esquerra” al bloc “variables”):

Per últim, de la categoria “micro:shield”, seleccioneu els motors M1 i M4 feu que avancin a màxima velocitat (100):

7. Seguint els mateixos passos, configureu el condicional i el funcionament dels motors per al cas 2 (el sensor dret detecta negre i el sensor esquerre detecta blanc). Per fer aparèixer l’opció “si no, si”, feu clic a
:

8. A continuació, programeu el cas 3 (el sensor esquerre detecta negre i el dret detecta blanc):

9. Per acabar, programeu el cas 4 (els dos sensors detecten color blanc):

En aquest cas, caldrà que poseu un valor negatiu a la velocitat, per indicar que el motor giri en sentit contrari. És aconsellable que baixeu una mica la velocitat de rotació per facilitar que el vehicle pugui detectar de nou la línia negra.
La programació sencera ha de quedar així:

Recomanacions
Tall làser: Les dimensions del xassís del vehicle permeten que es puguin tallar 4 vehicles en taulers de dimensions DINA4 o 6 vehicles en taulers de 35 x 35 cm.
Seguidors de línia: els seguidors de línia tenen un potenciòmetre que podeu utilitzar per calibrar-los i afinar el seu funcionament. Si veieu que la identificació del color blanc i negre no acaba de ser correcta, proveu d’ajustar-los:

Caragols: Haureu d’adquirir els caragols de mètrica 3 mm de diàmetre. És important que respecteu el diàmetre, ja que és el que tenen els forats dels motors. També és important que la longitud dels caragols que subjecten els motors sigui 25 mm; si són més llargs, sobresortiran i toparan amb la roda.
Propostes per treballar a l’aula
Us oferim dues propostes de treball amb aquest vehicle que es van presentar a la jornada Connectem amb les plaques!
🔹 Robotitza’t: taller de construcció de robots, elaborada per l’Amós Pérez i l’Encarna Pérez.
🔹 Prepara’t per construir el vehicle del futur!, elaborada pel Salvador Pérez i l’Antonio Romero


