Introducción
Dentro de las actividades prácticas realizadas en el aula-taller de Tecnología, se ha desarrollado un proyecto funcional que responde a una necesidad concreta y cotidiana: controlar de forma automática el encendido y apagado de un enchufe eléctrico. Para ello, el alumnado ha construido un programador eléctrico basado en Arduino, capaz de gestionar un temporizador configurable por el usuario y que actúa sobre un relé conectado a una carga eléctrica.
El dispositivo ha sido diseñado y ensamblado por los propios alumnos como parte de un bloque de prácticas orientado a la automatización básica. Durante su desarrollo, se han trabajado competencias clave en programación, montaje electrónico, diseño funcional y documentación de proyectos.
Objetivos del proyecto
Este proyecto persigue múltiples objetivos formativos que van más allá del montaje técnico:
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Comprender el uso práctico de la automatización sencilla: El dispositivo simula el funcionamiento de un temporizador comercial, algo común en el ámbito doméstico e industrial.
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Fomentar el pensamiento lógico: A través del desarrollo del código, los estudiantes han debido razonar condiciones, tiempos, estructuras de control y funcionamiento en tiempo real.
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Relacionar la teoría con un producto tangible: Se aplican contenidos vistos en clase, como estructuras condicionales, variables, entradas y salidas digitales, uso de bibliotecas y gestión de eventos.
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Trabajar la documentación y la presentación: El alumnado ha elaborado esquemas, listados de materiales y explicaciones que acompañan su prototipo.
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Fomentar la autonomía y el trabajo en equipo: Cada grupo ha adaptado y ensamblado el sistema, enfrentándose a errores reales de montaje y programación.
Necesidad a la que responde
En la vida diaria existen múltiples situaciones en las que se necesita controlar el encendido de un aparato eléctrico por un tiempo determinado. Por ejemplo:
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Encender una lámpara durante la noche y que se apague sola.
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Activar un sistema de ventilación o calefacción de forma temporal.
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Cargar un dispositivo por un tiempo específico sin riesgo de sobrecarga.
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Controlar un riego eléctrico que solo debe funcionar ciertos minutos.
Los programadores comerciales cumplen esta función, pero su lógica es cerrada y poco adaptable. Mediante este proyecto, los estudiantes aprenden cómo se diseña uno desde cero, entendiendo las decisiones de diseño que lo hacen fiable y funcional.
Componentes y diseño
Para construir el dispositivo se han utilizado los siguientes componentes:
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Placa Arduino UNO o Nano: Microcontrolador que gestiona el sistema completo.
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Pantalla OLED 128x64: Permite mostrar la cuenta regresiva y los mensajes de estado.
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Dos pulsadores: Uno para incrementar las horas y otro para incrementar los minutos.
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Módulo relé de 5V: Activa o desactiva físicamente el enchufe conectado.
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LED indicador: Muestra el estado de funcionamiento.
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Cables, resistencias internas y protoboard: Permiten interconectar los elementos.
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| Implementación con Arduino UNO |
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| Implementación con Arduino nano |
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| Implementación con Arduino nano |
El funcionamiento se basa en la detección de pulsaciones. Cada vez que el usuario pulsa un botón, se añade una cantidad de tiempo al temporizador. Este tiempo se muestra en la pantalla OLED y se descuenta segundo a segundo hasta llegar a cero. Al finalizar, el relé se apaga y corta la corriente al enchufe.
Además, si el sistema detecta inactividad prolongada, se apaga de forma preventiva como medida de ahorro energético y seguridad.
Ventajas sobre la clase teórica
Aunque los contenidos técnicos de este proyecto podrían explicarse mediante teoría, su implementación práctica ofrece ventajas evidentes:
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Aplicación directa: Los alumnos no solo ven cómo funciona un temporizador, sino que lo crean, configuran y comprenden sus limitaciones.
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Aprendizaje significativo: El conocimiento adquirido tiene sentido porque se pone en contexto con un objetivo funcional.
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Mayor retención: Al enfrentarse a problemas reales (como errores de conexión, errores de compilación o falta de respuesta), se ven obligados a comprender los conceptos para solucionarlos.
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Motivación: El hecho de que el proyecto tenga una utilidad real aumenta el interés del alumnado y la implicación en su desarrollo.
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Evaluación objetiva: El funcionamiento del dispositivo es un criterio claro y objetivo para comprobar la comprensión del alumno.
Además, los estudiantes desarrollan habilidades transversales como la planificación, la toma de decisiones, el análisis de errores y la mejora continua, habilidades difíciles de adquirir en una clase puramente expositiva.
Relación con el currículo y NorbaIDC
Este proyecto se enmarca claramente dentro del currículo oficial de la asignatura de Tecnología, ya que se abordan los siguientes bloques de contenido:
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Tecnología de control y robótica: Programación de dispositivos físicos, uso de sensores y actuadores, control de procesos.
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Diseño y prototipado: Construcción de un sistema funcional mediante componentes electrónicos y estructura modular.
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Cultura tecnológica y sostenibilidad: Aplicación de tecnologías que permiten un uso más eficiente de la energía.
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Comunicación técnica: Uso de esquemas, documentación, y exposición del proyecto con soporte digital.
Por otro lado, este tipo de práctica se alinea perfectamente con el enfoque metodológico de NorbaIDC, que apuesta por una enseñanza activa, basada en la resolución de problemas, el aprendizaje cooperativo y la conexión con el entorno. En particular:
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Aprendizaje por proyectos: El alumnado trabaja sobre un reto concreto, con un producto final visible y funcional.
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Competencia digital: Se fomenta el uso de herramientas digitales tanto en la programación como en la documentación del proceso.
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Evaluación competencial: La valoración del proyecto se basa no solo en el resultado final, sino en el proceso seguido, las decisiones tomadas y la capacidad de explicarlo.
Este tipo de experiencias reflejan el espíritu de NorbaIDC: una educación técnica aplicada, crítica, participativa y alineada con el siglo XXI.
Posibles mejoras y ampliaciones
El dispositivo, tal como ha sido implementado, cumple su función, pero abre la puerta a múltiples mejoras que podrían explorarse en futuras prácticas o como proyecto personal por parte del alumnado:
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Uso de una interfaz con más botones o un teclado numérico para facilitar la introducción del tiempo.
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Implementación de una memoria EEPROM para recordar el último tiempo configurado.
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Añadir un módulo de reloj en tiempo real (RTC) para programar horas exactas de encendido/apagado.
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Incorporar control por Bluetooth o por app móvil para activarlo remotamente.
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Diseño de una caja impresa en 3D que proteja los componentes y lo haga visualmente más atractivo.
Estas posibles ampliaciones permiten a cada estudiante o grupo seguir explorando y personalizando su proyecto, aplicando nuevas ideas y conocimientos adquiridos en otras unidades.
Conclusión
El proyecto de programador eléctrico con Arduino no es simplemente una actividad puntual en el aula de Tecnología. Representa una experiencia de aprendizaje completa que integra teoría, práctica, resolución de problemas, creatividad y utilidad real.
El alumnado no solo aprende cómo funciona un temporizador, sino que adquiere una comprensión profunda del proceso de diseño, construcción y programación de un dispositivo tecnológico. Además, lo hace en un entorno colaborativo, con libertad para experimentar, equivocarse y mejorar.
Este tipo de experiencias consolidan el aprendizaje, motivan y dotan de sentido a los contenidos curriculares. También forman ciudadanos con capacidad crítica y técnica, preparados para afrontar retos reales en un mundo cada vez más automatizado y digitalizado.
Profesora: Rosalía González García
Alumnos: 4º ESO
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