¿Podemos construir una casa que detecte visitantes?
Una casa inteligente que detecta un objeto que se aproxima, se ilumina y emite una alerta.
ACERCAMIENTO→MEDIR→DECIDIR→ALERTA
Primero, conoce el diseño terminado. Luego construiremos exactamente esta casa juntos.
Generating concept image…
SIMULACIÓN DE MISIÓN
Mira la casa inteligente en acción
Esta es una simulación visual, no una conexión de hardware en vivo.
DISTANCIA100 cm
¡VISITANTE DETECTADO!
EL BUCLE LÓGICO
01ACERCAMIENTOEl visitante se mueve hacia la puerta.
02MEDIREl eco ultrasónico devuelve una distancia.
03DECIDIREl programa verifica la regla de los 50 cm.
04ALERTAEl LED permanece encendido; un pitido corto marca un nuevo acercamiento.
EL KIT DE CONSTRUCCIÓN
Conoce los componentes
Cada pieza tiene una función clara en nuestra casa inteligente.
UNO
Arduino Uno
El cerebro: lee el sensor y controla la alerta.
Sensor HC-SR04
Envía un pulso de sonido y mide el eco que regresa.
LED
Una alerta visual que brilla cerca de la puerta.
Zumbador
Emite un sonido corto por cada nuevo acercamiento.
Protoboard
Una plataforma reutilizable para conexiones ordenadas.
Cables puente
Vías eléctricas entre las piezas.
Ω
Resistencia de 220–330 Ω
Protege el LED limitando la corriente.
Cartón o tablero de espuma
La estructura de la casa económica y base estable.
PLANIFICA ANTES DE CORTAR
Diseña el plano de la casa
El sensor debe mirar hacia afuera y mantenerse alejado del cartón.
SENSOR mira hacia afuera
LED
ELECTRONICS compartimento de acceso
PAREDES
TECHO
PUERTA PRINCIPAL
BASE ESTABLE
01Deja un espacio para la puerta del visitante.
02Monta el HC-SR04 arriba o al lado de la entrada.
03Mantén el Arduino y el cableado accesibles, no los selles adentro.
PLANO → CONSTRUCCIÓN
ÁREA DE CONSTRUCCIÓN
Construye la casa de cartón
Construye el mismo diseño simple y resistente que se muestra en la presentación.
01
Mide y marca
Marca las paredes, la abertura de la puerta y el techo en el cartón.
✓
02
Corta los paneles
Corta con cuidado, dejando bordes limpios para la unión.
✓
03
Une las paredes
Crea un cuerpo cuadrado y coloca el panel frontal.
✓
04
Coloca el techo y la base
Fija el techo a una base estable; deja la electrónica accesible.
✓
!La seguridad es lo primero:usa las herramientas de corte con cuidado y bajo la supervisión de un adulto.
CABLEADO 01 / ENTRADA
Conecta el sensor ultrasónico
Un cable a la vez. Haz coincidir cada etiqueta con el pin de Arduino correcto.
ARDUINO UNO5VGNDD9D10
HC-SR04VCCGNDTRIGECHO
Mapa de pines del sensor
Pin del sensor
Arduino Uno
VCC
5V
GND
GND
TRIG
D9
ECHO
D10
)))
Idea del eco El sensor envía un pulso de sonido y mide cuánto tiempo tarda en regresar el eco.
CABLEADO 02 / LUZ
Conecta el LED
El LED se coloca junto a la puerta para que el visitante pueda ver la alerta.
LED cerca de la puerta
D13
220–330 Ω
GND
D13 → resistencia → pata larga del LED → pata corta del LED → GND
La resistencia debe permanecer en el circuito para limitar la corriente y proteger el LED.
CABLEADO 03 / SONIDO
Conecta el zumbador
Un pitido corto anuncia un nuevo acercamiento, no cada lectura del sensor.
+−
Zumbador dentro / junto a la entrada
+Positivo del zumbador (+)D8
−Negativo del zumbador (−)GND
Un acercamiento = un pitido corto
La variable de memoria evita que los pitidos se repitan mientras alguien permanezca cerca.
VERIFICACIÓN PREVIA AL VUELO
Verifique el circuito completo
Siga la ruta completa antes de conectar la alimentación USB.
UNO
✓Alimentación del sensor verificada
✓Pines del sensor verificados
✓Polaridad del LED verificada
✓Resistencia del LED presente
✓Polaridad del zumbador verificada
✓Todas las tierras conectadas
APAGUE MIENTRAS REALIZA EL CABLEADODesconecte la alimentación USB antes de cambiar una conexión.
EL LABORATORIO DE SOFTWARE
Entra al laboratorio de PictoBlox
Primero los bloques visuales: los estudiantes construyen la lógica sin escribir el programa.
PictoBlox • Stage Mode
BLOCKS
MODO ESCENARIO
when green flag clicked
forever
read distance
01Abre PictoBlox.
02Selecciona Programación por Bloques y Arduino Uno.
03Conecta el puerto COM correcto.
04Selecciona el Modo Escenario.
05Carga el firmware requerido si se te solicita.
06Mantén el Arduino conectado mientras se ejecuta el Modo Escenario.
Interfaz mostrada como ilustración. Los nombres de los bloques de PictoBlox pueden variar según la versión y la extensión.
CAJA DE HERRAMIENTAS DE BLOQUES
Encuentra los bloques de PictoBlox requeridos
Busca la función y luego busca la etiqueta compatible más cercana en tu versión.
EVENTOS
when green flag clicked
CONTROL
forever
if then
if then else
wait
OPERADORES
< less than
= equals
VARIABLES
create someoneNear
set someoneNear to 0
ARDUINO / EXTENSIÓN
ultrasonic distance in cm
digital pin HIGH / LOW
play tone, if available
VERIFICACIÓN DE VERSIÓNLas etiquetas de los bloques varían. No inventes un bloque: si el bloque de tono no está disponible, usa el respaldo de código de Arduino compatible o una alternativa compatible documentada.
EL INTERRUPTOR DE MEMORIA
Crea la variable someoneNear
Este pequeño interruptor de memoria hace que la alerta se sienta inteligente.
someoneNear0
READY FOR A NEW APPROACH
0Ningún acercamiento actual ha emitido un pitido. Un nuevo visitante puede activar el zumbador.
1Este enfoque ya emitió un pitido. Mantén el LED encendido, pero permanece en silencio.
0→1→0llega un visitante → el visitante se queda → el visitante se va
PROGRAMA DE BLOQUES / MÉTODO PRINCIPAL
Construye el programa de PictoBlox
Organiza la lógica visual en este orden. Estas son las funciones previstas; las etiquetas exactas pueden variar.
when green flag clicked
set someoneNear to 0
set digital pin 13 output to LOW
forever
read ultrasonic distance: TRIG 9 / ECHO 10
if distance < 50 then
set digital pin 13 output to HIGH
if someoneNear = 0 then
set someoneNear to 1
play tone on pin 8: 1000 Hz / 0.3 s
else
set digital pin 13 output to LOW
set someoneNear to 0
wait 0.1 seconds
A MENOS DE 50 CMEl LED permanece ENCENDIDO.
PRIMERA DETECCIÓNUn pitido corto, luego someoneNear pasa a ser 1.
SE ALEJALED APAGADO; reiniciar a 0 para el siguiente acercamiento.
CONSEJO DE ROBUSTEZTrata una lectura inválida o ausente como una no detección cuando tus bloques expongan esa condición.
PIENSA COMO UN PROGRAMADOR
Comprende la lógica del programa
Sigue el camino iluminado: el bucle nunca deja de verificar.
INICIO
↓
LEER DISTANCIA
↓
¿La distancia es menor a 50 cm?
YES
ENCENDER LED
↓
¿Ya pitó?
NOPITIDO UNA VEZ
ESTABLECER 1
YESPERMANECER EN SILENCIO
NO
LED APAGADO
ESTABLECER 0
↻ REPETIR PARA SIEMPRE
PRUEBA DE MISIÓN
Cargar y probar en PictoBlox
La animación muestra los resultados esperados; no lee un Arduino real.
MONITOR DE SIMULACIÓN
> distance = 72 cmLED APAGADO • SILENCIOSO
> distance = 38 cmLED ENCENDIDO • UN PITIDO
> distance = 91 cmLED APAGADO • REINICIAR
01Confirma la placa Arduino.
02Confirma el puerto COM y el firmware.
03Verifica las conexiones del sensor y el actuador.
04Inicia el programa PictoBlox.
05Prueba con una mano u objeto a diferentes distancias.
RESULTADOS ESPERADOSMás de 50 cm: apagado y en silencio. A menos de 50 cm: LED encendido y un pitido. Al alejarse: apagado y listo de nuevo.
FLUJO DE TRABAJO DE RESPALDO
¿Faltan bloques? No hay problema.
Este sketch de Arduino C++ es un respaldo para un flujo de trabajo de programación de Arduino compatible, no para los bloques visuales de PictoBlox.
arduino_backup.ino
PINES ASIGNADOSTRIG 9, ECHO 10, LED 13, zumbador 8.
CÁLCULO DE DISTANCIApulseIn lee el tiempo de eco; la fórmula lo convierte a centímetros.
MEMORIAsomeoneNear evita pitidos repetidos mientras un objeto permanezca cerca.
CÓMO USARCambia a un flujo de trabajo compatible, como Arduino IDE, carga el sketch y luego prueba.
ÁREA DE DEPURACIÓN DEL INGENIERO
Solución de problemas para ingenieros
Encuentra el síntoma, verifica la causa más simple y prueba de nuevo.
?
Falta el bloque del sensor
Confirme que usa Arduino Uno y la extensión correcta. Verifique la compatibilidad en su versión de PictoBlox; use el respaldo si es necesario.
?
Falta el bloque del zumbador
Verifique los bloques de tono o actuador. El estado digital HIGH/LOW no produce automáticamente un tono adecuado.
!
El LED permanece apagado
Verifique la polaridad, la resistencia, D13 y GND.
!
El zumbador no suena
Verifique la polaridad, D8, GND y el método de programación seleccionado.
↺
La distancia no es confiable
Verifique TRIG, ECHO, la dirección del sensor, la alimentación y las conexiones flojas.
↺
El programa no inicia
Verifique la selección de la placa, el puerto COM, el cable USB y el firmware del Modo Etapa.
MISIÓN CUMPLIDA
Tú lo diseñaste. Tú lo construiste. Tú lo programaste.
Ahora explica cómo tu casa inteligente detecta a un visitante que se aproxima.
