Educaccion

Abstract

In this project we develop a multimedia system to respond and attend the methodology of education called "Educaccion" which one seeks to provide the feedback to teacher and students about the process of teaching and learning through cyber-physical objects.

The system has an activity that allows users to navigate through the three levels of learning proposed by “Educaccion” (conceptual, methodological and functional).This activity consist of showing a video explanatory about one topic then the conceptual level is evaluated by means of a false / true question that is answered with a potentiometer once completed it will be possible to go to the methodological level which is evaluated by ordering steps which must be organized by the user through RFID cards, finally the functional part is evaluated by means of a real problem to which the user must respond taking into account the previous levels and using his hand to interact with an ultrasonic sensor.

the user can know if their answers are correct because if it is a green light and a sound is played by means of a buzzer and if it is incorrect a red LED is lit, at the end of all activities the final score is shown on screen.

to achieve it ,this project ,will implement differents sensors and actuators that will allow to register the entries of the user and the outs will be the feedback of the system, these components are mentioned below.

Step 1: Materiales

Para este proyecto necesitaremos los siguientes materiales:

Arduino .................................................... x1

Protoboard pequeña ................................ x1

Jumpers macho/macho ........................... (Varios)

Jumpers macho/hembra .......................... (Varios)

Sensores:

Sensor Ultrasonico ................................... x1

RFID ......................................................... x1

Potenciometro .......................................... x1

Pulsador ................................................... x1

Actuadores:

Led RGB .................................................. x1

Buzzer ..................................................... x1

Motor 5V .................................................. x1

Comunicación:

Modulo Bluetooth .................................... x1

Software requeridos:

Processing

Arduino

Editor de imágenes de preferencia.

Step 2: Montaje Físico Del Sistema.

Primero realizaremos el montaje físico del Arduino con todos sus componentes, sensores y actuadores (El modulo bluetooth lo conectaremos de ultimo).

Las conexiones son las mostradas en el diagrama de coneCCion mostrado en la imagen, para mayor entendimiento se definen los pines continuación.

Elemento ----------------------------------- Pin

Buzzer ---------------------------------------- 8

Redpin ----------------------------------------- 3
Greenpin -------------------------------------- 4

Motor ------------------------------------------ 7

Ultrasonido Echo ---------------------------- 5

Ultrasonido Triger --------------------------- 6

Potenciometro ------------------------------- A0

Pulsador --------------------------------------- 2

RFID RST ------------------------------------- 9

RFID MISO ------------------------------------ 12

RFID MOSI ------------------------------------ 11

RFID SCK ------------------------------------- 13

RFID SDA ------------------------------------- 10

Step 3: Diseñar Interfaces.

Para diseñar las interfaces se debe usar un editor de imagenes, en este tutorial se usa Illustrator.

El sistema cuanta con tres niveles, así que las interfaces deben responder a la estructura mostrada en las imágenes, cuidando de dejar libres los espacios que se usaran para pintar elementos en processing.

Step 4: Codificación En Arduino.

Ahora subiremos al Arduino el sketch que podras descargar en este paso.

En este sketch ya se encuentran programados todos los sensores y actuadores disponibles, es importante aclarar que el sketch se divide en 3 grandes trozos que corresponden a una "accion" que se ejecuta según la aplicación de processing le pida ejecutar, por ejemplo si el usuario esta en el nivel 1, la aplicación de processing le pedirá al Arduino que ejecute únicamente la parte correspondiente al nivel 1, el código puede modificarse según las necesidades, sin embargo, se recomienda mantener la misma lógica mencionada.

Step 5: Aplicacion En Processing

En este paso se puede descargar toda la carpeta donde se encuentra el archivo de processing y todos sus recursos.

En pasos anteriores vimos como construir nuevas interfaces, así que si se quiere, se pueden remplazar las interfaces que vienen por defecto por las nuevas que se hicieron, es importante nombrarlas igual que las que vienen por defecto si no se quiere cambiar el código.

El programa de processing se destacan 3 grandes métodos, uno por cada nivel, los cuales son llamados respectivamente en el draw cuando sea necesario. Estos 3 grandes métodos, construyen el nivel, pintando todo lo referente a las interfaces y los mas importante, envía al Arduino una variable que le indica en que nivel se encuentra y recibe constantemente los datos que le envía el Arduino según el nivel donde se encuentra.

Step 6: Empaquetado

Finalmente se empaqueta el sistema, este paso es bastante libre puesto que depende de los gustos y necesidades de cada uno, sin embargo es necesario tener en cuenta algunos aspectos.

-El sensor de ultrasonido debe estar libre de elementos en frente de el.

-El pulsador debe quedar firme, puesto que los usuarios suelen oprimir el botón con bastante fuerza

-El led debe quedar en un lugar visible

-Elementos como el buzzer, el modulo bluetooth pueden quedar adentro del empaquetado