Modelo 8: Máquina de dulces

¡Dame dulces!

Grado escolar

6-8

Tiempo requerido

2 clases dobles

Nivel de dificultad

Modelo: medio, Programación: pesado

Tipo de modelo

Máquina expendedora: un dispositivo estacionario, personalizable para dispensar diferentes pequeñeces (dulces, pastillas, suplementos alimenticios)

DESCRIPCIÓN DEL MODELO / TAREA

Los estudiantes planifican y realizan un dispensador automático para almacenar y dispensar de manera específica pequeños artículos, como dulces. La selección del producto deseado se realiza mediante un botón pulsador en un plato giratorio motorizado. El producto es visible pero no puede ser retirado aún. Solo a través de un sistema de acceso utilizando un interruptor magnético (contacto Reed), se puede retirar el producto. Para esto, se abre un seguro de acceso motorizado. Para ampliar el sistema, se puede integrar una lámpara de advertencia (LED) que indique cuándo el producto se puede retirar de manera segura. Antes de cerrar el seguro, esta lámpara parpadea como advertencia.

RELEVANCIA COTDIANA

La operación automática de una máquina y la entrega de un objeto comestible tienen un fuerte efecto motivacional para los estudiantes. En la vida cotidiana, hay muchas soluciones comparables conocidas (máquina de chicles, máquina expendedora de bebidas, autos de choque...). Sin embargo, también se conoce el incentivo de manipular un sistema profesional en beneficio propio. De aquí se derivan consideraciones para diseñar nuestra propia solución de manera transparente pero también lo más segura posible contra manipulaciones.

Preguntas guía

¿Qué funciones deben cumplirse para activar un proceso mediante código? (Comunicación y colaboración)
¿Cómo puede seleccionar el usuario los productos contenidos en el dispensador automático? (Comunicación y colaboración)
¿Cómo puede protegerse el producto dentro del dispositivo o cómo se puede permitir el acceso a él? (Creatividad y pensamiento crítico)
¿Qué aspectos de diseño se deben considerar para proteger el dispositivo contra manipulaciones y hacerlo lo más robusto posible? (Creatividad y pensamiento crítico)

Relación con las asignaturas

Informática

Fundamentos de la programación, interruptores, sensores, bucles de tiempo

Matemáticas

Ángulo del círculo

Economía

Estrategias de venta

Física

Medición de magnitudes físicas (ángulo de rotación, tope final)

Plan de clases

Información y consejos

Indicaciones metodológica-didácticas

Opciones de diferenciación

Se puede agregar un LED verde al sistema y programarlo para que indique la autorización óptica de la extracción del producto (LED verde). También se puede programar una función intermitente que señale el cierre del seguro de extracción.

Aspectos motivacionales

Los dulces en sí mismos tienen un cierto efecto en los estudiantes. Pero también la entrega automatizada de cosas tangibles (en lugar de solo información) tiene un atractivo. El tema relacionado de la manipulación de la información (en este caso, de la información de entrada) es conocido por los estudiantes y relevante en muchos otros aspectos de la vida. Ambos factores permiten fomentar la motivación intrínseca.

Material adicional

Opcional: medios para dibujar (papel, pizarra blanca o superficie de proyección)

Instrucciones de construcción

Esquema eléctrico

Funciones del modelo y sus soluciones técnicas

Funciones de los actuadors/sensores

Solución técnica

Detección de una señal para la rotación del almacén de productos

Evaluación de la señal del pulsador de entrada

Rotación del almacén de productos

Control del motor del carrusel giratorio

Posición de parada del almacén de productos

Evaluación de la señal controlada por leva del pulsador de posición

Verificación de la legitimación para la entrega

Activación del contacto Reed

Apertura del sistema de acceso

Control del motor de la barrera mediante un bucle de tiempo

Tiempo de espera del control del motor para la extracción del producto.

Bucle de tiempo

Cierre del sistema de acceso

Control del motor de la barrera mediante un bucle de tiempo

Apagado del motor del sistema de acceso

Evaluar la señal del interruptor de fin de carrera

Diferenciación 1: Visualización óptica de que los productos pueden ser retirados

LED verde parpadea

Diferenciación 2: Indicación visual de que el sistema de acceso está a punto de cerrarse

LED verde parpadea

Listas de materiales

Lista de materiales para el circuito básico de un dispensador automático

Sensores	Función
1 botón	Señal para el motorreductor 1
1 botón	Interruptor de final de carrera para el motorreductor 1
1 botón	Interruptor de final de carrera para el motorreductor 2
1 Contacto Reed	Señal para el motorreductor 2

Actuadores	Función
1 motorreductor 1	Rotación del almacén de productos
1 motorreductor 2	Apertura del sistema de acceso

Lista de materiales para la tarea de diferenciación del dispensador automático

Actuadores	Función
1 LED,verde	Indicador óptico