Estatística

Estamos acabando (¡por fin!) as clases e para rematar cos contidos de matemáticas estamos agora en Estatística. O profesor nos preguntou que opinabamos sobre se a data dos nacemento (o mes para ser concretos) é aleatoria (ocurre por igual en calquera mes do ano) ou segue algún tipo de pauta (hai máis nacementos nalgúns meses determinados). A nosa resposta foi variada pero, en principio, fomos partidarios de que non debería haber ningún mes que se distinguira dos demais polo número de nacementos. Foi nese momento en que nos explicou que a resposta a esta pregunta e a outras similares podía dárnosla a estatística.

Comezamos facendo un estudo estatístico da variable mes de nacemento contando só cos datos dos 8 alumnos que estamos este curso en 4º diversificación. Puidemos ver que era unha cantidade de datos moi pequena, e dicir, unha poboación (número de suxeitos nos que se basea o estudio) moi pequena.
A continuación proporcionounos un listado coas datas de nacemento dos alumnos matriculados durante este curso no IES, o cal nos deu unha poboación de 157 alumnos. O diagrama de barras resultante o mostramos a continuación:

Neste momento explicounos que seguiamos a ter unha poboación bastante pequena e que necesitabamos máis datos para sacar algunha conclusión. Para o cal nos pediu que entraramos nunha páxina de datos estatísticos da Comunidade de Murcia (en concreto de datas de nacemento do ano 1976), a partir da cal obtivemos a seguinte gráfica:

Cunha poboación total de 19649 persoas os datos xa son máis relevantes, pero o profesor agora nos pediu entrar nunha páxina de datos estatísticos da Comunidade de Madrid na que se mostran os nacementos por mes entre os anos 1986 e 2007 ofrecéndonos unha poboación total de 1.233.184 persoas. Neste caso decidimos facer unha gráfica de liñas (unha liña por ano e unha máis que indicara o valor medio de tódolos anos), a gráfica quedou así:

Desta gráfica, o profesor animounos a sacar algunhas conclusións:
Aínda que o número de nacementos por meses non presenta variacións moi grandes, o mes de febreiro mostra un menor número de nacementos (na gráfica cos datos de Murcia tamén se aprecia esta tendencia) e o mes con maior número de nacementos é maio.
Se retrocedemos 9 meses isto parece indicar que o mes co menor número de concepcións é maio e o que maior número o mes de agosto.

A continuación, aproveitando que as estatísticas sobre a Comunidade de Madrid tamén indicaban os nacementos por día, o profesor nos mostrou que de xeito similar podiamos responder á pregunta de se hai algúns días da semana en que nacen máis nenos e outros en que nacen menos, a continuación poñemos a gráfica que obtivemos tratando os datos na folla de cálculo:

E sorprendentemente para nós, hai menos nacementos durante o fin de semana, manténdose o resto dos días moi parellos, aínda que se pode observar que o martes é o día da semana con máis nacementos.

Con isto rematamos este traballo sobre estatística que nos pareceu moi interesante e, por momentos, sorprendente.

Prácticas coa placa controladora por porto paralelo do PC.

O noso grupo (Alex, Nélida e Diego) foi o encargado de realizar as prácticas coa placa controladora por porto paralelo do PC que xa fixeron fai varios anos no nosoTaller. O profesor encargounos primeiro ir comprobando os proxectos que xa estaban feitos e que por diversos motivos xa non funcionaban correctamente como o Tiovivo ou o Semáforo. A continuación puxémonos cun proxecto propio este ano xunto ao grupo que traballo de Arduino, a activación dun motor paso a paso modelo NMB PM42S-048-YTB3. Un resumo do traballo que fixemos durante este trimestre está recollido na memoria de prácticas coa controladora, o resultado da práctica co motor paso a paso está nunha entrada anterior deste blog.

Prácticas co brazo robot S300114 de SuperRobotica

O noso grupo (Rober, Adry e Amy) foi o encargado de realizar as prácticas co brazo robot de SuperRobotica. O brazo robot levaba dous anos no taller e desde o curso anterior non funcionaba ben. Os problemas parecían ser de cables desoldados, así que o noso primeiro cometido foi buscar os problemas e ilos solucionando. Unha vez que arranxamos eses pequenos problemas, empezamos a traballar coa conexión desde o ordenador e o programa que manexa o brazo robot (“VisualSC2.exe”). Agora mesmo estamos programando as secuencias de movemento do brazo robot e esperamos poñer un vídeo sobre o tema. A continuación poñemos un enlace á memoria de prácticas "Brazo robot.pdf".

Prácticas con Arduino

O noso grupo (Javi, Vero e J. Antonio) foi o encargado de realizar as prácticas coa placa controladora Arduino, coa que fixemos un simulador de entradas e saídas dixitais (con LEDs e pulsadores), ademáis das prácticas que nos encargou o profesor. Na memoria "Prácticas con Arduino.pdf" puxemos un resumo destas prácticas. A última práctica que estamos a desarrollar é en combinación co grupo que traballa coa placa controladora por porto paralelo, para activar un motor paso a paso.

Activación dun motor paso a paso

Esta práctica consistiu en activar un motor paso a paso modelo NMB PM42S-048-YTB3.
Para esta práctica necesitamos buscar a folla de características do motor, na que vimos que este motor require 24 Voltios de polarización e que necesita de 48 pasos para realizar un xiro completo de 360º (7,5º por paso).
A continuación debuxamos nun círculo 24 divisións (con separacións de 15º) e conectamos os 4 cables do motor (negro, marrón, laranxa e amarelo).
A secuencia de activación do motor é a seguinte:

Para realizar a secuencia correcta de activación do motor decidimos utilizar a placa Arduino que programamos convenientemente e conectamos o Arduino ao motor a través dos relés dunha controladora por porto paralelo do PC que fabricamos no Taller.
O resultado pode verse no seguinte vídeo:

Mediante un pulsador o Arduino xenera a secuencia que fai que o motor se mova nun sentido e accionando outro pulsador facemos que Arduino invirta o seu xiro.

O esquema circuital aparece no seguinte debuxo:

O programa que tivemos que escribir en Arduino foi o seguinte:

int contador = 0;
int secuencia = 1;
int pinesentrada[] = {6, 7};
int pinessalida[] = {8, 9, 10, 11};
void setup() {
for (contador=0;contador<2;contador++) {
pinMode(pinesentrada[contador], INPUT);}
for (contador=0;contador<4;contador++) {
pinMode(pinessalida[contador], OUTPUT);}
}
void loop() {
if (digitalRead(pinesentrada[0]) == HIGH) {
secuencia= secuencia+1;}
if (digitalRead(pinesentrada[1]) == HIGH) {
secuencia= secuencia-1;}
if (secuencia == 0) secuencia= 4;
if (secuencia == 5) secuencia= 1;
if (secuencia == 1) {
digitalWrite(pinessalida[0], LOW);
digitalWrite(pinessalida[1], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[2], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[3], LOW);
}
if (secuencia == 2) {
digitalWrite(pinessalida[0], LOW);
digitalWrite(pinessalida[1], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[2], LOW);
digitalWrite(pinessalida[3], HIGH);
}
if (secuencia == 3) {
digitalWrite(pinessalida[0], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[1], LOW);
digitalWrite(pinessalida[2], LOW);
digitalWrite(pinessalida[3], HIGH);
}
if (secuencia == 4) {
digitalWrite(pinessalida[0], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[1], LOW);
digitalWrite(pinessalida[2], HIGH);
digitalWrite(pinessalida[3], LOW);
}
delay(100);
}

Un Enxeñeiro norteamericano reinventa a enerxía eólica

A min a noticia que máis me interesou das que aparecían na páxina de Tendencias 21 foi a seguinte:

"Un ingeniero norteamericano reinventa la energía eólica.

Un fenómeno aerodinámico conocido por sus poderes destructivos y llamado aeroelasticidad “flutter” ha inspirado a un ingeniero para desarrollar un nuevo tipo de dispositivo capaz de generar electricidad a partir del viento."

Comentario:
Decidínme por esta noticia por que aínda que a enerxía eólica é xa unha realidade, toda mellora que se realize na súa obtención a fará cada vez máis rentable.

A Illa da Enerxía

O profesor mandoume buscar a mellora tecnolóxica que me parecera máis interesante das que se presentan na páxina de Tendencias 21, e eu seleccionei esta:

"Idean una Isla de Energía para extraer del mar energía renovable e ilimitada. Aprovecha la diferencia de temperatura del agua oceánica para producir electricidad:

El ingeniero Dominic Michaels ha ideado una “Isla de Energía” para extraer del mar fuentes de energía renovables. El diseño se compondría de una planta de conversión de energía termal junto a turbinas eólicas, paneles solares y turbinas acuáticas, que apoyarían el funcionamiento de la primera. La planta de conversión de energía explota la diferencia de temperatura que hay entre la superficie oceánica y el agua que está en las profundidades para hacer funcionar turbinas de vapor que generarían la electricidad. Estas Islas de Energía, de 600 metros de largo y que necesitarían un inversión de 600 millones de dólares, también funcionarían como plantas desaladoras. "

Comentario:

Pareceume unha boa idea por que con estas "Illas de enerxía"se logran explotar catro enerxías renovables diferentes á vez (a forza do vento, a do sol, a das olas e a diferencia térmica entre as distintas capas da auga do mar) o cal sería unha axuda para reducir a dependencia que temos do petróleo. Ademais creo que debe ser máis fácil de amortizar o seu gasto de construcción ó tentar explotar catro en vez de unha soa enerxía.

Placa Arduino para o Belén

Como xa comentamos na entrada anterior, imos a comentar o uso que fixemos da placa controladora Arduino para realizar os automatismos do Belén.

En cursos anteriores elaboramos no Taller de Tecnoloxía unha placa controladora por porto paralelo do PC, que aínda que nos permitía activar practicamente calquera dispositivo eléctrico ou electrónico independentemente da súa tensión de funcionamento, tiña o grave inconvinte de que necesitaba estar conectada a un PC permanentemente para que lle chegaran as sinais de control polo seu porto paralelo.

Durante este curso adquirimos varias placas Arduino que estamos a utilizar como substituto do ordenador para activar a placa controladora por porto paralelo.

Arduino conéctase por USB ó ordenador e desde este, usando o programa Arduino (baseado na linguaxe Processing), se lle programa a secuencia que queremos que Arduino execute. A partir deste momento, Arduino pode desconectarse do ordenador e actuar independentemente, necesitando tan só dunha fonte de alimentación de 9V ou similar.

O único problema inicial que podemos ter con Arduino, que é que non se pode conectar directamente a moitos dos dispositivos electricos que queremos activar, o solucionamos utilizando como interfase a nosa controladora por porto paralelo que conta con relés ás saídas que nos permiten traballar con calquera tensión e intensidade que desexemos.

Na foto superior pódense observar as conexións entre a placa controladora por porto paralelo e a placa Arduino. Arduino realiza o control dos automatismos e a placa controladora por porto paralelo funciona como unha interfase cos dispositivos eléctricos do Belén (luces a 220V, bomba de auga do río, motores de contínua do muiño e do Aserradoiro, etc).

Nesta foto móstrase toda a montaxe eléctrica (cadros de alimentación que proporcionan diversas tensión contínuas e alternas) e electrónica (a placa controladora por porto paralelo e a placa Arduino).