SESIÓN 04 · ROBÓTICA
Encendemos un LED en el protoboard
Construye el circuito con 5V y GND del Arduino, sin programar.
Construir un circuito cerrado para encender un LED utilizando el Arduino como fuente de 5 voltios.
Qué aprenderemos
Reconocer las conexiones internas del protoboard, identificar rieles y nodos, conectar resistencia y LED en serie, utilizar 5V y GND, revisar la polaridad y corregir errores con orden.
Usaremos sus pines 5V y GND. No cargaremos un programa ni conectaremos el LED a un pin digital. En esta práctica GND es la referencia de 0 V y el regreso de la corriente a la placa.
Materiales por equipo
- 1 Arduino Uno, preferentemente, y 1 cable USB compatible.
- 1 protoboard y 1 LED, preferentemente rojo.
- 1 resistencia de 220 Ω o 330 Ω.
- 3 cables Dupont macho–macho para el montaje que se muestra.
- Computadora, cargador USB o batería externa para alimentar el Arduino.
- Libreta y lápiz.
Distribuyan las tareas: responsable del material, montador, verificador y relator. Todos deben poder explicar el recorrido del circuito.
El profesor prueba previamente este circuito con los mismos componentes. Ustedes arman con el Arduino desconectado del USB y de cualquier otra alimentación. Solo lo alimentan después de la revisión y autorización del profesor.
Ruta de la sesión
| Momento | Tiempo | Actividad |
|---|---|---|
| Inicio | 7 min | Recuperamos el circuito dibujado y presentamos la misión. |
| Conocer el protoboard | 10 min | Identificamos rieles, nodos y ranura central. |
| Explicar el circuito | 5 min | Seguimos el recorrido de 5V hasta GND. |
| Montaje | 15 min | Armamos con el USB desconectado. |
| Revisión | 5 min | Comprobamos el montaje y pedimos autorización. |
| Prueba y depuración | 5 min | Probamos y corregimos una cosa a la vez. |
| Cierre | 3 min | Explicamos lo que aprendimos. |
INICIO · 7 MINUTOS
Recuperamos el dibujo de la clase 2
- ¿Qué componentes tenía nuestro circuito?
- ¿Para qué sirve la resistencia?
- ¿Cómo reconocemos el ánodo y el cátodo?
- ¿Qué hace falta para tener un circuito cerrado?
Hoy reemplazamos la pila de nuestro dibujo por la alimentación de 5V y GND del Arduino.
CONOCER EL PROTOBOARD · 10 MINUTOS
Los orificios tienen conexiones internas
El protoboard permite armar circuitos sin soldar. Las piezas metálicas de su interior conectan ciertos orificios entre sí.
Rieles de alimentación
Los orificios de cada riel lateral se conectan a lo largo de la placa. Usaremos el riel marcado en rojo para 5V y el azul para GND.
El riel rojo recibe 5V cuando lo conectamos al pin 5V. El riel azul queda a GND cuando lo conectamos a GND. Son dos conexiones distintas.
Algunos modelos tienen rieles interrumpidos a la mitad; tampoco se debe suponer que los rieles de lados opuestos estén unidos. Para esta práctica usen una sección continua cercana que el profesor haya verificado.
Zona central: grupos de cinco
- A, B, C, D y E del mismo número forman un nodo.
- F, G, H, I y J de ese mismo número forman otro nodo.
- La ranura central separa ambos grupos: A10 no está conectado internamente con F10.
- Los números distintos también corresponden a nodos distintos: A10 y A15 no están unidos internamente.
La placa del esquema está horizontal. Girar tu protoboard no cambia sus conexiones: guíate por las letras y los números.
Regla básica
Dos terminales están conectadas cuando ocupan orificios del mismo nodo. Estar una junto a otra no garantiza que estén conectadas.
Referencia para ampliar: Adafruit · Breadboards for Beginners.
EXPLICACIÓN · 5 MINUTOS
Seguimos un solo camino
5V → resistencia → ánodo del LED → cátodo del LED → GND
La resistencia puede colocarse en cualquiera de los dos sentidos. El LED sí tiene polaridad: la pata larga normalmente es el ánodo; la corta y el lado plano señalan el cátodo.
Usa una resistencia de 220 Ω o 330 Ω. No conectes el LED directamente entre 5V y GND ni unas esos dos pines con un cable.
MONTAJE · 15 MINUTOS
Armamos paso a paso
Arduino sin alimentación durante todo el montaje. Las coordenadas son un ejemplo: si usan otros números, conserven las mismas relaciones entre los nodos.
- Preparar los rieles. Conecta un cable del pin 5V al riel rojo. Conecta otro de GND al riel azul. Comprueba que no lleguen al mismo riel.
- Colocar la resistencia. Introduce una terminal en el riel rojo y la otra en A10.
- Colocar el LED. Introduce la pata larga en C10 y la pata corta en C15. La resistencia y el ánodo quedan unidos porque A10 y C10 pertenecen al mismo nodo.
- Cerrar el circuito. Conecta un cable desde E15 hasta el riel azul. C15 y E15 comparten un nodo, por eso el cátodo queda conectado a GND.
| Elemento | Primera terminal | Segunda terminal |
|---|---|---|
| Cable rojo | Pin 5V del Arduino | Riel rojo |
| Cable azul de alimentación | Pin GND del Arduino | Riel azul |
| Resistencia | Riel rojo | A10 |
| LED | Ánodo en C10 | Cátodo en C15 |
| Cable azul de regreso | E15 | Riel azul |
5V → riel rojo → resistencia → nodo 10 → LED → nodo 15 → riel azul → GND
REVISIÓN · 5 MINUTOS
Antes de conectar el USB
- 5V llega al riel rojo.
- GND llega al riel azul, separado del rojo.
- La resistencia está en serie, sin un cable que la puentee.
- La pata larga del LED queda hacia la resistencia.
- La pata corta llega a GND mediante el nodo 15 y su cable.
- Las dos patas del LED están en nodos diferentes.
- No existe una conexión directa entre 5V y GND.
Pidan la revisión del profesor. Solo después de su autorización conecten el USB.
PRUEBA Y DEPURACIÓN · 5 MINUTOS
Si no enciende, revisamos con orden
- Desconecta el USB.
- Comprueba la polaridad del LED.
- Verifica que sus patas estén en nodos diferentes.
- Revisa que resistencia y ánodo compartan el nodo 10.
- Confirma que el cátodo llegue a GND por el nodo 15.
- Revisa con el profesor si los rieles están divididos.
- Si las conexiones son correctas, prueba otro LED o cable con ayuda del profesor.
Registra qué corregiste. Pide revisar el montaje antes de volver a alimentar. Desconecta de nuevo antes de cualquier otro cambio; así podrás identificar la causa del problema.
CIERRE · 3 MINUTOS
Completa en voz alta
- El Arduino proporcionó ______ voltios.
- El pin al que regresa nuestro circuito se llama ______.
- La resistencia sirve para ____________________.
- La pata larga del LED es el ____________________.
Comprobar respuestas
5 voltios; GND; limitar la corriente; ánodo.
Apunte para la libreta
Uso del protoboard
El protoboard permite construir circuitos sin soldar. Los rieles laterales distribuyen la alimentación. En la zona central, cada grupo de cinco orificios de un mismo número y lado forma un nodo común. La ranura central separa ambos lados.
Circuito con LED
5V → resistencia → ánodo del LED → cátodo del LED → GND
La resistencia limita la corriente y protege al LED. En un LED nuevo de dos patas, la larga normalmente es el ánodo positivo y la corta es el cátodo negativo.
Debajo, dibuja el montaje. Usa rojo para el recorrido desde 5V hasta el ánodo y azul para el regreso del cátodo a GND. Señala A10, C10, C15 y E15.
Evidencia del equipo
Registren si encendió y qué revisaron o corrigieron. Cada integrante conserva su dibujo y explicación en la libreta; entreguen la evidencia como indique el profesor.
Lista de cotejo
Copia la tabla y marca una opción por criterio después de la práctica.
| Criterio | Sí | En proceso |
|---|---|---|
| Identifica los rieles del protoboard. | ☐ | ☐ |
| Reconoce los grupos de cinco orificios conectados. | ☐ | ☐ |
| Conecta 5V y GND en rieles diferentes. | ☐ | ☐ |
| Coloca una resistencia en serie. | ☐ | ☐ |
| Respeta la polaridad del LED. | ☐ | ☐ |
| Consigue encender el LED. | ☐ | ☐ |
| Localiza y corrige errores con orden. | ☐ | ☐ |