Documento de contenido

Elaborado por: Grupo de Investigación Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción- SIRP- Pontificia Universidad Javeriana-Bogotá, 2010.

El contenido de este documento se encuentra bajo licencia Creative Commons Attribution 3.0 License

TALLER 7

DIAGRAMAS DE FLUJO

Guía del Docente

Área: Programación.

Tema: Condicionales en los diagramas de flujo.

Objetivos:

1. Comprender la forma como se lleva una tabla de verdad a un

diagrama de flujo de programa.

2. Entender la diferencia entre los condicionales if, else y elseif.

Duración de la actividad: 1 hora y 30 minutos

Introducción

Para la realización de la práctica que propone este documento, es

fundamental que el docente cuente con la plataforma comercial VEX, o una

plataforma similar de otra marca. De igual forma, es fundamental que el

docente esté en capacidad de programar el sistema de control basado en un

microcontrolador (que se incluye con el kit para clase mencionado en la

sección materiales del presente documento).

En lo referente al estudiante, es fundamental que haya asistido previamente

a las sesiones de clase magistral que el docente considere necesarias para

explicar de forma suficiente al estudiante el concepto de diagrama de flujo

de programa y dentro de éste, los condicionales if, else y elseif.

Adicionalmente se espera que el estudiante esté familiarizado con el

concepto de tabla de verdad y número binario.

La práctica que se propone en este documento pretende utilizar un robot

como caso de aplicación de la programación estructurada: Posiblemente

uno de los frentes más importantes de trabajo cuando se realiza un robot,

está en la programación de éste, pues es este aspecto el que dota de

“inteligencia” al robot.

Descripción de la actividad

El taller presenta al estudiante unas preguntas previas que deben ser

resueltas por el estudiante, producto del conocimiento asimilado durante las

sesiones magistrales, investigaciones que realice en la red o en libros y

orientación que el docente pueda darle al estudiante a manera de pistas que

no le solucionen el ejercicio pero que le den directrices del camino a seguir.

La solución a estas preguntas se encuentra al final del presente documento.

La siguiente sección del documento guía del estudiante presenta un listado

de materiales, que para el caso consiste solamente en el montaje del que se

habló antes (realizado por el profesor previo a la práctica).

En la sección procedimiento de la guía del estudiante, encontrará algunos

ejercicios propuestos que debe realizar sobre el montaje que el docente

entregó a los estudiantes. Una vez observado el comportamiento del

montaje, el estudiante debe describir lo que sucedió con el montaje y

sustentarlo desde las ecuaciones de la física. Se recomienda al docente que

no obligue a los estudiantes a responder las preguntas que requieren

sustentación teórica durante la práctica: de ésta forma el estudiante tendrá

más tiempo para analizar la situación y se asegurará que el tiempo de

duración de la actividad no sea mayor al establecido (1 hora y 30 minutos).

Finalmente, el taller presenta al estudiante una serie de preguntas que

buscan que el estudiante conecte los conceptos trabajados en el taller con

su aplicación en la vida cotidiana, de manera que exista una motivación

adicional al encontrarle sentido al trabajo que está realizando en las clases.

En la sección de referencias se encuentra un listado de lugares de consulta

recomendados, que le permitirán al estudiante informarse acerca de los

temas propuestos.

Materiales

1 Kit para clase (Classroom Lab Kit with PIC) marca VEX.

2 kits seguidores de línea (Line Tracker) marca VEX

Procedimiento

1. Antes de la práctica:

Construya un montaje similar al que se muestra en la Figura 1, Figura 2 y

Figura 3. Tenga en cuenta las siguientes recomendaciones:

El robot debe tener la capacidad de seguir una línea (sensores S1 y S2).

El robot debe tener la capacidad de almacenar al menos tres objetos y

arrojarlos en un momento determinado.

El robot debe tener 4 sensores adicionales (S3, S4, S5, S6), capaces de

diferenciar entre el color blanco y el color negro, para determinar en qué

momento deben arrojarse los objetos.

El robot debe ser programable a través de software.

El docente debe construir y programar un robot similar al que se muestra

en la Figura 1, Figura 2 y Figura 3 . El objetivo de la práctica es que los

estudiantes realicen el diagrama de flujo correspondiente a la banda

transportadora del robot solamente. Sin embargo, se recomienda al

docente realizar la programación del robot completo para hacer más

interesante la actividad.

Figura 1. Robot construido por el grupo SIRP de la Universidad Javeriana para el desarrollo de la

práctica.

Figura 2. Robot construido por el grupo SIRP de la Universidad Javeriana para el desarrollo de la

práctica.

Figura 3. Esquema en planta del robot propuesto

El robot, como se puede ver en el video1, tiene la habilidad de seguir una

línea negra (que se recomienda construir con cinta aislante), sobre un fondo

claro (preferiblemente blanco), como puede verse en la Figura 4. El robot,

cuya tarea es arrojar ordenadamente los cubos que tiene sobre la banda

transportadora, se detiene en las marcas atravesadas sobre la línea que

sigue, solamente si las parejas de sensores S3, S4 y S5, S6 (ver Figura 3)

arrojan la lectura correspondiente al lugar en el que el robot debe arrojar un

cubo. Si la lectura de dichos sensores indica que debe arrojarse un cubo, el

vehículo se detiene, como se explicó antes, y arroja el cubo (si hay dos

cubos iguales los arroja ambos). Una vez arrojado el/los cubo(s), el robot

continúa su camino hasta arrojar todos los cubos que tiene encima.

Se hace énfasis en que el objetivo de la práctica que deben realizar los

estudiantes, es solamente construir el diagrama de flujo correspondiente a

la banda en los puntos donde el robot se detiene, ya que realizar la

programación completa puede resultar muy difícil para los estudiantes. Por

1 http://www.youtube.com/watch?v=4vwB4C85Rns

S2

S3

M3

M1 Motor

Sensor

Ruedas

Línea a seguir

S1

S4

S6 S5

M2

Banda

Transportadora

Vehículo

Diferencial

Sentido de avance

otra parte, se propone al docente realizar la programación del robot de

forma completa, de manera que sea fácil convertir, en código de programa,

los diagramas de flujo que realicen los estudiantes durante la actividad:

Resulta muy positivo para el desarrollo de la actividad que los estudiantes

puedan ver cómo se comporta en el robot el algoritmo que han construido.

Así, pueden darse cuenta si lo que hicieron está bien o no.

Figura 4. Ejemplo de una posible pista para el robot.

2. Durante la práctica:

Divida el grupo de estudiantes en equipos de trabajo pequeños (se

recomienda un máximo de 4 estudiantes por grupo), para que haya una

mayor participación de todos los estudiantes en la actividad.

Reúna todos los estudiantes entorno de la pista del robot. Si es necesario

hágalo en dos grupos de modo que la mayor cantidad de estudiantes

puedan ver de cerca el comportamiento del robot.

Pregunte a los estudiantes cómo creen que trabaja el robot, de manera que

se obliguen a pensar en las posibilidades. Luego de la discusión explique de

forma general el funcionamiento del robot.

Acompañe el desarrollo de la práctica mediante la resolución de dudas a los

estudiantes: No resuelva las preguntas planteadas por el taller a los

estudiantes. Dé pistas a los alumnos de la forma como pueden resolver las

preguntas planteadas.

Sentido de giro del robot

3. Después de la práctica:

En la sesión de clase siguiente, después de recibir los trabajos de todos los

grupos, socialice las experiencias de los diferentes grupos: actividades como

pedir a los diferentes grupos que expliquen a sus compañeros la solución

que encontraron a las preguntas planteadas puede generar un mayor

entendimiento de las preguntas que los estudiantes no pudieron resolver.

Bibliografía

Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_flujo.

Consultado el 27 de julio de 2010.

Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_de_verdad.

Consultado el 27 de julio de 2010.

Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_binario.

Consultado el 27 de julio de 2010.

Wikipedia Enciclopedia virtual.

http://es.wikipedia.org/wiki/Programaci%C3%B3n_estructurada.

Consultado el 27 de julio de 2010.

Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Sentencia_condicional.

Consultado el 27 de julio de 2010.

Wikipedia Enciclopedia virtual. http://es.wikipedia.org/wiki/Bucle_while.

Consultado el 27 de julio de 2010.