“Resumen Physical Computing (introducción, cap. 1 y 2)”

Introducción

Nos habla de cómo Steve Jobs fue un pionero en la computación y la revolución que el causo en ese tópico, que aun sigue impresionando, tanto asi, que cada vez mas surge la necesidad de no solo crear computadores, si no, que maquinas o robots que cumplan mas funciones. Siendo el objetivo de este libro crear una conexión interesante entre el mundo físico y el computacional.

Como vemos al computador

Normalmente vemos a los computadores como un cuadrado con materiales, pero va mas allá. El computador es como un humano pensante que usa inteligencia artificial para imitarlo, pero a su vez ha surgido otro concepto el de Inteligencia amplificada que busca mirar a las personas para suministrar la chispa de interés y computadores para transmitir las expresiones humanas.

Como nos ve el computador

El computador en una imagen de los seres humanos, cuyas características se reflejan en los dispositivos que tiene como el mouse, el teclado, la cámara, etc. Pero estos son tristes ya que no pueden realizar las cosas que un humano si como reir, saltar, correr, etc. Antes de cambiar como estos se ven tenemos que pensar por que estos necesitan hacerlo y determinar en que cosas nuevas nos pueden ayudar.

Los conceptos

Interacción: Input, Outpot and processing

Input: Es todo lo que la gente quiere aprenden de la fisica computacional, ya que es lo que ocupa menos energía para mover las cosas.

Outpot: Es más complicada que la de arriba ya que requiere habilidades eléctricas y mecánicas.

Processing: es la programación que permite leer el input y activar el output.

Transduction: Es la conversión de transformar una energía en otra.

Digital and Analog: Cuando solo hay dos posibilidades, sucesos, o estudios es algo digital y cuando son varias es algo análogo. Los inputs digitales normalmente son análogos ya que utilizan sistemas binarios.

Parallel and Serial: Eventos seriales es cuando ocurren uno a la vez y cuando son simultáneos están en paralelo.

La práctica

Comenzando: Describiendo como pasa

El primer paso en algún proyecto de física computacional es describir “qué quiere que pase”, osino será muy difícil llevarlo a la práctica en circuitos y programas, no te enfoque en cómo pasa.

Luego identifica tu input y output como digital o análogo y comienza la búsqueda de tu transductor. Y por ultimo identificar si los evento son seriales y paralelos.

Capitulo 1:Electricity

Transducción:Fundamentos Electricos

Es muy importante entender el concepto de conversión de energía eléctrica y saber cómo trabaja la electricidad, para poder entender la física computacional.

Nos explican que todo aparato electrónico está compuesto de una conexión positva, una negativa y de un conductor por donde fluyen los electrones, siendo la tierra el punto con menor energía eléctrica. Lo ilustran con el modelo de un circuito simple, el cual transforma el flujo de energía en luz.

Todo circuito contiene una fuente de energía (batería) y algo que la descarga, y un switch que corta el flujo de energía entre ambos. Es muy importante conocer las características eléctricas de todas las partes del circuito, siendo tres las características básicas. El voltaje que se mide en volts( nivel relativo de energía eléctrica entre dos puntos), la corriente medida en amperes (cantidad de energía que fluye) y la resistencia medida en ohms (cantidad de corriente que resiste un componente. A su vez la combinación de corriente y voltaje genera el poder eléctrico que se miden en Wats.

Electricidad contra Electrónica

Para poder entender la diferencias entre estas dos, hay comprender que en la electricidad tu estas usando el cambio de energía eléctrica para pasar un mensaje o señal y la electrónica es un subconjunto de circuito que ocupa este proceso para transmitir información.

Hay circuitos eléctrico que no necesitan mucho poder eléctrico para funcionar pero otros si necesitan mucha más energía. Hay dos formas para abastecerlos con la energía que necesitan, con la corriente eléctrica en donde el voltaje que transmiten es constante o con las corriente alternativa, la cual alterna el voltaje.

Como fluye la electricidad

Para construir un circuito eléctrico hay que conocer las dos propiedades básicas de la electrcidad. La primera es que la electricidad siempre toma el camino con menos resistencia hasta la tierra y la segunda es que toda la energía eléctrica de un circuito tiene que ser usada.

Nivel de Abstracción y Distracción

Hay que darse cuenta que niveles de herramientas vas a utilizar, mejores herramientas de mayor nivel te permitirán realizar muchos más detalles tecnológicos en tus proyectos.

Las Herramientas

Nos enfocaremos en niveles medios de herramientas que nos permitirá ensamblar circuitos, conectarlos a computadores, escribir software, etc.

Circuitos: Vamos a ser capaces de construir pequeños circuitos. Estos circuitos usualmente son escribidos en un diagrama llamado schematic que muestras los componentes eléctricos y como van conectados entre ellos.

Computadores: Trataremos de desligarnos de la concepción actual que tenemos de ellos.

Microcontroladores: Es el principal computador utilizado en la física computacional, es muy pequeño y simple por lo que lo hace bueno para recibir información de sensores, controlar motores básicos y otros aparatos puede crear cambios físicos enviando información a otro computadores.

Computadores Multimedia: Son muy importantes para desarrollar los outputs

Computadores Intermediarios: Usan sistemas operativos a desarrollan ambientes que se asemejan a los computadores multimedia y que sirven de conexión entre estos y los microcontroladores.

Programando: En este libro aprenderemos mucho sobre programación y su lenguaje

Comunicación entre computadores: Aquí introduciremos el termino de comunicación serial

Tu concepto: No lo pierdas!!!!

Capitulo2: Schopping (compras)

Este capítulo nos entrega información sobre los materiales que necesitamos para comensar a construir aparatos electrónicos

Soldadora Breadboard

La breadboard es el fundamento de todo circuito, es la herramienta que sostiene los componentes y los conecta entre ellos

Microcontroladrores

Es el centro de trabajo de este libro, están disponibles en muchos niveles pero recomendamos comenzar con el nivel medio como The basic Stam, bx24 o Basic Atom Pro24

- Características de los microcontroladores:

- Entorno de programación: Si te importan tu tiempo y cordura es recomendable realizar un entrono de programación fácil, de bajo nivel. El lenguaje de programación que se utiliza para programas los microcontroladores es el BASIC o el PIC.

- Inpu Analogo: Basic stamp 2 no tiene inputs análogos, the basic atom pro24 tiene 4 y el bx-24 tiene8.

- Input digital y output: Recomendamos que los microcontroladores tengan 16 digitales I/O pasadores.

- Output análogo: Recomendamos uno que pueda proveer continuamente output análogos sin interrumpir el resto de tu programa.

- Velocidad de ejecución: Son cuantas instrucciones por segundo puede realizar tu microcontrolador. El pic es el más rápido, luego el pro2e, de ahu bx-24 y el ams lento es el stamp 2.

- Precios: cuan costoso es el microcontrolador, el mas barato es el PIC 18f452

- Cantidad de memoria: todos tienen un rango parecido

- Poder: cuanta energía consume, el más eficiente es el PIC

Modelos de microcontroladores de un nivel-alto

Tienen conectores simples para cualquier energía y series de puertos de cambios medidores de potencias y motores, son mas caros.

Modelos de microcontroladores de un nivel-medio

Son un pocos más caros que los bajo, ya que contienen todo el alambrado para encender el microcontrolador, corren lento.

Soluciones de Bajo nivel

Es cuando tu ensamblas y creas todo el circuito

Componentes mas comunes

- Interruptores: Controlan el traspaso de corriente, son mecánicos, magnéticos, etc. Sus características, normalmente pueden ser abierto (N.O), que conduce solo cuando se activan o cerrados (N.C) que conduce solo cuando no está activado. Pueden también ser momentáneos, que vuelven a su posición normal o pueden ser cambiantes, que se queda en su nuevo lugar.

- Resistencias: Ellos convierten la energía eléctrica para golpear, tienen un polo positivo y otro negativo. Miden su resistencia en omhs y en wats indicando cuando poder pueden tomar

- Resistencias variables: Resisten el flujo de electricidad que varia de grados, muy comunes en los inputs análogos. El más común es el potentiometer o pot, tiene 3 conductores.

- Condensadores: Con como una cuenta de ahorros, ya que almacenan carga y luego la descargan, cuanto pueden almacenar se denomina capacidad. Y se mide en farads (f).

- Diodos: hacen que la electricidad solo fluya en una dirección, es decir, son polarizados. Los polos son llamados ánodo (+) y cátodo (-).

- Transistores y relays: Son dispositivos de cambio (switching)- Cables: son usados para conectar los componentes. Algunas reglas a tener en mente: un

alambre más grueso puede transportar más corriente, los cables vienen en dos variedades de núcleo solido y trenzado.

- Fuente de alimentación: Dos tipos de fuentes DC power (batería) y AC power (enchufe).- Conector de poder.- Regulador de voltaje: Convierte un variado rango de voltaje en uno fijo.- Rc servomotor: Son para controlar movimientos.- Conector de serie: Nos permiten conectar tu cable seria con tu breadboard.- Cable serial: Son usados para comunicar los computadores multimedia con los

microcontrolaes.- Reloj cristal: Es el cronometrador para procesadores de bajo nivel.- Cabeceras: Con pequeños metales con los que podemos soldar los cables de varios

componentes en orden.- Project box: para mantener seguro tu proyecto.- Lazo de cables: para mantener ordenado tus cables.- USB de adaptador serial.- Herramientas: metal soldador, soldador, pinza de puntas, pelacables, cortador de

alambres, ayudador de manos, desatornillador, perforador, multimetro, pistola de silicona y una caja de herramientas.