1. Florencia Sepúlveda Camposano
Paper 1: Physical Computing Cap I y II
Introducción:
Physical computing se refiere a la conversación entre el mundo físico y el mundo virtual de
un computador. Transducción es la transformación de una forma de energía a otra, que
permite este flujo. Para lograr esto es útil identificar primero la dirección del flujo de energía
como input o output, y tratar cada flujo como un problema por separado. Por otra parte, las
señales de estos flujos de energía puede ser vista como digital (solo hay dos estados) o
análoga (se considera un rango de múltiples estados). Por último, es necesario entender
cómo ocurren los eventos, si ocurren en serie (un evento a la vez) o de forma paralela (varios
eventos de forma simultanea). Teniendo estas cosas en mente, es más fácil planear la
interacción.
Capítulo 1: Electricidad
Como mencionamos anteriormente, transducción es la conversión de una forma de energía a
otra. El centro de este proceso es la energía eléctrica, por lo que es necesario comprender
como funciona la electricidad para lograr que las cosas pasen.
Todos los artefactos electrónicos y eléctricos explotan la tendencia de los electrones de
moverse de un punto con mayor energía eléctrica a uno de menor. Se provee una conexión
positiva (mayor energía, poder), una conexión negativa (menor energía), un conductor
donde los electrones fluyen. De esta forma, los electrones viajan desde el poder al piso, y en
el camino pasan por varios dispositivos eléctricos que logran que el circuito cumpla su
función.
La energía eléctrica siempre sigue el camino de menor resistencia al piso. Mientras mejor es
el conductor, más fácil es para los electrones fluir.
Un circuito es un ciclo cerrado que contiene una fuente de energía eléctrica (Ej: una batería)
y una carga (Ej: una ampolleta). La energía eléctrica fluye del terminal positivo, por medio de
cables, a la ampolleta, y de la ampolleta al terminal negativo de la batería. En un circuito bien
diseñado, toda la energía eléctrica se convierte en otra forma de energía por medio de
dispositivos como ampolletas, estufas, etc.
Existen tres características básicas de la electricidad que encontramos en todo circuito:
- Voltaje (Volts): el nivel relativo de energía eléctrica entre dos puntos del circuito (ej:
entre poder y suelo)
- Corriente (Amps): la cantidad de energía eléctrica pasando por cualquier punto del
circuito.
- Resistencia (Ohms): la cantidad que cualquier componente del circuito resiste el flujo
de la corriente.
Los dispositivos eléctricos resisten el flujo de la corriente, convirtiéndola en otras formas de
energía en el proceso. La combinación de corriente y voltaje se conoce como poder eléctrico,
watts (volts x amps= watts). La cantidad de watts del circuito, determina cuanto trabajo este
puede realizar (de manera proporcional).
Es necesario diferenciar entre electricidad y electrónica Consideremos a la electrónica como
un subconjunto de circuitos eléctricos que es usado para transmitir información.
Existen dos formas en las que el poder eléctrico es suministrado:

2. - Corriente directa (DC): entrega corriente en un cable y el suelo en el otro, y el voltaje
entre ellos es siempre constante con el cable de suministro siempre con voltaje más
alto.
- Corriente alterna (AC): alterna el voltaje en los dos cables. Es más sencillo
suministrar energía por cables largos usando AC.
Existen dos propiedades básicas sobre la energía eléctrica que serán útiles para cualquier
circuito. Primero, que la electricidad siempre favorece el camino con menor resistencia al
suelo. Segundo, toda la energía eléctrica en un circuito debe ser utilizada. Cualquier energía
extra será convertida en calor, y se podría producir una sobrecalentamiento.
Cuando los componentes de un circuito están en serie, la corriente es la misma para cada
uno de ellos, sin embargo, el voltaje va disminuyendo a medida que avanza. Por otra parte,
cuando los componentes es tan en paralelo, la corriente se divide entre ellos dependiendo de
sus resistencia relativas, mientras que el voltaje de todos ellos es el mismo.
Capítulo 2: Compras
En este capitulo, además de entregarse una lista de compras, se describen las partes que
necesitaremos para comenzar nuestros proyectos.
Solderless breadboard: es una herramienta para sostener los componentes del circuito y
conectarlos entre ellos. Tiene agujeros de un tamaño adecuado para los cables y pins de la
mayoría de los componentes. Esto ahorra mucho tiempo al no ser necesario usar soldadura
para conectar los cables.
Microcontroladores: un computador muy simple y pequeño que se usa para recibir informción
de censores, controlar motores básicos que generan cambios físicos, y enviar información a
computadores y otros dispositivos. Actúan como una pasarela entre el mundo físico y el
mundo del cómputo.
Componentes comunes: aquí se consideran varios componentes usados en la mayoría de
los circuitos:
- Interruptores: Dejan pasar o interrumpen el flujo de electricidad. Un interruptor simple
tiene dos conductores intercambiable. Los conductores están unidos a dos contactos
dentro del interruptor que pueden ser puestos en contacto o ser separados por la
acción del interruptor.
Los interruptores pueden ser normalmente abiertos (N.O.) o normalmente cerrados
(N.C.). El primero conducirá solo cuando es activado, y el segundo solo cuando
desactivado.
- Resistores: Convierten la energía eléctrica en calor. Por lo tanto, previenen el
“dreaded short circuit”. Tienen dos conductores sin polaridad, por lo que estos son
intercambiables. Los resistores son medidos en ohms, indicando cuanta resistencia
ofrecen en un circuito, y en watts, indicando el poder máximo que pueden manejar.
Los resistores variables resisten el flujo eléctrico a grados variables.
- Capacitores: Cuando la electricidad fluye hacia un capacitador, este almacena la
carga. Cuando se corta la corriente, el capacitador libera su carga hasta que esta se
acaba. Los capacitadores se miden según cuanta carga pueden almacenar, lo que
se conoce como capacitancia, la que es medida en farads (F).
- Diodos: Solo permiten a la electricidad fluir en solo una dirección. Esto significa que
los diodos están polarizados, y por lo tanto, solo pueden se puestos en una dirección
en el circuito.
- Transistores y Relevadores: Son dispositivos interruptores. A diferencia de los
normales, estos pueden ser activados por medio de una señal eléctrica de un
microcontrolador.

3. Cables: Mientras más grueso sea, mayor corriente puede cargar. Vienen en dos variedades,
de centro sólido o trenzados. Los primeros son más rígidos y mejores para construir circuitos
porque cabe mejor en el “solderless board”. Los segundos, son más flexibles y mejores para
carreras más largas, sin embargo, son muy suaves para insertarlos en el breadboard.
Regulador de Voltaje: Son componentes que convierten rangos variables de voltaje a un
voltaje fijo.
RC Servomotor (Servo): son fáciles de controlar desde un microcontrolador y ofrecen una
amplia gama de posibilidades para movimiento controlado.
Conector en Serie: Son conectores que permiten conectar un cable serial al breadboard.
Cable Serial: Son usados para comunicarse entre los computadores multimedia y los
microcontroladores. Se utilizan tanto para bajar nuevos programas en el microcontrolador,
como para enviar mensajes entre el programa del microcontrolador y el programa del
computador multimedia.
Cristales de Reloj: Son cronómetros para procesadores de bajo nivel. Solo se necesitan si se
planea trabajar con un procesador de bajo nivel en vez de un módulo de nivel medio.
Cabezales: son pequeños postes metálicos que pueden en los que se puede soldar los
cables de varios componentes, para lograr una conexión rígida en el breadboard.
Caja de Proyectos: Es el hogar para el breadboard. Sirve para mantener el circuito a salvo al
cerrar el breadboard en una caja.
Ataduras de Cables: Son útiles para asegurar los cables y evitar que se escapen del
breadboard.
Herramientas: Sólo se necesitan algunas herramientas para construir proyectos electrónicos.
Entre ellos encontramos: soldadores, soldadura, alicates de punta fina, pelacables,
cortacables, una mini prensa, desatornilladores pequeños, perforadores, multímetro (medidor
de voltaje, resistencia y continuidad), pistola de silicona, y una caja de herramientas
(pequeña).
Es importante que una vez que contamos con todos estos componentes y herramientas,
mantenerlos organizados y correctamente etiquetados, para evitar confusiones que, además
de irritantes, pueden arruinar nuestros proyectos.