CCNA 1
Primer Parcial
¿Cómo Obtener la Contraseña del Internet?
- Presionar WINDOWS + R para abrir una pequeña ventana.
- En la ventana abierta escribir "cmd", se abrirá otra ventana.
- En la nueva ventana debemos ejecutar el comando "netsh wlan show profile" y se nos mostraran las redes WiFi de las que tiene guardadas las contraseñas el ordenador.
- Una vez sabemos el nombre de la red de la que queremos obtener la contraseña, ejecutamos el comando "netsh wlan show profile name = (nombre de la red) key = clear", con lo que se nos dará la contraseña.
¿Qué es la Electricidad?
La electricidad es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos.
La electricidad es un fenómeno íntimamente ligado en la materia y a la vida. Todo lo que vemos en nuestro alrededor, y también lo que no vemos está integrado mediante electrones, particulas que giran vuelvo a los núcleos atómicos.
¿Qué es la corriente eléctrica?
La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que atraviesa un material conductor durante un periodo de tiempo determinado. Se expresa en C/s, culombios por segundo en el Sistema Internacional de Unidades, y la unidad se conoce como Amperio (A).
Para que exista corriente eléctrica, los electrones más alejados del núcleo del atómo de un material, tendrán que desligarse y circular libremente entres los átomos de dicho cuerpo. Este fenómeno también puede ocurrir, con variaciones, en la naturaleza, cuando las nubes cargadas desprendes chorros de electrones que circulan por el aire y causan rayos.
Uso del multímetro, la corriente alterna y la corriente continua
En el video a continuación se da una breve explicación sobre el multímetro y los dos tipos de corriente.Leds
Un LED (acrónimo del concepto inglés light-emitting diode) es un diodo emisor de luz. En su interior hay un semiconductor que, al ser atravesado por una tensión continua, emite luz, lo que se conoce como electroluminiscencia. Existen distintos tipos de led en función de las tecnologías usadas para su fabricación y montaje sobre circuitos electrónicos.
Los LEDs son componentes que, dependiendo de la combinación de los elementos químicos presentes en los materiales que los componen, (ejemplo: AlGaInP, GaAs, GaInN, GaP, etc.) pueden producir un amplio rango de longitudes de onda dentro del espectro cromático, dando como resultado diferentes colores, desde el infrarrojo, pasando por todo el espectro de luz visible (rojos, amarillos, verdes, azules), hasta ultravioleta.
Resistencia
La resistencia es una medida de la oposición al flujo de corriente en un circuito eléctrico. La resistencia se mide en ohmios, que se simbolizan con la letra griega omega (Ω). Se denominaron ohmios en honor a Georg Simon Ohm (1784-1854), un físico alemán que estudió la relación entre voltaje, corriente y resistencia. Se le atribuye la formulación de la ley de Ohm.
Las resistencias se pueden clasificar en 3 tipos según su función.
- Resistencias fijas. Son las que presentan un valor que no podemos modificar.
- Resistencias variables. Son las que presentan un valor que podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama Potenciómetro.
- Resistencias especiales. Son las que varían su valor dependiendo de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura…). Por ejemplo las LDR son las que varían su valor en función de la luz que incide sobre ellas.
Uso del Protoboard
La protoboard es un dispositivo muy utilizado para probar circuitos electrónicos. Tiene la ventaja de que permite armar con facilidad un circuito, sin la necesidad de realizar soldaduras.
Si el circuito bajo prueba no funciona de manera satisfactoria, se puede modificar sin afectar los elementos que lo conforman. La protoboard tiene una gran cantidad de orificios en donde se pueden insertar con facilidad los terminales de los elementos que conforman el circuito.
Se puede conectar casi cualquier tipo de componente electrónico, incluyendo diferentes tamaños de circuitos integrados. Los únicos elementos que no se pueden conectar a la protoboard son elementos que tienen terminales muy gruesos. Estos elementos se conectan normalmente sin problemas en forma externa con ayuda de cables o “lagartos / cocodrilos”.
Circuitos en Tinkercad
Circuito directo
Con este simulador utilizamos la placa de arduino en un protoboard para prender un foco led con el voltaje de la placa.
Circuito de varios leds
Utilizamos las resistencias para que el voltaje que pasara de la tarjeta arduino a los led no los sobrecargara y se fundieran.
Circuito en serie y circuito paralelo
En el video junte varias simulaciones en las que se muestran distintas baterias, lo que significa que se usan distintas resistencias, así como un circuito en serie y uno paralelo.Programas en C++
Mi primer proyecto
En este programa nos introducimos a C++, vimos lo básico como lo es la función de "//", que para cada código debemos colocar al inicio "#include<iostream>" y "using namespace std;" y para poner el código "int main () {}" donde el código se coloca entre ambos "{}", vimos que el "cout<<"";" sirve para mostrar texto cuando se ejecuta el código.
Tipos de datos
Este programa lo hicimos para ver los distintos tipos de variables que podemos utilizar en C++, int para variables con números enteros y float para variables de números con punto decimal y como mostrarlo en el código.
Declaración de variables
Este código lo realizamos para entender el uso del "cin" y "cout", así como la declaración de variables.
Programa que pida y de los datos "sexo, edad y altura"
Un nuevo elemento que vemos en el código es "char" que sirve para introducir variables de letras y no de números.
Suma, resta, multiplicación y división
En este código vemos como se usan las operaciones matemáticas y con que signos se realizan.
Boleta de calificaciones
En este código aplicamos las operaciones para establecer las calificaciones de una boleta de calificaciones y posteriormente sacar el promedio.
Comparación de dos variables
Con este código utilizamos las condiciones con "if" y "else", haciendo la primera instrucción si se cumple la condición impuesta y la segunda instrucción en caso contrario.
Programa de selección múltiple
En este código utilizamos "case" que nos sirve para las distintas posibilidades ante la introducción de una variable, en este caso siendo del 1 al 12 para determinar un mes.
Estructura de repetición
Tabla de multiplicación
Segundo Parcial
Electrónica
La electrónica es la rama de la física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de electrones u otras partículas cargadas eléctricamente, desde las válvulas termoiónicas hasta los semiconductores.
La electrónica se divide en dos principales ramas la electrónica analógica y la digital.
Electrónica analógica
Se trata de corrientes y tensiones que varían continuamente de valor en el transcurso del tiempo, como la corriente alterna o de valores que siempre tienen el mismo valor de tensión y de intensidad, como la corriente continua.
Electrónica digital
Se trata de valores de corrientes y tensiones eléctricas que solo pueden poseer dos estados en el transcurso del tiempo. Hay o no hay corriente o tensión pero cuando hay siempre es la misma y cuando no hay siempre es de valor 0. La electrónica digital trabaja con variables binarias. Esta variable solo puede tomar 2 valores que corresponden a dos estados distintos. Estas variables las usamos para poner el estado en el que se encuentra un elemento de maniobra o entrada (por ejemplo un interruptor o un pulsador) y el de un receptor (por ejemplo una lámpara o un motor), siendo diferente el criterio que tomamos para cada uno.
- Receptores o elementos de salida como lámparas, motores, timbres, etc. encendida (estado 1) o apagada (estado 0)
- Elementos de entrada interruptor, pulsador, sensor, etc. Accionado (estado 1) y sin accionar (estado 0)
Cuando decimos «accionado» quiere decir que cambia de posición comparándola cuando su posición era en reposo. Imaginemos un interruptor que su posición en reposo es abierto, su estado sería 0. Si ahora le pulsamos y le cambiamos la posición, su nueva posición ahora sería un interruptor cerrado, y su nuevo estado sería 1. El estado quiere decir si el interruptor o pulsador se ha pulsado o no. Pulsado estado 1, sin pulsar estado 0. Cuando es un elemento de salida, por ejemplo un motor o una lámpara, si están funcionando su estado sería 1 y si no están funcionando su estado sería 0.
Circuitos Digitales
Un circuito digital o circuito lógico es una rama de la electrónica que se ocupa de las señales digitales para realizar diversas tareas y cumplir con los diversos requisitos. La señal de entrada aplicada a estos circuitos es de forma digital, que se representa en formato de lenguaje binario de 0 y 1.
Estos circuitos están diseñados mediante el uso de compuertas lógicas como las compuertas AND, OR, NOT, NANAD, NOR, XOR que realizan operaciones lógicas. Esta representación ayuda al circuito a cambiar de un estado a otro para proporcionar una salida precisa.
Los sistemas de circuitos digitales están diseñados principalmente para superar la desventaja de los sistemas analógicos que son más lentos y los datos de salida que se obtienen pueden contener un error.
Sistemas Numéricos
Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y de normas a través del cual pueden expresarse la cantidad de objetos en un conjunto, es decir, a través del cual pueden representarse todos los números válidos. Esto quiere decir que todo sistema de numeración contiene un conjunto determinado y finito de símbolos, además de un conjunto determinado y finito de reglas mediante las cuales combinarlos.
Sistema Binario
El sistema de numeración binario utiliza sólo dos dígitos, el cero (0) y el uno (1). En una cifra binaria, cada dígito tiene distinto valor dependiendo de la posición que ocupe. El valor de cada posición es el de una potencia de base 2, elevada a un exponente igual a la posición del dígito menos uno.
Sistema Decimal
El sistema de numeración que utilizamos se llama decimal o de base 10 porque usa 10 símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. A cada símbolo se lo llama cifra. Para leer un número conviene separarlo en períodos de tres cifras comenzando por la derecha. Cada período se compone de unidades, decenas y centenas.Sistema Hexadecimal
El sistema hexadecimal es un sistema de numeración posicional que tiene como base el 16. Esto quiere decir que el sistema hexadecimal utiliza 16 dígitos diferentes. En otras palabras: hay 16 dígitos, frente a los dos del sistema binario (1 y 0) o los diez del sistema decimal (de 0 a 9).Código BCD
La segunda forma más extendida (la primera es ASCII) de representar números decimales codificados en binario es mediante el código BCD8421, cuyas letras iniciales BCD significan “decimal codificado en binario” (Binary Coded Decimal) y los números 8421 indican el peso respectivo de cada uno de los 4 bits del código.
Compuertas Lógicas
Las compuertas lógicas son circuitos electrónicos conformados internamente por transistores que se encuentran con arreglos especiales con los que otorgan señales de voltaje como resultado o una salida de forma booleana, están obtenidos por operaciones lógicas binarias (suma, multiplicación). También niegan, afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas.
Existen diferentes tipos de compuertas y algunas de estas son más complejas, con la posibilidad de ser simuladas por compuertas más sencillas. Todas estas tienen tablas de verdad que explican los comportamientos en los resultados que otorga, dependiendo del valor booleano que tenga en cada una de sus entradas.
Trabajan en dos estado, "1" o "0", los cuales pueden asignarse a la lógica positiva o lógica negativa. El estado 1 tiene un valor de 5v como máximo y el estado 0 tiene un valor de 0v como mínimo y existiendo un umbral entre estos dos estados donde el resultado puede variar sin saber con exactitud la salida que nos entregara. Las lógicas se explican a continuación:
- La lógica positiva es aquella que con una señal en alto se acciona, representando un 1 binario y con una señal en bajo se desactiva. representado un 0 binario.
- La lógica negativa proporciona los resultados inversamente, una señal en alto se representa con un 0 binario y una señal en bajo se representa con un 1 binario.
Compuerta AND
Esta compuerta es representada por una multiplicación en el Algebra de Boole. Indica que es necesario que en todas sus entradas se tenga un estado binario 1 para que la salida otorgue un 1 binario. En caso contrario de que falte alguna de sus entradas con este estado o no tenga si quiera una accionada, la salida no podrá cambiar de estado y permanecerá en 0. Esta puede ser simbolizada por dos o más interruptores en serie de los cuales todos deben estar activos para que esta permita el flujo de la corriente.
Compuerta OR
En el Algebra de Boole esta es una suma. Esta compuerta permite que con cualquiera de sus entradas que este en estado binario 1, su salida pasara a un estado 1 también. No es necesario que todas sus entradas estén accionadas para conseguir un estado 1 a la salida pero tampoco causa algún inconveniente. Para lograr un estado 0 a la salida, todas sus entradas deben estar en el mismo valor de 0. Se puede interpretar como dos interruptores en paralelo, que sin importar cual se accione, será posible el paso de la corriente.
Compuerta NOT
En este caso esta compuerta solo tiene una entrada y una salida y esta actúa como un inversor. Para esta situación en la entrada se colocara un 1 y en la salida otorgara un 0 y en el caso contrario esta recibirá un 0 y mostrara un 1. Por lo cual todo lo que llegue a su entrada, será inverso en su salida.
Compuerta NAND
También denominada como AND negada, esta compuerta trabaja al contrario de una AND ya que al no tener entradas en 1 o solamente alguna de ellas, esta concede un 1 en su salida, pero si esta tiene todas sus entradas en 1 la salida se presenta con un 0.
Compuerta NOR
Así como vimos anteriormente, la compuerta OR también tiene su versión inversa. Esta compuerta cuando tiene sus entradas en estado 0 su salida estará en 1, pero si alguna de sus entradas pasa a un estado 1 sin importar en qué posición, su salida será un estado 0.
Compuerta XOR
También llamada OR exclusiva, esta actúa como una suma binaria de un digito cada uno y el resultado de la suma seria la salida. Otra manera de verlo es que con valores de entrada igual el estado de salida es 0 y con valores de entrada diferente, la salida será 1.
Compuerta XNOR
Esta es todo lo contrario a la compuerta XOR, ya que cuando las entradas sean iguales se presentara una salida en estado 1 y si son diferentes la salida será un estado 0.
Álgebra de Boole
El álgebra booleana o también conocida como álgebra de boole, es un sistema matemático que se utiliza para representar cualquier circuito lógico en forma de ecuaciones algebraicas, es decir, es una herramienta que nos ayuda a resolver y a simplificar cualquier tipo de problema que se nos presente dentro de los sistemas digitales. Por ejemplo, tenemos que crear un sistema en el cual un foco encienda a través de dos interruptores, ya sea que esté activado cualquiera de los interruptores, pero no pueden estar activados los dos al mismo tiempo.
Para llegar a la solución, primero hacemos una tabla con todas las posibles combinaciones de los interruptores y en cual de estas se enciende el foco, una vez identificado el o los estados en los cuales enciende, se toman las variables y se crea la ecuación tomando en cuenta que los 0 son iguales a la variable negada (A’) y los 1 son la variable normal (A). Para poder traducir estas ecuaciones a un circuito de compuertas lógicas, solo basta con saber que las negaciones son compuertas NOT, las sumas OR y las multiplicaciones AND
Leyes fundamentales del álgebra booleana
Estás leyes del álgebra de boole fueron creadas para comprender mejor a los sistemas digitales y también para poder simplificar de una mejor manera los circuitos lógicos, ya que si no, tendríamos que utilizar decenas de compuertas, cosa que en la mayoría de las ocasiones es indeseable.
Leyes basadas en la compuerta OR
Estas cuatro reglas se basan por representar el funcionamiento de una compuerta OR, cabe mencionar que se expresan con la variable “A”, pero bien puede ser cualquier variable, por ejemplo, D + 0 = D o
X + 0 = X
1- A + 0 = A
2- A + 1 = 1
3- A + A = A
4- A + A’ = 1
Leyes basadas en la compuerta AND
Basan su funcionamiento en la compuerta AND
5- A . 0 = 0
6- A . 1 = A
7- A . A = A
8- A . A’ = 0
Ley basadas en la compuerta NOT
Esta ley describe el funcionamiento de la compuerta NOT
9- A” = A
Leyes o Teorema de De morgan (NAND y NOR)
Estos teoremas son llamados así en honor al personaje que los descubrió y se basan en el funcionamiento de las compuertas NAND y NOR
10- (A + B)’ = A’ . B’
11- (A . B)’ = A’ + B’
Ley de propiedad distributiva
12- A.B + A.C = A (B + C)
Leyes conmutativas de suma y multiplicación
A + B = B + A
A . B = B . A
Leyes asociativas de suma y multiplicación
A (B + C) = (A + B) + C
A(B . C) = (A . B)C
Tablas de verdad
Una tabla de verdad es un instrumento que nos permite analizar los valores de verdad que una proposición simple o compuesta puede asumir de acuerdo con determinada interpretación. También nos sirve para evaluar la validez de los argumentos deductivos.
Es una estrategia de la lógica simple que permite establecer la validez de varias propuestas en cuanto a cualquier situación, es decir, determina las condiciones necesarias para que sea verdadero un enunciado propuesto, permitiendo clasificarlos en tautológicos (resultan verdaderos durante cualquier situación) contradictorias (son enunciados falsos en la mayoría de los casos) o contingentes (enunciados que no pueden será tantos verdaderos como falsos no existen tendencia a un solo sentido).
Un potenciómetro es un componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en paralelo ó la caída de tensión al conectarlo en serie.Potenciómetro
Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia.
Logic.ly
En el video a continuación se dará una breve explicación sobre logic.ly y las compuertas lógicas.
Sensor Ultrasónico
El siguiente video explica como funciona el sensor ultrasónico así como sus partes.
Servomotores
El video adjuno contiene una explicación general sobre las partes de los servomotores así como su funcionamiento.
Actividad Sistemas Numéricos
Con el objetivo de reforzar lo entendido sobre los sistemas numéricos, realizamos una actividad de convertir de cada sistema numérico a otro, por ejemplo del sistema decimal al binario y viceversa.
Programa en C++
Sentencia While
While sirve para ejecutar un programa de manera indefinida o hasta que se cumpla una condición impuesta.
Circuitos en Tinkercad
DigitalWrite Led
Este circuito fue el introductorio para usar el código "digitalWrite" el cual se utiliza con la placa arduino e indica si la salida es alta o baja, lo que en el led se traduce como prenderse y apagarse.
Para el circuito se utilizó la placa arduino, una resistencia de 330Ω y un led rojo.
DigitalWrite con Múltiples Led
Este circuito es lo mismo que el anterior pero aplicado a distintos leds al mismo tiempo, como se puede observar todos se prenden y apagan al mismo tiempo.
Para el circuito se necesita una placa arduino, un protoboard, 13 resistencias de 330Ω y 13 leds rojos, sin embargo pueden utilizarse menos, ya que el objetivo es demostrar que se puede realizar simultaneamente.
Semáforo
EL circuito simula el funcionamiento de un semáforo con tiempos reducidos e iguales para cada color de este, prendiendo el verde primero, el amarillo y finalmente el rojo, después se repite el ciclo de manera indefinida.
Para este circuito se utilizó una placa arduino, un protoboard, 1 led rojo, 1 led verde, 1 led amarillo y 3 resistencias de 1kΩ.
Semáforo doble
Este circuito simula como funcionan 2 semáforos haciendo que mientras uno de el paso estando en el color verde o amarillo el otro se mantenga en rojo y pase a verde cuando el contrario este en rojo, teniendo así el como funcionan 2 semáforos de una intersección en la calle.
Para armar este circuito se necesita una placa arduino, un protoboard, 6 resistencias de 330Ω y 6 leds, 2 rojos, 2 amarillos y 2 verdes.
Contador
Con este circuito y el código se obtiene un contador que va del 0 al 9 en un intervalo de 1 segundo, así que tarda nueve segundos en mostrar el número 9.
Para este circuito se necesita una placa arduino, un protoboard, 8 resistencias de 1pΩ y un visualizador de 7 segmentos.
Interruptor para Encender Leds
El circuito nos demuestra que podemos decidir cuando pasa la electricidad hacia al led mediante el pulsador, haciendo que en su estado normal el led se mantenga apagado y cuando se pulse se encienda, simulando un tipo foco pero que debe mantenerse presionado.
El circuito necesita una placa arduino, un protoboard, 2 leds, una resistencia de 200Ω y un pulsador.
Interruptores para Apagar Leds
Este circuito se diferencia del anterior porque en este se mantienen los leds encendidos hasta que se aprieta el interruptor correspondiente al led y este se apaga.
El circuito requiere de una placa arduino, un protoboard, 3 resistencias de 100Ω, 2 pulsadores y 2 leds rojos.
Servomotores
El objetivo de este circuito es comprender como funcionan los servomotores, estos sirven para girar los objetos a los que estén unidos, suena simple y no muy útil, pero este es muy importante para realizar movimientos.
Para el circuito se utilizó una placa arduino y 2 microservomotores.
Servomotores 2
Con este código podemos observar más de las capacidades de los servomotores, pudiendo hacer que se muevan más rápido o más lento según sed requiera, así como regresarlo a su posición original una vez alcance ciertos grados.
En este caso se mueven 10 grados cada medio segundo y al llegar a los 180 grados regresan de manera progresiva a la misma velocidad.
Para armar este circuito se necesita una placa arduino, un protoboard y 3 microservomotores.
Sensor de Distancia Ultrasónico
Con este código podemos observar el funcionamiento del sensor de distancia, siendo que detecta y mide la distancia de los objetos que tenga en frente, en este caso funciona como una alarma al combinarlo con un piezo y 3 leds, uno rojo, uno amarillo y uno verde; a la distancia más lejana se prenderá el led verde y el piezo emitirá un sonido cada 0.7 segundos, a una distancia entre 100 y 200 se encenderá el led amarillo y el piezo sonará cada 0.4 segundos, al estar a una distancia menor a 100 se encenderá el led rojo y el piezo emitirá sonido sin parar. En caso de que no haya ningún objeto que el sensor pueda detectar se apagaran los 3 leds y el piezo no hará ruido.
Para hacer este circuito se requiere una placa arduino, un protoboard, 3 resistencias de 1kΩ para los leds, 1 led rojo, 1 led amarillo, 1 led verde, un piezo y el sensor de distancia ultrasónico.
Tercer Parcial
Durante este parcial realizamos proyectos de una manera más didáctica, siendo que, se nos explico el objetivo y lo que debíamos realizar.
El objetivo era comprender de una mejor manera el funcionamiento de los componentes (vistos previamente en los proyectos de tinkercad), así como tener un primer acercamiento a realizarlo en físico y tener en cuenta la importancia de la precaución, así como las resistencias para evitar que un componente reciba una corriente mayor a la de su capacidad máxima.
Al realizar estos proyectos aprendimos la importancia de una previa planeación, como lo es tener el circuito en un medio digital para luego aplicarlo a los componentes reales, de esta manera no quemar ni descomponer nada.
Los proyectos se realizaron mediante equipos de entre 3 a 5 integrantes, en el caso de un servidor, el proyecto que realizamos fue en un equipo de 4 integrantes y fue el siguiente:
Vehículo autónomo
Este como su nombre lo dice, tiene como objetivo simular lo que un vehículo autónomo sería, en este caso, logrando el no impactar con ningún obstáculo mientras este en movimiento, así como redirigirse en cuanto encuentre uno para que este pueda seguir en movimiento de manera indefinida hasta que alguien lo apague.
Para construir el auto utilizamos los siguientes materiales:
- Placa arduino uno.
- Placa protoboard.
- 2 pilas recargables de 5V.
- Un sensor ultrasónico.
- Un servomotor.
- Una placa L298.
- 2 motorreductores.
- 2 ruedas.
- Un interruptor.
- Un balín grande.
- 2 bases de plástico.
- Cables de diferentes medidas.
- Cinta doble cara.
A continuación en el video explicaremos más a detalle lo realizado, los componentes importantes del vehículo, así como su función y el código para que se logre ese movimiento.
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