Proyecto cubo de agilidad

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Hola, soy nuevo y quiero ver por dónde empezar, tengo una idea de un proyecto soy maestro de educación física y desconozco mucho sobre el tema, y quería ver si me pueden ayudar a desarrollar una idea que me gustaría aplicar con mis alumnos de primaria

"Luces de Reacción cubo"

Objetivo: Medir la velocidad y precisión de los niños en presionar botones correspondientes a luces que se encienden.

Componentes:

  1. Cubo con 6 paneles (frente, derecha, izquierda, arriba, abajo y atrás)
  2. 20 luces LED (4 por panel)
  3. 20 botones (4 por panel)
  4. Microcontrolador (Arduino o Raspberry Pi)
  5. Sensores de movimiento y presencia
  6. Conexión a computadora

Funcionamiento:

  1. El niño entra en el cubo y se cierra la puerta.
  2. El microcontrolador genera una secuencia aleatoria de luces que se encienden.
  3. El niño debe presionar el botón correspondiente a la luz que se enciende.
  4. Al presionar el botón, se enciende otra luz.
  5. El proceso continúa hasta completar la serie de luces.
  6. El microcontrolador mide el tiempo que tarda el niño en presionar cada botón.
  7. El microcontrolador también detecta errores (presionar botón incorrecto).

Programa en la computadora:

  1. Interfaz gráfica para visualizar los resultados.
  2. Registro de tiempos de reacción para cada luz.
  3. Registro de errores cometidos.
  4. Gráficos de barras para comparar tiempos de reacción.
  5. Opción para guardar y cargar resultados.

Modos de juego:

  1. Modo de velocidad: medir el tiempo que tarda el niño en presionar todos los botones.
  2. Modo de precisión: medir la cantidad de errores cometidos.
  3. Modo de combinación: medir velocidad y precisión.

Niveles de dificultad:

  1. Nivel fácil: secuencia de luces lenta y corta.
  2. Nivel medio: secuencia de luces moderada y media.
  3. Nivel difícil: secuencia de luces rápida y larga.

Beneficios:

  1. Mejora la coordinación mano-ojo.
  2. Mejora la velocidad de reacción.
  3. Mejora la precisión y atención.

Posibles aplicaciones:

  1. Educación especial.
  2. Terapia ocupacional.
  3. Entrenamiento deportivo.

Diagrama de componentes electrónicos


| Microcontrolador |
| (Arduino o Raspberry |
| Pi) |

|
|
V
+---------------+ +---------------+
| Sensores de | | Luces LED |
| movimiento y | | (20 unidades) |
| presencia | +---------------+

|
|
V
+---------------+ +---------------+
| Botones | | Resistencias |
| (20 unidades) | | (20 unidades) |
+---------------+ +---------------+
|
|
V
+---------------+ +---------------+
| Circuitos de | | Fuente de |
| iluminación | | poder |
+---------------+ +---------------+
|
|
V
+---------------+ +---------------+
| Conexión a | | Computadora |
| computadora | | |
+---------------+ +---------------+

Componentes electrónicos específicos:

  1. Microcontrolador:
  • Arduino Uno o Arduino Mega
  • Raspberry Pi 3 o Raspberry Pi 4
  1. Sensores de movimiento y presencia:
  • Sensor de movimiento PIR (Passive Infrared)
  • Sensor de presencia capacitivo
  1. Luces LED:
  • 20 luces LED blancas o de colores
  • Tipo: SMD o Through-Hole
  1. Botones:
  • 20 botones de pulsación
  • Tipo: Tactile o Push-Button
  1. Resistencias:
  • 20 resistencias de 1kΩ o 2kΩ
  • Tipo: SMD o Through-Hole
  1. Circuitos de iluminación:
  • Circuitos integrados de iluminación LED
  • Tipo: PWM (Pulse Width Modulation)
  1. Fuente de poder:
  • Fuente de poder switching
  • Voltaje: 5V o 12V
  • Corriente: 1ª o 2ª
  1. Conexión a computadora:
  • Puerto USB
  • Puerto serie (RX/TX)

No sé si sea correcto plantearlo así, y como puedo crear un diagrama o algo parecido, como programarlo y cuáles componentes puedo usar.

Gracias de antemano

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Cubo con 6 paneles (frente, derecha, izquierda, arriba, abajo y atrás)
20 luces LED (4 por panel)
20 botones (4 por panel)

¿Son 20 por qué en el suelo no pones?

Tu proyecto es basicamente un "simon dice" pero de forma cubica con muchas luces/botones. Hay muchos ejemplos de como realizarlo con Arduino y no creo que sea muy díficil de realizar, más bien algo tedioso de programar.

Lo primero sería ver como realizar esos 20 paneles. Realmente es un pedazo de pulsador enorme con luces. Me viene a la cabeza realizar lo mismo que un tapete/alfombra de baile (pump it up) de las que se venden (también hay gente que se las hace artesanalmente) para jugar el stepmania/dance rush:

Sensor casero 1
Sensor casero 2

En cuanto al micro a elegir como tendremos minimo 20 entradas (los pulsadores) y 20 luces hay dos opciones: usar uno pequeño (Uno) y usar expansores o directamente uno grande (Mega). Siempre será necesario alguna línea mas para pulsadores para empezar a jugar o similar.

Obviamente, las 20 entradas son simples pulsadores y hay que leerlos como tal.

Las luces deberían se un conjunto de leds y se necesitaría un driver de potencia para los leds.

Y para hacer un diagrama lo simple es descomponer el cubo:

cubo

Creo que lo primero sería ver como ha de ser cada panel a nivel hardware, tanto como pulsador como luces y a partir de ahí enfocar el proyecto.