Cada uno de los 16 equipos finalistas recibe este kit para construir su prototipo físico. Aquí encontrarán qué es cada componente, para qué sirve dentro de un proyecto y un tutorial en español para aprender a usarlo.
El cerebro del proyecto y todo lo necesario para montar el circuito sin soldar.
La placa controladora del proyecto. Lee los sensores, ejecuta el programa que ustedes escriben y activa los actuadores. Tiene 14 pines digitales y 6 analógicos.
Es obligatoria: el reglamento exige que el Arduino Uno sea la unidad principal de control del prototipo.
Conecta el Arduino a la computadora. Sirve para cargar el programa y para alimentar la placa mientras programan.
Lo necesitan cada vez que suban código nuevo. También sirve para leer el monitor serial mientras prueban.
Tablero con orificios conectados internamente que permite armar circuitos sin soldar. Las filas centrales conectan en horizontal y las tiras laterales son para alimentación.
Aquí montan y prueban el circuito antes de pasarlo a la versión final. Entender cómo se conectan las filas evita la mayoría de los errores de armado.
Cables con conectores en las puntas para unir el Arduino con la protoboard, los sensores y los módulos, sin necesidad de soldadura.
Mantener los cables ordenados y agrupados por color es parte del criterio de Diseño electrónico y construcción, que vale 15 puntos.
Diodos que emiten luz al pasar corriente en un solo sentido. La pata larga es el ánodo (+) y la corta el cátodo (−). Siempre se conectan con una resistencia en serie.
Sirven como indicadores de estado: sistema encendido, alerta activa, nivel normal. El LED RGB permite un semáforo de tres colores con un solo componente.
Limitan la corriente que circula por el circuito. Su valor se lee con el código de colores de las bandas impresas.
Las de 220 Ω protegen los LEDs, y las de 10 kΩ se usan como pull-up o pull-down en los pulsadores. Omitir una resistencia es la causa más común de quemar un componente.
Interruptores momentáneos: cierran el circuito solo mientras están presionados. Necesitan una resistencia pull-up o pull-down para que el Arduino lea un valor estable.
Entradas manuales del prototipo: botón de emergencia, cambio de modo, solicitud de cruce peatonal, reinicio del sistema.
Captan información del entorno. El reglamento exige al menos uno en tu prototipo.
Mide distancia enviando un pulso de ultrasonido y cronometrando cuánto tarda el eco en regresar. Alcance útil de 2 cm a 4 m.
Medir nivel de agua en un tanque, detectar si un objeto o persona se acerca, medir cuánto se llenó un recipiente de basura.
Mide temperatura ambiente y humedad relativa del aire en un solo módulo digital. Es más preciso que el DHT11.
Monitoreo de condiciones del aula, control de un invernadero escolar, activación automática de un ventilador cuando la temperatura sube.
Sensor digital de temperatura con sonda resistente al agua. Se comunica por el protocolo 1-Wire, así que varios pueden compartir un mismo pin.
Medir temperatura de líquidos, del suelo o de exteriores, donde el DHT22 no puede exponerse por la humedad.
Mide cuánta agua hay en la tierra según la resistencia entre sus dos puntas. Entrega un valor analógico: mientras más seco el suelo, mayor la lectura.
Es el sensor central de cualquier proyecto de riego automático o huerto escolar inteligente.
Placa con pistas conductoras que detecta gotas de agua sobre su superficie. Entrega salida digital (llueve / no llueve) y analógica (intensidad).
Cerrar ventanas o recoger un tendedero automáticamente, alertar sobre lluvia intensa, complementar una estación meteorológica.
Detecta el calor corporal en movimiento dentro de su cono de visión. Tiene dos potenciómetros para ajustar sensibilidad y tiempo de activación.
Encender luces solo cuando alguien pasa (ahorro de energía), alarma de intrusión en el laboratorio, conteo de personas en un espacio.
Detecta gases combustibles y humo. Necesita unos minutos de precalentamiento antes de dar lecturas estables.
Detector de fugas de gas en la cocina escolar o el laboratorio, con alarma sonora y corte automático mediante relé.
Mide la concentración de contaminantes en el aire: CO₂, amoníaco, benceno y humo. Entrega una lectura analógica proporcional.
Monitor de calidad del aire del aula que avisa cuándo hace falta ventilar, con semáforo de LEDs y registro de horas críticas.
Mide partículas suspendidas en el aire usando un LED infrarrojo y un fotodetector: cuanta más luz se dispersa, más polvo hay.
Medir material particulado en talleres, canchas o aulas cercanas a calles de tierra. Complementa muy bien al MQ-135.
Mide aceleración en 3 ejes e inclinación angular en 3 ejes. Se comunica por bus I2C.
Detectar caídas de una persona mayor, medir vibración o inclinación peligrosa de una estructura, estabilizar un robot.
Mide la corriente eléctrica que circula por un cable usando el efecto Hall, sin contacto directo con el circuito medido.
Medir el consumo eléctrico real de un equipo del colegio para justificar con datos un proyecto de ahorro de energía.
Turbina interna que gira con el paso del agua y genera pulsos. Contando los pulsos se calcula el caudal en litros por minuto. Aproximadamente 450 pulsos por litro.
Medir cuánta agua consume un bebedero o un baño del colegio, detectar fugas por consumo anómalo durante la noche.
Ejecutan la acción. El reglamento exige al menos uno en tu prototipo.
Motor que gira a un ángulo exacto entre 0° y 180° y se queda ahí. Se controla con un solo pin usando la librería Servo.
Abrir una compuerta, mover una tapa, girar un sensor para que barra un área, accionar un mecanismo pequeño.
Servomotor con engranajes metálicos y mucha más fuerza que el SG90. Consume bastante corriente, así que conviene alimentarlo con fuente externa y no desde el pin de 5 V del Arduino.
Mover cargas reales: la tapa de un tacho de basura, un brazo, una barrera de acceso vehicular.
Interruptor controlado electrónicamente que permite al Arduino encender y apagar equipos que funcionan con voltajes o corrientes mayores. El optoacoplador aísla la parte de control de la parte de potencia.
Encender una bomba, un ventilador o una lámpara. Recuerden el requisito de seguridad del reglamento: eviten conexiones directas a 110 V sin supervisión docente.
Bomba pequeña que funciona sumergida y mueve entre 80 y 120 litros por hora. No se conecta directo al Arduino: se controla a través del módulo relé.
El actuador de un sistema de riego automático, una fuente recirculante o un sistema de llenado de tanque.
Motor que gira en pasos precisos y puede dar vueltas completas, a diferencia del servo. El módulo ULN2003 es el driver que le entrega la corriente necesaria.
Mover una persiana, avanzar una cinta transportadora, girar un panel solar para que siga al sol, dosificar alimento para animales.
Chip que permite controlar el giro de motores DC en ambos sentidos y regular su velocidad con PWM. Maneja hasta dos motores a la vez.
Es lo que hace avanzar, retroceder y girar el carro robot. También sirve para cualquier mecanismo que deba moverse en dos direcciones.
Emite sonido cuando el Arduino le envía una frecuencia con la función tone(). Al ser pasivo puede producir distintos tonos, no solo un pitido fijo.
Alarma sonora de cualquier sistema de alerta: fuga de gas, nivel de agua crítico, acceso denegado, exceso de ruido.
Graba hasta unos 10 segundos de audio con su micrófono integrado y los reproduce por un parlante cuando recibe la señal.
Dar instrucciones habladas en lugar de solo pitidos: muy útil en proyectos de apoyo a personas con discapacidad visual o de baja alfabetización.
Chasis con dos motores DC con reductor, ruedas, rueda loca y porta baterías. Es la base mecánica para un robot móvil.
Combinado con el L293D y el HC-SR04 permite un robot que recorre un área evitando obstáculos, por ejemplo para inspección o transporte interno.
Permiten mostrar información, recibir órdenes y conectar el proyecto con otros dispositivos.
Pantalla de 2 líneas de 16 caracteres. El módulo I2C reduce las conexiones de 6 cables a solo 2 (SDA y SCL) más alimentación.
Mostrar las lecturas en vivo durante la demostración ante el jurado. Un prototipo que muestra sus datos en pantalla se explica solo.
Teclado de 16 teclas organizado en filas y columnas. Con la librería Keypad se lee qué tecla fue presionada usando 8 pines.
Ingresar una clave de acceso, seleccionar modos de operación o configurar valores sin necesidad de reprogramar el Arduino.
Permite comunicación inalámbrica entre el Arduino y un teléfono Android a corta distancia. Se configura con comandos AT.
Controlar el prototipo desde el celular o recibir en el teléfono las lecturas del sistema durante la presentación.
Microcontrolador con WiFi integrado. Puede trabajar junto al Arduino o de forma independiente, y se programa desde el mismo IDE de Arduino.
Enviar datos a internet o al celular: alertas remotas de fuga de gas, registro histórico de temperatura, tablero de consumo de agua accesible desde cualquier navegador.
Mantiene fecha y hora exactas incluso cuando el Arduino se apaga, gracias a su batería de respaldo. Incluye memoria EEPROM adicional.
Programar acciones por horario (regar a las 6 a.m., apagar luces a las 10 p.m.) y registrar a qué hora ocurrió cada evento.
Alimentan el prototipo cuando no está conectado a la computadora.
Celda de litio recargable. Nunca debe conectarse directamente sin protección ni cargarse sin el módulo adecuado.
Permite que el prototipo funcione sin estar enchufado, requisito práctico para demostrarlo en cualquier punto del salón durante la final.
Controla la carga de la batería de litio y la corta cuando está llena, evitando sobrecarga. Indica el estado con dos LEDs.
Es la pieza que hace segura la batería. Combinado con el panel solar, permite un prototipo que se recarga solo.
Convierte luz solar en electricidad. Su salida varía según la intensidad de luz, por eso se conecta a través del módulo de carga y no directo a la batería.
Hace autónomo un proyecto de exterior, como una estación meteorológica o un sistema de riego alejado del tomacorriente. Suma puntos en el criterio de sostenibilidad.
Sostiene cuatro pilas AA en serie para entregar 6 V. Es la alternativa más simple y segura a la batería de litio.
Alimentar el carro robot o cualquier prototipo móvil sin depender del cable USB.
Para construir, medir y reparar el circuito durante el desarrollo y en la final.
Herramienta que derrite el estaño para unir componentes de forma permanente. Alcanza más de 300 °C: se apoya siempre en su base y nunca sobre la mesa.
Para pasar el circuito de la protoboard a una versión final firme, que no se desconecte durante el traslado a la final ni durante la demostración.
Aleación de estaño y plomo con núcleo de resina que facilita la unión. Se debe soldar en un lugar ventilado y lavarse las manos al terminar.
El material de aporte de toda soldadura del proyecto. Una buena soldadura es brillante y con forma de cono, no una bola opaca.
Bomba de vacío manual que retira el estaño derretido para poder corregir una soldadura mal hecha o recuperar un componente.
Permite corregir errores sin dañar la placa. Documentar esas correcciones cuenta en el criterio de pruebas y documentación.
Mide voltaje, corriente, resistencia y continuidad. La función de continuidad (la que pita) es la más útil para encontrar cables rotos o mal conectados.
Es la herramienta de diagnóstico: antes de suponer que el código falla, midan si al componente le está llegando voltaje.
Aplica pegamento termofusible. Sirve para fijar componentes a la estructura y para dar soporte mecánico a cables que podrían soltarse.
Montar el circuito dentro de la maqueta o carcasa que exige la Fase 6 del reglamento, sin que nada quede suelto.
Caja con compartimentos separados para clasificar componentes pequeños.
Evita perder resistencias, LEDs y tornillos entre sesión y sesión de trabajo, y facilita el traslado del kit completo a la Ciudad de Panamá.
Todas estas ideas se pueden construir con los componentes del kit y corresponden a las áreas que admite el reglamento del Reto.
El reglamento exige que cada equipo identifique una necesidad real y observable de su propio centro educativo o comunidad, y desarrolle su propia solución. El jurado puede pedir cambios en el código durante la presentación para verificar que el equipo comprende su trabajo. Úsenlas como punto de partida para observar su entorno, no como una receta.
El huerto se riega a mano y en vacaciones o fines de semana nadie lo hace, así que las plantas se pierden.
El sensor de humedad mide la tierra cada cierto tiempo. Si el valor baja del umbral definido, el Arduino activa el relé que enciende la bomba, y la apaga cuando la humedad se recupera. El RTC evita regar en las horas de más sol.
Una quebrada o zanja cercana al colegio se desborda en época lluviosa y nadie se entera hasta que el agua ya entró.
El sensor ultrasónico mide la distancia hasta la superficie del agua. Cuando el nivel sube más allá del límite seguro, se dispara la alarma sonora y el ESP8266 envía un aviso por WiFi. El sensor de lluvia permite anticipar el evento.
El laboratorio de informática guarda equipo valioso y la llave circula entre demasiadas personas, sin registro de quién entra.
El estudiante ingresa una clave en el teclado matricial. Si es correcta, el servomotor libera el pestillo y el RTC registra la hora de entrada; si es incorrecta tres veces, suena la alarma. La pantalla guía cada paso.
En aulas cerradas con muchos estudiantes el aire se vicia y aparecen dolor de cabeza y somnolencia, pero nadie sabe cuándo hay que ventilar.
El MQ-135 y el sensor de polvo miden contaminantes y partículas, mientras el DHT22 aporta temperatura y humedad. Un LED RGB funciona como semáforo: verde, ámbar o rojo según el nivel, y la pantalla muestra el dato exacto.
En el comedor se usan tanques de gas y una fuga pequeña puede pasar desapercibida durante horas.
El MQ-2 vigila permanentemente la concentración de gas. Al superar el umbral, activa la alarma sonora, enciende un extractor mediante el relé y envía una notificación por WiFi al encargado, aunque no esté en el colegio.
Las luces de los pasillos quedan encendidas toda la noche aunque no pase nadie, elevando el consumo eléctrico del plantel.
El sensor PIR detecta movimiento y el relé enciende la luz solo durante el tiempo programado. El RTC limita el sistema al horario nocturno y el sensor de corriente permite medir y demostrar con datos cuánta energía se ahorró.
El colegio recibe recibos de agua altos y no sabe en qué punto se está yendo, ni si hay una fuga en la tubería.
El sensor de flujo cuenta los pulsos del agua que circula y calcula litros por minuto y acumulado del día. Si detecta consumo en horario nocturno, cuando el colegio está cerrado, lo reporta como posible fuga.
Un estudiante o vecino con discapacidad visual no puede anticipar obstáculos en un trayecto que cambia constantemente.
El sensor ultrasónico mide la distancia al frente y el zumbador cambia de frecuencia según qué tan cerca está el obstáculo. El módulo de voz reproduce indicaciones grabadas, más claras que un pitido, y la batería lo hace portátil.
La entrada del colegio da a una vía transitada y los estudiantes cruzan sin que los conductores reduzcan la velocidad.
Al presionar el pulsador se inicia la secuencia de semáforo con los LEDs y una alerta sonora. El sensor ultrasónico confirma que hay personas esperando y el RTC intensifica la señalización en las horas de entrada y salida.
La comunidad no cuenta con datos locales de lluvia y temperatura para planificar siembras o actividades al aire libre.
El DHT22 y el DS18B20 registran temperatura y humedad, y el sensor de lluvia detecta precipitación. El panel solar carga la batería mediante el TP4056, de modo que la estación funciona sin tomacorriente, y el ESP8266 publica los datos.
Los tachos del comedor se abren con la mano o con el pie y se vuelven un foco de contaminación; además se desbordan sin que nadie lo note.
Un sensor ultrasónico detecta la mano y el servomotor levanta la tapa. Un segundo sensor mide desde arriba qué tan lleno está el contenedor y avisa con LED y sonido cuando llegó al límite.
Un adulto mayor que vive solo puede caerse y pasar horas sin que nadie se entere.
El acelerómetro detecta el patrón brusco de una caída seguido de inmovilidad. Si ocurre, inicia una cuenta regresiva que la persona puede cancelar con el pulsador; si no la cancela, envía la alerta por Bluetooth o WiFi.
Sin importar qué proyecto elijan, el reglamento exige estos mínimos.
La placa Arduino Uno debe ser la unidad principal que ejecuta el programa.
Un componente que capte información real del entorno, no un valor simulado.
Un LED, pantalla, zumbador, servomotor, motor, relé o bomba que ejecute la acción.
El sistema debe decidir y actuar solo, a partir de una condición programada.
El prototipo no necesita ser costoso ni complejo. Una solución sencilla, estable, bien programada y realmente útil vale más que un proyecto llamativo que no funcione durante la demostración.
