123506894 Proyecto Del Cubo Led 8x8x8
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Página | IPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Universidad Técnica de Manabí
Facultad de Ciencias Informáticas
Investigación de Cálculo Diferencial
Tema:
Fortalecer la enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que permitamostrar todos las gráficas en un cubo de diodo led de 8x8x8 con los instrumentos deapoyo y la aplicación eficiente de los aprendizaje en el 2do “C” de la Facultad deCiencias Informática de la Universidad Técnica de Manabí.
Tutor:
Ing. José Cevallos
AUTORES:
MENDOZA ARAUZ JORGE DAVID. PARRAGA GARCIA PABLO JOSUE. SORNOZA COBEÑA LUIS EGBERTO.
Curso:
II NIVEL “c”
Periodo: Septiembre-
febrero 2013
Página | IIPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
APROBACIÓN POR EL TUTOR
El tutor Ing. José deja constancia que este trabajo de investigación ha sido realizado
por los estudiantes Mendoza Arauz Jorge David, Marcillo García Juan Carlos,
Párraga García Pablo Josué, Solórzano Cobeña Luis Egberto que habiendo cumplido
los requisitos pertinentes con respecto a los avances de sus procesos permitiendo estar
listo para la evaluación final.
Firma del tutor
Página |IIIIIIIIIPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
AUTORÍA DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
El equipo conformado por Mendoza Arauz Jorge David, Marcillo García Juan Carlos,
Párraga García Pablo Josué, Solórzano Cobeña Luis Egberto Deja en constancia que
este trabajo ha sido realizado con responsabilidad y ética profesional permitiendo que
sea un apoyo para los amigos lectores permitiendo hacer uso de esta investigación
Los autores encontraran en el contenido de este trabajo de investigación una guía la
cual les dará las herramientas necesarias para que desarrollen software en Matlab.
Autores:
Mendoza Arauz Jorge David.
Párraga García Pablo Josué.
Solórzano Cobeña Luis Egberto.
Página |IVIVPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
DEDICATORIA
A nuestros padres por la semilla del conocimiento que han sembrado en nosotros, al
docente facilitador que estuvo a nuestro lado dándonos el apoyo para la realización
de este proyecto cuando lo necesitamos.
Autores:
Mendoza Arauz Jorge David.
Párraga García Pablo Josué.
Solórzano Cobeña Luis Egberto.
Página |VVPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
A mi familia por su comprensión y estimulo constante y además su apoyo
incondicional a lo largo del desarrollo de este proyecto.
A mi asesor y profesor: Lcdo. José Cevallos S. Quien me brindo su valiosa y
desinteresada orientación y guía en la elaboración del presente trabajo de
investigación.
Y a todas las personas que en una u otra forma me apoyaron en la realización de este
trabajo.
Autores:
Mendoza Arauz Jorge David.
Párraga García Pablo Josué.
Solórzano Cobeña Luis Egberto.
Página |VIVIPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
RESUMEN EJECUTIVO
Para Fortalecer el conocimiento de programación en Matlab, nuestro proyecto
constara con las herramientas necesarias para que el alumno aprenda a programar de
manera básica en dicho software por medio de un tutorial desarrollado por nosotros
apoyado en un numero un número de ejercicios básicos ya que el MATLAB es un
medio computacional técnico, con un gran desempeño para el cálculo numérico
computacional y de visualización, MATLAB integra análisis numérico, matrices,
procesamiento de señales y gráficas, todo esto en un ambiente donde
los problemas y soluciones son expresados tal como se escriben matemáticamente,
Escrito inicialmente como auxiliar en la programación de cálculo con matrices,
MATLAB fue escrito originalmente en fortran, actualmente está escrito
en lenguaje C++,MATLAB es un lenguaje de programación amigable al usuario con
características más avanzadas y mucho más fáciles de usar que los lenguajes de
programación como BASIC, pascal , C++ MATLAB cuenta con paquetes
de funciones especializadas llamadas toolboxes, En este proyecto el lector aprenderá
todo lo correspondiente a programación básica en Matlab.
Lo que no llevo a hacer este proyecto es para que los estudiantes se interesen en el
aprendizaje del cálculo y de la programación en el software de matlab en base a todas
las gráficas que se puedan realizar, para que cada estudiante mejore su rendimiento
académico en el área de matemática y para poder dominar dicho programa.
Página | VIIPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
SUMMARY EXECUTIVE
To strengthen the knowledge of Matlab programming, our project would consist with
the necessary tools for students to learn to program basic way that software through a
tutorial developed by us in a number supported a number of basic exercises as the
MATLAB is half technical computing with high performance for numerical
computing and visualization. MATLAB integrates numerical analysis, matrix, signal
processing and graphics, all in an environment where problems and solutions are
expressed mathematically as written, Written initially as an aid in scheduling
matrices calculation, MATLAB was originally written in FORTRAN, it is currently
written in C++, MATLAB is a programming language user friendly with more
features and much easier to use than programming languages like BASIC, Pascal,
C++, and MATLAB has packages of specialized functions called toolboxes,
In this project you will learn all the basic programming for Matlab.
Página |VIIIVIIIVIIIVIII
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INTRODUCCION
Las matemáticas son tan antiguas como la humanidad, desde la aparición del hombre
las matemáticas han sido la base principal para el desarrollo de la ciencia y la
tecnología, ya que las matemáticas surgen con el fin de hacer los cálculos en el
comercio, para medir la tierra y para preceder los conocimientos astrológicos etc. Es
por ello que hemos desarrollado este trabajo de investigación en cual ayudaremos a
reforzar conocimientos a los estudiantes. El estudio del cálculo, la programación en
Matlab y de un método de análisis más comprensivo es necesario para el estudiante
que se inicia en esta asignatura por cuanto le permite conocer los fundamentos, el
proceso, la lógica en la cual el estudiante deberá analizar paso a paso para poder
lograr una apropiada interpretación del texto literario y la capacitación para poder
dar un punto de vista y sus respectivas críticas. La programación en Matlab es una
forma más objetiva de ver las cosas, además el documento habla de diferentes
formas de sintetizar e interpretar el texto literario para poder así adquirir una
perspectiva mucho más amplia y objetiva.
Dado que es una obra mucho más hacer un cubo de LED o indicador LED, por lo
general son de baja resolución. Una pantalla LED de 8x8 píxeles es sólo de 64
LEDS, pero un cubo de 8x8x8 LED es de 512 LEDS, un orden de magnitud más
difícil de hacer Esta es la razón LED cubos se hacen solamente en baja resolución.
Página |IXIXPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
INDICE DE CONTENIDO TEMAS PÁGINAS
CAPITULO I
1. PROBLEMA. 12
1.1. CONTEXTUALIZACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 12
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA A INVESTIGAR. 12
1.3. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA. 13
1.4. OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS. 13
1.4.1. OBJETIVO GENERALES. 13
1.4.2. OBJETIVO ESPECIFICO 14
1.5. JUSTIFICACIÓN. 15
CAPITULO II
2. MARCO TEÓRICO. 16
2.1. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS. 16
2.2. CATEGORIAS FUNDAMENTALES 16
2.2.1. ¿Qué ES MATLAB? 16
2.2.2. ¿Cómo FUNCIONA MATLAB? 17
2.2.3. COMO HACER UN PROGRAMA EN MATLAB. 18
2.2.4. CUBO LED. 19
2.2.5. COMPONENTES PARA UN CUBO LED. 20
2.3. SISTEMA DE HIPOTESIS, INDICADORES Y VARIABLES. 22
2.3.1. HIPÓTESIS GENERALES. 22
2.3.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS. 22
2.3.3. VARIABLES INDEPENDIENTES. 22
2.3.4. VARIABLES DEPENDIENTES. 22
Página |XXPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
2.3.5. VARIABLES INTERVIENTES. 23
2.3.6. VARIABLES DE TERMINOS. 23
2.3.7. OTRAS COMANDOS 25
2.3.8. COMO HACER 26
2.3.9. ANÁLISIS DE DATOS 27
2.3.10.POLINOMIOS 28
2.3.11. EJERCICIOS 29
CAPITULO III
3. METODOLOGIA. 32
3.1. ENFOQUE METODOLOGICO A UTILIZAR. 32
3.2. TIPO DE ESTUDIO. 32
3.3. POBLACIOIN, UNIVERSO Y MUESTRA. 33
3.4. OPERACIÓNLIZCIONES DE VARIABLE 34
3.5. PLAN DE RECOLECCION DE INFORMACION. 35
3.6. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. 36
3.7. PRESUPUESTO. 57
CAPITULO IV
4. RESULTADO DE LA INVESTIGACION. 38
4.1. DESCRPICACION, ANALISIS I INTERPRETACION 38
4.2. VERIFICACION DE HIOPOTESIS. 40
4.3. OBJETIVOS GENERALES. 41
4.4. OBJETIVOS ESPECIALES 41
CAPITULO V
Página |XIXIPROYECTO DE INVESTIGACIÓN
5. CONCLUCUIONES Y RECOMENDCIONES. 42
5.1. CONCLUSIONES. 42
5.2. RECOMENDACIONES. 43
ANEXOS
Página |1212PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CAPITULO I
1. PROBLEMA
1.1 CONTEXTUALIZACIÓN DEL PROBLEMA DE
INVESTIGACION
La problemática que encontramos es que los alumnos del segundo semestre no están
lo suficientemente preparados intelectualmente y no constan con las herramientas
necesarias para desarrollar programas en el software matemático Matlab el cual es un
software de mucha ayuda en este semestre y en los posteriores al mismo
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA A INVESTIGAR
¿Cómo se fortalece la enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que
permita mostrar todos los gráficos en un cubo de diodo led 8x8x8 con los
instrumentos de apoyo y la aplicación eficientes de los aprendizajes en el 2do “C” de
la Facultad de Ciencias Informáticas de la Universidad Técnica de Manabí?.
Página |1313PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
1.3 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Fortalecer la enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que permita
mostrar todos los gráficos en un cubo de diodo led 8x8x8 con los instrumentos de
apoyo y la aplicación eficientes de los aprendizajes en el 2do “C” de la Facultad de
Ciencias Informáticas de la Universidad Técnica de Manabí en el periodo
comprendido de septiembre del 2012 – febrero del 2013
1.4 OBJETIVOS:
14.1. OBJETIVO GENERAL
Fortalecer la enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que permita
mostrar todos los gráficos en un cubo de diodo led 8x8x8 con los instrumentos de
apoyo y la aplicación eficientes de los aprendizajes en el 2do “C” de la Facultad de
Ciencias Informáticas de la Universidad Técnica de Manabí en el periodo
comprendido de septiembre del 2012 – febrero del 2013
Página |1414PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Lograr que los estudiantes apliquen las gráficas en el cubo mediante un manual
lógico y teórico.
Desarrollar nuestras habilidades y destrezas en la programación con Matlab.
Aumentar nuestros conocimientos no solo en la programación sino que de
manera simultánea en el cálculo o las matemáticas.
Proporcionar a los estudiantes los conocimientos básicos y técnicos acerca de la
programación en Matlab para desarrollo de software en el mismo.
Página |1515PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
1.5 JUSTIFICACIÓN
El proyecto va a Fortalecer el conocimiento de programación en Matlab para así
solucionar la problemática que tienen los alumnos al momento de programar en el
software Matlab, para esto se realizara un trabajo con un contenido completo acerca
de cómo realizar programas en el software.
El impacto que tendrá este proyecto será que los alumnos tendrán un mayor dominio
en el manejo de esta herramienta la cual es muy importante en la realización de
problemas matemáticos.
Se plantea la necesidad de una actividad metodológica que se apoya en 3 principios
muy importantes.
Los conocimientos técnicos, científicos y metodológicos necesarios para la
comprensión y el desarrollo de la actividad tecnológica se hacen imprescindibles.
Si se aplica al análisis de los objetos tecnológicos existentes y a su posible
manipulación y transformación sin olvidar que este análisis se debe enmarcar su
propio objeto e integrándolo en el ámbito tecnológico, social, y económico.
El presente trabajo investigativo aportará resultados significativos y concretos para la
sociedad, ya que es muy factible porque empleara el método de enseñanza
aprendizaje.
El motivo de este proyecto es aprender a programar en matlab en base a todas las
gráficas que se puedan realizar, para que cada estudiante mejore su rendimiento
académico en el área de matemática y para poder dominar dicho programa.
Página |1616PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CAPITULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS
En proyectos anteriores de alumnos del segundo semestre de Ing. en Sistemas se han
desarrollado proyectos basados en la misma problemática en la cual se centraliza la
realización de nuestro proyecto la cual es apoyar a los alumnos por medio de un
tutorial de programación en Matlab.
A demás al realizar una breve investigación hemos descubierto que se ha dictado
cursos de capacitación popular por parte de instituciones de preparar profesionales
conocedores de esta herramienta de la cual puedan hacer uso en el futuro, éstas lo
hacen solo a nivel interno sin una planificación previa, coordinación y seguimiento
en la ejecución de las actividades.
2.2 CATEGORÍAS FUNDAMENTALES
2.2.1. ¿QUÉ ES MATLAB?
MATLAB es un medio computacional técnico, con un gran desempeño para
el cálculo numérico computacional y de visualización.
Página |1717PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
MATLAB integra análisis numérico, matrices, procesamiento de señales y gráficas,
todo esto en un ambiente donde los problemas y soluciones son expresados tal como
se escriben matemáticamente.
Escrito inicialmente como auxiliar en la programación de cálculo con matrices.
MATLAB fue escrito originalmente en fortran, actualmente está escrito
en lenguaje C++.
MATLAB es un lenguaje de programación amigable al usuario con características
más avanzadas y mucho más fáciles de usar que los lenguajes de programación como
BASIC, pascal o C++.
2.2.2. ¿CÓMO FUNCIONA MATLAB?
MATLAB puede almacenar información en variables tales como:
a = 100 " <Ctrl><ENTER> para evaluar la celda”
Cada vez que capturamos información en MATLAB y presionamos <ENTER> ésta
es desplegada inmediatamente (letras en color azul), pero si ponemos un punto y
coma al final de la instrucción MATLAB omite el desplegado de información.
Por ejemplo:
b = 50;
Página |1818PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Si se quiere saber el valor de alguna variable capturada sólo se tiene que poner el
nombre de la variable y <ENTER> y MATLAB lo despliega. Estas variables residen
en el espacio de trabajo de MATLAB.
b
Las variables son sensibles a las mayúsculas, por lo que las siguientes variables son
diferentes:
Variable = 1
Variable = 1
Las variables pueden contener hasta 19 caracteres. Éstas deben empezar con una
letra, seguida por cualquier número de letras, dígitos o guiones de subrayado.
Los caracteres de puntuación no son permitidos en las variables.
Cuando se trabaja con muchas variables estas son difíciles de recodar.
2.2.3. COMO HACER UN PROGRAMA EN MATLAB
Es posible realizar un programa en Matlab tal como se hace en otros lenguajes como
el BASIC, pascal o el lenguaje C. Es necesario utilizar un editor para escribir
el código.
1. Para cargar un editor, se puede hacer desde la ventana options, escogiendo editor
preference, y cargando el editor que se desee utilizar.
Página |1919PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
2. Para escribir código, requerimos crear un archivo *.M. Para esto necesitamos
abrir new M.file en la ventana file.
3. Ahora escribimos el código y salvamos el archivo utilizando la terminación
archivo.M.
4. Se puede correr el programa desde Matlab simplemente escribiendo el nombre
del archivo que fue creado.
5. Es posible abrir programas con la terminación *.M desde Matlab, en el menú file,
open M.file.
2.2.4. CUBO DE LED
Un cubo LED es como una pantalla de LED, pero es especial, ya que tiene una
tercera dimensión, lo que lo convierte en 3D. Piense en ello como muchas de las
pantallas transparentes de baja resolución. En la muestra normal, es normal para
tratar de pila de los píxeles lo más cerca posible a fin de hacer que se vea mejor,
pero en un cubo de uno debe ser capaz de ver a través de ella, y más espacio
entre los píxeles (en realidad es voxels, ya que es en 3D) que se necesita. La
separación es una fidelidad equilibrio entre la facilidad de las capas detrás de ella
se ve, y voxel.
Dado que es una obra mucho más hacer un cubo de LED indicador LED, por lo
general son de baja resolución. Una pantalla LED de 8x8 píxeles es sólo de 64
LEDS, pero un cubo de 8x8x8 LED es de 512 LEDS, un orden de magnitud más
Página |2020PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
difícil de hacer. Esta es la razón LED cubos se hacen solamente en baja
resolución.
Este cubo tiene 512 LED. Obviamente, tener un puerto de E / S dedicado a cada
LED sería muy poco práctico. Usted tendría un microcontrolador con 512
puertos de E / S, y ejecutar 512 cables a través del cubo.
2.2.5. COMPONENTES PARA UN CUBO DE LED
512x LED (más algunos adicionales por cometer errores!)
Resistencias de 64x. (vea el paso por separado para el valor ohmios)
1x o 2x PCB prototipo de gran tamaño. El tipo con el cobre "ojos", ver imagen.
1x microcontrolador ATmega32 (también puede usar el pin compatible
ATMEGA16)
LEDS de estado de 3x. Usted elige el color y tamaño.
Resistencias de 3x para los LEDS de estado.
8x 74HC574 VA
16x transistores PN2222
16x resistencias de 1k
1x 74HC138 IC
1x Maxim MAX232 IC
1x 14.7456 MHz corteza
2x 22pF condensadores cerámicos
16x 0.1uF condensadores cerámicos
Página |2121PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
3x 1000uF condensador electrolítico
3x 10uF condensador electrolítico
1x 100uF condensadores electrolíticos
8x 20 pines zócalos IC
1x conector de 40 pines del IC
2x 16 pines zócalo del IC
1x 2-pin terminal de tornillo
1x cable de 2wire con tapones
9 x 8 pines clavijas terminales
1x 4 pines clavijas de los terminales, en ángulo recto
2x 16-pin conector del cable plano
1 x 10-pin conector de cable plano
Cable plano
Pulsadores 2x
2x clavijas de los cables de cinta
9 x 8 pines enchufes hembra de cabecera.
Página |2222PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
2.3. SISTEMA DE HIPÓTESIS, INDICADORES Y VARIABLES
2.3.1. HIPÓTESIS GENERAL
La enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que permita mostrar
todos los gráficos en un cubo de diodo led 8x8x8 con los instrumentos de apoyo y
la aplicación eficientes de los aprendizajes en el 2do “C” de la Facultad de
Ciencias Informáticas de la Universidad Técnica de Manabí es fortalecida de
manera significativa en el periodo comprendido de septiembre del 2012 – febrero
del 2013
2.3.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
Los estudiantes aplican las gráficas en el cubo mediante un manual lógico y
teórico en su totalidad. Los conocimientos en programación en Matlab en los
estudiantes son de poco manejo. Proporcionar alternativas de solución a los
estudiantes en los conocimientos básicos y técnicos acerca de la programación en
Matlab para desarrollo de software en el mismo.
2.3.3. VARIABLE INDEPENDIENTE.
MATLAB
2.3.4. VARIABLE DEPENDIENTE.
GRÁFICAS EN UN CUBO DE DIODOS LEDS
Página |2323PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
2.3.5. VARIABLES INTERVINIENTES.
INSTRUMENTOS DE APOYO Y LA APLICACIÓN EFICIENCIENTE
DE LOS APRENDIZAJE EN EL 2DO “C” DE LA FACULTAD DE
CIENCIAS INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DE
MANABÍ.
2.3.6. DEFINICIONES DE TÉRMINOS
GRÁFICAS EN TRES DIMENSIONES.
El comando plot se puede extender a 3 dimensiones con el comando plot3 .
El siguiente ejemplo hace una gráfica de una espiral en tres dimensiones.
t=0:pi/50:10*pi;
plot3(sin(t),cos(t),t)
zlabel ('etiqueta'):Se utiliza para dar etiquetas al eje z, en las gráficas en tres
dimensiones.
Gráficos de malla y superficie.
z = peaks(10):El comando peaks crea un conjunto de valores que al ser graficados, se
ven de la siguiente manera.
plot(z):Se tomará como base la gráfica anterior para demostrar algunas funciones de
graficación en tres dimensiones.
mesh(z)
contour(z,10)
surf(z)
Es posible cambiar el sentido de orientación de las gráficas con el comando view(x,y)
view(0,0)
Página |2424PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
view(90,0)
Gráficas en el plano complejo
Ahora vamos a crear un conjunto de valores para graficar en el plano complejo, entres dimensiones.
z= cplxgrid(5)
cplxmap(z,z)
cplxmap(z,z.^z)
cplxroot(2,10) Raízcuadrada
Se pueden crear gráficos en
coordenadas polares con el
comando Polar (t,r,s) donde t es el
vector en ángulos en radianes, r es
el radio del vector y s es la cadena
de caracteres que describe , color,
símbolo del estilo del línea.
t=0:0.1:2*pi;
r = sin(2*t).*cos(2*t);
polar(t,r)
gtext( ‘ texto ’ )Se utiliza para colocar texto en una gráfica, con la ayuda del mouse.
Simplemente se ejecuta el comando y con el mouse se selecciona la coordenada
deseada y se presiona el botón derecho del mouse, quedando fijo el texto en la
pantalla.
Copiar una gráfica
Cuando se quiera realizar algún reporte formal en un procesador de palabras como en
este caso Word, es posible copiar las gráficas hechas en Matlab por medio de la orden
copy to bitmap.
El procedimiento sería:
6. En MatLab, en el menú de la ventana principal de la gráfica, se escoge el menú
‘edit’ y de este se escoge copy to ‘bitmap’;7. Se minimiza MatLab y se pasa al procesador de palabras escogido
8. Se localiza la posición en la cual estará la gráfica, y del menú edit se escoge
‘paste o pegar’.
La gráfica aparecerá en el procesador de palabras.
Página |2525PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Existe un pequeño inconveniente ya que la gráfica aparecerá sobre un fondo de color
negro que MatLab tiene por default, si se imprime este documento obviamente lagráfica aparecerá sobre un fondo negro lo cual hará que la impresora gaste tinta en
exceso.
Para remediar esto se puede cambiar el color de fondo de las gráficas a blanco con el
comando.
Whitebg
Después se hace procedimiento mencionado anteriormente.
Imprimir una gráfica.
Se puede imprimir una gráfica directamente desde el menú de la ventana de la
gráfica, seleccionando la opción print.
2.3.7. OTROS COMANDOS9. What : Listado de todos los archivos *.m en el directorio actual
10. dir : Lista todos los archivos en el directorio actual11. type nombre_archivo : Lista el programa, (Programas con terminación *.M).
12. Which nombre_archivo : Da el path en el cual esta el archivo.
Se pueden utilizar comandos de Unix tales como Ls, pwd.
2.3.8. COMO HACER UN PROGRAMA EN MATLAB
Es posible realizar un programa en MatLab tal como se hace en otros lenguajes como
el BASIC, pascal o el lenguaje C. Es necesario utilizar un editor para escribir
el código.
13. Para cargar un editor, se puede hacer desde la ventana options, escogiendo editor
preference, y cargando el editor que se desee utilizar.
14. Para escribir código, requerimos crear un archivo *.M. Para esto necesitamosabrir new M.file en la ventana file.
15. Ahora escribimos el código y salvamos el archivo utilizando la terminación
archivo.M.
16. Se puede correr el programa desde Matlab simplemente escribiendo el nombre
del archivo que fue creado.
Página |2626PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
17. Es posible abrir programas con la terminación *.M desde Matlab, en el menú file,
open M.file
Bucles For
Tal como en otros programas de programación en MatLab es posible crear programas
con estructura con ciclos for.
For x = Número incial : número final
Instrucción
End.
for x = 1 : 10
x = x + 1
end
También se pueden hacer operaciones como la siguiente:
matriz = [ 1 2 3 4; 1 2 3 4; 1 2 3 4; 1 2 3 4]
for x = matriz
x = n(1)*n(2)*n(3)*n(4)
end
Bucles while
While permite que ciertas instrucciones sean repetidas un número indefinido de veces
bajo el control de una condición lógica.
Por ejemplo, ¿ Cual es primer entero n para el cual n! (factorial) es un número de 100
dígitos ?.
n = 1;
while prod(1:n)<1.e100,n=n+1;end
n
IF ELSE END
Página |2727PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Se pueden utilizar estructuras como:
If expresión (verdadero)
acción
End.
If expresión (verdadero)
acción 1
else (Falso)
acción 2
End.
If expresión (verdadero)
acción 1
elseif expresión (verdadero)
acción 2
. . .
else (Falso)
acción "n"
End
2.3.9. ANÁLISIS DE DATOS.
En MatLab podemos hacer análisis de datos estadísticamente o probabilísticamente.
Entre estos análisis están cálculos de medias, máximos, mínimos, desviaciones
estándar, etc.
Inventemos un conjunto de datos, los cuales podremos analizar.
x =[ 9 1 ;23 34; 16 28 ;12 33 ;5 7; 9 4 ;12 34 ;5 14 ;43 6 ;3 6 ;12 9; 2 30 ;3 2; 2 4]
plot (x) La representación gráfica de los puntos anteriores.
Página |2828PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
A continuación se hace una análisis de los datos presentados, habrá dos respuestas
porque tenemos dos columnas.
media=mean(x) Obtención de la media
max(x) El máximo de los valores.
min(x) El mínimo de los todos los valores
std(x) La desviación estándar
hist(x) Histograma.
2.3.10. POLINOMIOS
MATLAB puede sacar las raíces de un polinomio. Para capturar el polinomio de
abajo, solamente ponemos el valor de cada variable, respetando su lugar. Como no
hay termino x1 ,de todos modos se captura como cero.
X3 + 5x2 - 2
p = [1 5 0 -2]
Para sacar las raíces escribimos.
r=roots(p)
Tipos de memoria.
Para obtener la máxima velocidad en
los algoritmos, por ejemplo:
Matlab debemos tratar de vectorizar
a = 0
for a = 0:.0.1:10
a = a + 1;
y(a)=sin(t)
end
La versión vectorizada sería:
t= 0:0.01:10;
Página |2929PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
y = sin(t)
El primer ejemplo en MATLAB toma aproximadamente 15 segundos, mientras que el
segundo toma sólo 0.6 segundos.
Se recomienda ver los tutoriales propios de MATLAB como el intro, expo,
el manual de MATLAB y otros libros de consulta.
2.3.11. EJERCICIOSCrear por medio de programación en MATLAB un efecto de imagen.
Pasos para la programación
Abrir MATLAB
1. Abrirl el editor ( lugar donde se realiza la programación y se eingresa laslíneas de código)
Página |3030PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
ejecutamos o como se dice
2. Abrirl el editor ( lugar donde se realiza la programación y se eingresa laslíneas de código)
Este es el EDITOR lugardonde se escribe lacodificación del software
3. Escribir las líneas de código en el EDITOR y lovulgarmente lo hacemos correr .. dando clic en el botón ubicado en la partesuperior llamado RUN y el programa se ejecutara y hará el proceso indicadoen las líneas de código
Página |3131PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Este es el resultado de laprogramación en si es un efectode grafica aplicando lenas decódigo podemos lograr este tipode ejercicios
Página |3232PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CAPITULO III
3. METODOLOGÍA
3.2. ENFOQUE METODOLÓGICO A UTILIZAR
3.3. TIPO DE ESTUDIO
POR LOS OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
ESAPLICADA.- Porque se sirve de los conocimientos de la investigación básica,
los utiliza en su propio beneficio y permite resolver problemas prácticos.
POR EL LUGAR
DE CAMPO.- Porque es un estudio sistemático, ordenado de los hechos en el lugar
en que se producen los acontecimientos.
POR LA NATURALEZA
PARA LA TOMA DE DECISIONES.-Ya que se conoce la realidad del fenómeno,
lo compara con la base de la teoría científica y plantea alternativas de solución.
POR EL ALCANCE:
ES DESCRIPTIVA.- Por que describe los hechos o fenómenos tal como se
presenta en la realidad.
POR LA FACTIBILIDAD DE APLICACIÓN:
EL PROYECTO ES FACTIBLE.- Porque permite el desarrollo de una propuesta
que conlleva la solución de problemas.
Página |3333PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
= (= 8=
3.4. POBLACIÓN, UNIVERSO Y MUESTRA
La población con la que se viene trabajando es el número aproximado de
estudiantes, que es igual a 10 estudiantes
La muestra se ha calculado en base a la fórmula de DINAMED, tomando un error
admisible del 14% (0.14), que corresponde a 09 estudiantes de la facultad de
Ciencias Informáticas.
Datos:
N= 10 n=N/E^2(N-1)+1
E=14%(0.14) 10(0.14) 10 − 1) + 1.5005100319
Página |3434PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
3.5. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
VARIABLE INDEPENDIENTE: MATLAB
Abstracto Concreto
Conceptualización Categorías Indicador Ítems Técnica
Es un software
matemático que
ofrece un entorno
de desarrollo
integrado (IDE)
con un lenguaje de
programación
propio.
Manipulac
ión de
Matlab
¿Cuánto conoce usted el
software Matlab?
Mucho ( )
Poco ( )
Nada ( )
¿El software Matlab es de
fácil manejo?
Si ( )
No ( )
Cuestionario
VARIABLE DEPENDIENTE: Gráficas En Un Cubo De Diodo Led
Conceptualización Categorías Indicador Ítems Técnica
Un cubo LED es
como una pantalla
de LED, pero es
especial, ya que
tiene una tercera
Aprendizaj
e
¿Sabe usted que es un
cubo de diodo led?
Si ( )
No ( )
Cuestionari
o
Página |3535PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
dimensión, lo que
lo convierte en 3D
¿Ha realizado gráficas
de un cubo de diodos
alguna vez?
Si ( )
No ( )
3.6. PLAN DE RECOLECCION DE LA INFORMACIÓN
Esta investigación utiliza el método de la encuesta, así como la técnica del
cuestionario, y el instrumento que en este caso es el fenómeno de preguntas que
nos permitirá recaudar la información necesaria para cumplir satisfactoriamente
nuestra investigación.
.
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
3.7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Periodos
Actividades
SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO3er.semana
4ta.Semana
1er.semana
2da.Semana
3er.semana
4ta.semana
1er.semana
2da.Semana
3er.semana
4ta.semana
1er.semana
2da.Semana
3er.Semana
4ta.Semana
1er.semana
2da.Semana
3er.semana
4ta.semana
1er.Semana
2da.Semana
3er.semana
4ta.semana
Elección del tema
Entrega de la plantilla
Entrega delInforme avance-defensaEncuesta sobre delproyecto deinvestigación, desarrolloDel CD.Desarrollo de la carpeta,Trípticos y Grabación delos Cds.Entrega del informefinal de la investigaciónSustentación del informefinal de la investigación
Página | 36
3737PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
3.8. PRESUPUESTO.
Para el planteamiento de la elaboración del cubo de diodo led de 8x8x8,
hemos invertido una cantidad aproximada de 160,00 dólares. La cual la
detallaremos en el siguiente cuadro.
DETALLE CANTIDAD PRESIOUNITARIO
VALORTOTAL
Materiales Varios 120.00
Transporte 10.00 10.00
Papelería 2.50 2.50
Internet 2.50 2.50
Gastos Personales 4 1.25 5.00
Otros Gastos 20.00 20.00
TOTAL 160.00
3838PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CAPITULO IV
4. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN.
Fuente: Encuestas a estudiantes de al Utm.
Elaborado por: Estudiantes del 2do “C”
4.1. DESCRIPCIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS.
CUADRO Y GRÁFICO
Niveles del Matlab
ALTERNATIVAS FRECUENCIAS PORCENTAJESBajo 5 10%Medio 13 26%Alto 32 64%Total 50 100%
Fuente: Estudiantes del segundo semestre de al facultad de Ciencia Informáticas.Elaborado por Estudiantes del 2do “C” de la facultad de ciencias Informáticas
3939PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Niveles del Matlab
10%
64%26%
Bajo
Medio
Alto
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DEL CUADRO Y GRAFICO
El cuadro y grafico N°1 indica el siguiente resultado:
Del 100% de la muestra que corresponde a 50 estudiantes de la Facultad de CienciasInformáticas, el 64% que equivale a 32 personas indicaron que el nivel de conocimiento dealgebra es Alto, el 26% que corresponde a 13 estudiantes contestaron que es Medio, el 10%que es a 5 personas afirmaron que es Bajo.
Estas cifras permiten realizar el siguiente análisis:
La mayoría de los estudiantes encuestados, concretamente refiriéndose a los 32 habitantesque son una cantidad elevada escogieron la opción medio, considerando que elconocimiento de nivel del algebra no está en el nivel requerido para continuar con mayorénfasis en el cálculo.
4040PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
4.2. VERIFICACIÓN DE HIPOTESISHipótesis general: “La aplicación de un tutorial de programación en Matlab facilitael aprendizaje de los estudiantes, ya que pone a prueba la lógica y los conocimientosadquiridos sobre el Cálculo Diferencial.”
Verificación: Esta hipótesis es cierta por una razón Argumento: Esta hipótesis es verdadera porque este tutorial nos permite entender
con mayor exactitud lo referido a la programación en matlab, y se pone a prueba losconocimientos adquirido en el curso de cálculo diferencial
Hechos y datos: Para respaldar este argumento hemos hecho un análisis lógicosobre el uso de tutoriales o manuales en el aprendizaje además nos hemos basadosen estudios científicos los cuales confirman que el uso de tutoriales debidamenteelaborados ayudan a aumentar le conocimiento y el aprendizaje de dicho temaexpuesto en el tutorial y aumenta destrezas de aprendizaje y lógica
Hipótesis “especifica 1: “Un tutorial desarrolla las destrezas y habilidades de unestudiante ya sea en el ámbito científico y tecnológico por medio de las herramientasque se dan en el mismo”
Verificación: Esta hipótesis es cierta por una razón Argumento: Esta hipótesis es verdadera porque este tutorial nos permite desarrollar
destrezas y habilidades en los ámbitos expuestos en el tutorial y basándose en lasherramientas que proporcione dicho tutorial
Hechos y datos: Para respaldar este argumento se a efectuado una investigación decarácter científica basada en la hipótesis formulada los cuales confirman que laaplicación o el uso de tutoriales desarrolla destrezas y habilidades en el ámbitocientífico y tecnológico por medio de las herramientas que da el mismo ya queen si un la finalidad de los mismo es aumentar las destrezas o habilidades delestudiante en ámbitos específicos esto dependerá de la orientación técnica delmismo, y este resultado se logra obtener gracias a las herramientas de aprendizajesque se pueden hallar en algunos tutoriales como:
Videos interactivos Ejercicios propuestos Análisis descriptivos y objetivos del problemas
Hipótesis especifica 2:”Los estudiantes no desarrollan completamente su lógicaporque están acostumbrados al memoriza miento de textos por lo cual seimplementaron ejercicios prácticos en este y de fácil entendimiento en este proyecto”
4141PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
Verificación: Esta hipótesis es cierta por una razón Argumento: Esta hipótesis es verdadera porque este tutorial nos permite desarrollar
nuestra lógica valiéndonos de ejercicios que se enfoquen al uso de la lógica Hechos y datos: Para respaldar esta hipótesis hemos basado esta hipótesis a
estudios científicos los cuales nos confirman que el uso de ejercicios propuestosbasándose en el uso de la lógica humana ayuda y mejora las capacidades mentales,lógicos y cognitivos de los estudiantes
4.3. OBJETIVOS GENERALES
Fortalecer la enseñanza mediante el diseño de un programa en Matlab que permita
mostrar todos los gráficos en un cubo de diodo led 8x8x8 con los instrumentos de apoyo
y la aplicación eficientes de los aprendizajes en el 2do “C” de la Facultad de Ciencias
Informáticas de la Universidad Técnica de Manabí.
Este objetivo general se alcanzó y cumplió por muestra de cuadro y gráfica.
4.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analizar el coeficiente intelectual basándonos en la programación de Matlab.
Este objetivo específico si se cumplió y se comprobó por medio de cuadros y
gráficas
http://personal.telefonica.terra.es/web/lecanarien/RESULTADOS/ETacoronteUd3Verif2.pdf
4242PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
CAPITULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
Como conclusión después de culminado este trabajo investigativo puedo concluir lo
siguiente:
Diciendo que el MATLAB es una herramienta poderosa dentro de las matemáticas
y la programación su uso es muy versátil y es muy útil como material de apoyo
pero vale tener una experiencia en programación de bajo y medio nivel
dentro del curso es muy útil esta herramienta ya que podemos obtener cálculos al
instante sin necesidad de tomar horas y horas de intentos.
con este programa logramos una efectividad al 100%, por ello su uso sea de apoyo
o comprobación para no perder los dominios escritos o mentales y ser esclavo de
esta herramienta.
4343PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
5.2. RECOMENDACIONES
Se recomienda a los estudiantes que aprendan el manejo de esta poderosa
herramienta dentro de las matemáticas y la programación ya que tiene un sin
número de funciones que lo hacen versátil y útil en situaciones muy complicadas
Además puedo añadir que su uso debe ser solo como apoyo, ya que si lo usamos
como aprendizaje de mayor importancia sin mantener en práctica el aprendizaje
propio cognoscitivo de mí mismo al final nuestros conocimientos serian nulos sin el
uso de esta herramienta
Aprender a usar el cubo para un mejor entendimiento y visualización de las gráficas
y diferente tipos elementos que se vallan a mostrar en dicho dispositivo