Tecnología y Digitalización

Electrónica analógica y digital avanzada.

Si en 3º vimos los componentes básicos, aquí entendemos cómo se construye la lógica de un ordenador. El transistor es la pieza que lo cambió todo, y las puertas lógicas son el idioma que habla por dentro cualquier dispositivo digital.

El transistor: el invento del siglo XX

El transistor es un componente semiconductor con tres terminales (base, colector, emisor en los bipolares) que tiene dos grandes aplicaciones:

Electrónica digital: todo es 0 y 1

La electrónica digital trabaja solo con dos estados: sin tensión (0) o con tensión (1). A partir de estos dos valores y combinando puertas lógicas construimos sumas, restas, memorias y en definitiva, ordenadores enteros.

Álgebra de Boole

El álgebra de Boole (George Boole, 1854) son las matemáticas de los 0 y 1. Utiliza tres operaciones básicas:

• Suma lógica (OR): se representa como A + B. Da 1 si al menos una entrada es 1.
• Producto lógico (AND): se representa como A · B. Da 1 solo si ambas entradas son 1.
• Negación (NOT): se representa con una raya encima: A̅. Invierte el valor.

🎛️ Simulador de puertas lógicas

Activa las entradas con los interruptores y observa cómo cambia la salida. Cambia entre los diferentes tipos de puerta para ver sus comportamientos. La fila activa de la tabla de verdad se resalta para que veas exactamente qué combinación estás probando.

Sistemas de control, robótica e IA.

Los sistemas de control son el "sistema nervioso" de cualquier máquina moderna. En 4º damos el salto a programación con lenguajes de texto y a entender cómo la IA se integra en el mundo real.

Lazo abierto vs lazo cerrado

Programación de microcontroladores

En 4º ESO pasamos de los bloques a los lenguajes de texto. Las dos opciones más usadas son:

Ejemplo: sensor LDR que enciende una luz automáticamente

// Pin del sensor LDR y del LED
const int LDR = A0;
const int LED = 13;
const int UMBRAL = 400;  // Por debajo de este valor = oscuridad

void setup() {
  pinMode(LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int luz = analogRead(LDR);    // Leer luz (0-1023)
  Serial.println(luz);

  if (luz < UMBRAL) {
    digitalWrite(LED, HIGH);     // Oscuro: enciende
  } else {
    digitalWrite(LED, LOW);      // Claro: apaga
  }
  delay(200);
}

IA: Machine Learning y ética

La Inteligencia Artificial ya está en tu vida: Siri, el autocorrector, las recomendaciones de YouTube, los filtros de Instagram. Lo importante en 4º ESO no es solo saber qué es, sino cómo funciona y qué implicaciones tiene.

Instalaciones en viviendas y domótica.

El bloque más útil para la vida cotidiana: entender cómo está montada una casa por dentro te ayudará durante toda tu vida, desde pagar el primer alquiler hasta reformar tu propia casa.

El Cuadro General de Mando y Protección (CGMP)

El CGMP es el centro neurálgico de la instalación eléctrica de tu casa. Suele estar cerca de la puerta de entrada y contiene los interruptores que protegen toda la vivienda. Si conoces sus partes, sabrás reaccionar cuando "salta la luz".

🏠 Esquema de instalación doméstica

Una vivienda moderna en España tiene al menos 5 circuitos independientes según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT). Pulsa sobre cada zona del plano para ver qué circuito lo alimenta y por qué se separa del resto.

Otras instalaciones de la vivienda

Domótica: la vivienda inteligente

La domótica aplica electrónica, informática y telecomunicaciones para automatizar la vivienda, mejorando confort, seguridad, comunicaciones y eficiencia energética.

Ejemplos habituales

• Termostato inteligente: aprende tus horarios y ajusta la calefacción automáticamente.
• Iluminación adaptativa: bombillas que cambian de intensidad o color según la hora.
• Persianas motorizadas: suben por la mañana y bajan al atardecer automáticamente.
• Detectores de fuga: cortan el agua si detectan una avería bajo el fregadero.
• Enchufes inteligentes: miden consumo y se apagan desde el móvil.
• Asistentes por voz: Alexa, Google Assistant, Apple HomeKit.

Redes y ciberseguridad.

Internet no es magia: son millones de cables, routers y protocolos trabajando juntos. Y con tanta información circulando, la seguridad digital es ya una habilidad básica para cualquier ciudadano.

Tipos de redes

Hardware de red

Protocolos: el idioma de internet

Los dispositivos se comunican usando protocolos, reglas comunes que todos respetan. El más importante es TCP/IP, la familia de protocolos sobre la que funciona internet.

• IP: direcciona los paquetes de datos (como una dirección postal).
• TCP: asegura que los datos lleguen completos y en orden.
• HTTP/HTTPS: para navegar por webs. HTTPS es la versión cifrada (segura).
• DNS: traduce nombres (instilab.com) a direcciones IP (81.56.112.33).
• SMTP / IMAP: para enviar y recibir correo electrónico.

🛡️ Ciberseguridad: protégete

La ciberseguridad es el conjunto de prácticas y herramientas para proteger dispositivos, redes y datos. En 4º ESO se introducen los conceptos fundamentales, que ampliarás en el glosario al final.

Principios básicos de criptografía

La criptografía convierte información legible en ilegible salvo para quien tenga la clave. Hay dos grandes tipos:

Neumática e hidráulica.

Los fluidos —aire y aceite— mueven buena parte de la industria. Desde los frenos de tu coche hasta los brazos robóticos de una fábrica, la neumática e hidráulica están en todas partes.

Diferencias y principios físicos

Principio de Pascal

Formulado por Blaise Pascal en el siglo XVII, es la base de toda la hidráulica: "La presión aplicada a un fluido en reposo se transmite por igual en todas las direcciones."

Gracias a esto, aplicando una fuerza pequeña en un pistón pequeño (S₁) podemos obtener una fuerza enorme en un pistón grande (S₂). Así funciona un gato hidráulico que levanta un coche con solo tu mano.

Caudal

El caudal es la cantidad de fluido que pasa por una sección en un tiempo dado. A más caudal, más rápido se mueve el sistema.

Componentes de un circuito neumático

Glosario de ciberseguridad.

Los términos clave que tienes que dominar para hablar de seguridad digital con propiedad. Pulsa cada uno para desplegar su definición.