Protótipo de Guante Eletrônico

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE TECNOLOGÍA 
CARRERA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES 
 
 
DISEÑO DE UN PROTOTIPO ELECTRÓNICO DE GUANTE 
INALÁMBRICO QUE INTERPRETA EL LENGUAJE DE SEÑAS 
BOLIVIA EN SMARTPHONE 
 
Proyecto de Grado presentado para obtener el Grado de Licenciatura 
 
POSTULANTE: BANHER VLADIMIR CHAMBI QUISPE 
 
DOCENTE TUTOR: Mg. Sc. GUIDO CASTRO ENDARA 
 
LA PAZ – BOLIVIA 
2021 
i 
 
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS 
FACULTAD DE TECNOLOGÍA 
CARRERA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES 
 
Proyecto de Grado: 
 
“DISEÑO DE UN PROTOTIPO ELECTRÓNICO DE 
GUANTE INALÁMBRICO QUE INTERPRETA EL 
LENGUAJE DE SEÑAS BOLIVIA EN SMARTPHONE” 
 
Presentado por: Banher Vladimir Chambi Quispe 
Para optar el Grado Académico de Licenciado en Electrónica y Telecomunicaciones 
 
Nota Numeral: ……………………………… 
Nota Literal: ………………………………... 
Ha Sido: ………………... 
 
Mg. Sc. Luis Richard Marquez Gonzales ….………………. 
Director de Carrera de Electrónica y Telecomunicaciones 
Tutor: Mg. Sc. Guido Castro Endara …………………. 
Tribunal: Mg. Sc. Edwin Jesús Alave Alavi …………………. 
Tribunal: Ing. Ramiro Velarde Chávez …………………. 
Tribunal: Ing. José Arturo Marín Thames …………………. 
 
La Paz, …. de……………………del 2021 
ii 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEDICATORIA 
El presente trabajo de proyecto de Grado dedico a: 
- A mi madre Alicia Quispe Sarco, mi padre Luis Chambi Sarco por su voz, 
aliento y protección a lo largo de mis estudios, Hermanos Christian Willy 
Chambi Quispe y Javier Rodrigo Chambi Quispe por todas la alegrías y apoyo 
que me dieron. 
- A Elena Apaza Ibañez y Gael Ander Chambi Apaza por el apoyo incondicional 
que me dieron en todo este tiempo a parte de fortalecer el trabajo con sus ideas. 
- A ti Nelly Erika Acuña Quispe mi mejor amiga mi confidente que me alentó en 
todos estos años gracias por todo jamás te olvidaré. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
iii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMIENTO 
A toda mi familia por su apoyo moral y para continuar con mi vida profesional. 
A los docentes y estudiantes de la carrera de Electrónica y telecomunicaciones en 
especial a mi amigo Andres Reynaldo Ramos Calizaya por ser mi compañero y amigo 
dentro y fuera del aula. 
A todo el personal administrativo docente que aportaron en la formación profesional de 
mi persona. 
Mi tutor por direccionarme y orientarme en el presente trabajo. 
A los miembros del tribunal Revisor Mg. Sc. Edwin Jesús Alave Alavi, Ing. Ramiro 
Velarde Chávez e Ing. José Arturo Marín Thames por sus comentarios y aportes para 
mejorar el presente trabajo. 
 
iv 
 
RESUMEN 
 
El presente proyecto plantea un objetivo que aporta a la comunicación con una persona 
con discapacidad auditiva por medio del uso de guante electrónico el cual será 
realizado por componentes electrónicos, filtros digitales y uso de señales inalámbricas 
como la tecnología bluetooth en base al planteamiento del problema. 
 
Para la realización del proyecto de grado se hizo en base a necesidades de un problema 
social donde se observa que existe poco aporte a las personas con discapacidad, en 
ocasiones se percibe que al momento de comunicarse las personas desconocen el 
lenguaje de señas Bolivia, identificar señaléticas inclusivas, limitando la comunicación 
con personas con discapacidad auditiva, visual u otro tipo de discapacidad. 
 
El guante se elabora en especial al lenguaje dactilológico de señas Bolivia para generar 
determinadas señas del alfabeto y algunas posibles necesidades al momento de 
comunicarnos con una persona con discapacidad auditiva enviando información a un 
teléfono inteligente para poder reproducir señales auditivas del mensaje 
correspondiente y generar una comunicación fluida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
v 
 
ÍNDICE 
RESUMEN 
INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1 
1. CAPITULO I: GENERALIDADES ............................................................................. 2 
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 2 
1.1.1. Caracterización del problema ....................................................................... 2 
1.1.2. Formulación del problema ........................................................................... 2 
1.2. ANTECEDENTES ........................................................................................... 3 
1.3. OBJETIVOS .................................................................................................... 4 
1.3.1. Objetivo general ........................................................................................ 4 
1.3.2. Objetivos específicos .................................................................................. 4 
1.4. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 5 
1.4.1. Justificación tecnológica ............................................................................. 5 
1.4.2. Justificación social ..................................................................................... 5 
1.4.3. Justificación académica............................................................................... 5 
1.5. DELIMITACIÓN DEL PROYECTO .................................................................. 6 
1.5.1. Temporal .................................................................................................. 6 
1.5.2. Espacial .................................................................................................... 6 
1.5.3. Temática ................................................................................................... 6 
2. CAPITULO II: MARCO TEÓRICO DE REFERENCIA ................................................ 7 
2.1. LA COMUNICACIÓN ..................................................................................... 7 
2.2. ETAPAS Y FUNCIONES ................................................................................. 8 
2.3. DACTILOLOGÍA ............................................................................................ 9 
2.4. DEFINICIÓN DE UN SENSOR ...................................................................... 11 
2.5. COMPONENTE ELECTRÓNICO SENSOR FLEX RESISTIVO ........................ 11 
2.6. FILTRO RUDOLF KALMAN ......................................................................... 13 
2.6.1. Conceptos básicos para entender su aplicación ............................................. 14 
2.6.1.1. Estimación, exactitud y precisión ............................................................ 14 
2.6.2. Corrección con matrices ............................................................................ 15 
2.6.3. Diagrama de bloques del filtro de Kalman ................................................... 17 
2.7. MICROCONTROLADOR .............................................................................. 20 
2.8. HARDWARE LIBRE ..................................................................................... 21 
2.8.1. Placas Arduino ........................................................................................ 21 
2.8.2. Arduino IDE ............................................................................................ 23 
2.8.3. Funciones principales del IDE de Arduino .................................................. 23 
2.8.4. Preferencias del sistema ............................................................................ 25 
2.8.5. Fundamentos de la placa de Arduino .......................................................... 31 
vi 
 
2.8.6. Concepto de placa de prototipado ............................................................... 31 
2.9. CONVERSOR ANALÓGICO DIGITAL .......................................................... 36 
2.10. MODULO BLUETOOTH (MÓDULO BLUETOOTH HC06) ..........................37 
2.11. DISPLAY LCD DE CARACTERES ............................................................. 38 
2.12. FRITZING DISEÑO DIGITAL DE PLACAS ................................................ 39 
2.13. DISEÑO DE APLICACIONES MÓVILES .................................................... 43 
¿Qué es Android? ................................................................................................. 43 
3. CAPITULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO ................................................... 48 
3.1. Elaboración de estructura de trabajo de guante electrónico ................................... 49 
3.2. Diseño de circuito de prototipo en Fritzing ........................................................ 51 
3.3. Esquema de circuito del diseño de prototipo (Layout) ......................................... 52 
3.4. Diseño de placa en Fritzing para el guantelete electrónico ................................... 53 
3.5. Configuración del módulo Bluetooth por comandos AT ...................................... 56 
3.6. Configuración del filtro Rudolf Kalman ............................................................ 59 
3.7. Diagrama de flujo de filtro Kalman en Arduino IDE ........................................... 61 
3.8. Prueba de programa en Arduino IDE para sensor con filtro Kalman ...................... 62 
3.9. Elaboración de aplicación para conexión de Smartphone Android a guante ............ 63 
3.9.1. Diagrama de Flujo y diagrama en bloques de aplicación LSBol ..................... 66 
3.10. Calibración y medidas de señales analógicas para el alfabeto Dactilológico ........ 67 
3.11. Diseño de Programa para la interfaz de control en guante electrónico ................ 82 
4. CAPITULO IV: COSTOS REFERENCIALES ........................................................... 86 
4.1. Costos de Hardware ........................................................................................ 86 
4.2. Costos de Software y mano de Obra .................................................................. 87 
5. CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................... 88 
5.1. CONCLUSIONES .......................................................................................... 88 
5.2. RECOMENDACIONES ................................................................................. 89 
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................ 90 
Bibliografía ................................................................................................................... 90 
 
 
 
 
 
 
vii 
 
Índice de Figuras de proyecto de Grado 
Figura 1: principio de funcionamiento de sistema auditivo. ................................................. 8 
Figura 2: Esquema de comunicación / Modelo oyente ........................................................ 8 
Figura 3: Esquema de comunicación visual /Modelo no oyente. .......................................... 9 
Figura 4: Lenguaje alfabeto de señas de señas Bolivia. ..................................................... 10 
Figura 5: Estructura física del sensor Flex resistivo. ......................................................... 12 
Figura 6: Dimensiones del sensor Flex resistivo .............................................................. 12 
Figura 7: la exactitud y la precisión. ............................................................................... 14 
Figura 8: a) Matriz H de 2x2 b) matriz diagonal .............................................................. 15 
Figura 9: fórmulas de predicción y corrección de Kalman ................................................. 17 
Figura 10: Diagrama de bloques de Rudolf Kalman ......................................................... 17 
Figura 11: Código del algoritmo de Kalman en Matlab, .................................................... 19 
Figura 12: Señal de salida, señal con ruido y señal estimada de forma individual. ................ 19 
Figura 13: Familia Arduino ........................................................................................... 22 
Figura 14: selección de placa en Arduino IDE ................................................................. 23 
Figura 15: Conexión de placa a Arduino IDE .................................................................. 24 
Figura 16: Instalación de Drivers a ordenar de Windows .................................................. 24 
Figura 17: Entorno de IDE Arduino ............................................................................... 25 
Figura 18: Preferencias de Arduino IDE ......................................................................... 26 
Figura 19. Partes principales del Arduino IDE................................................................. 27 
Figura 20: Accesos directos a las funciones más utilizadas................................................ 28 
Figura 21: Accesos directos de Arduino IDE. .................................................................. 28 
Figura 22: Área de mensajes de Arduino IDE. ................................................................. 29 
Figura 23: Identificación de placa conectada en Arduino IDE ........................................... 30 
Figura 24: Consola de Arduino IDE ............................................................................... 30 
Figura 25: Microcontrolador ATMEGA328P-PU ............................................................ 31 
Figura 26: Puerto USB con su conversor de TTL – FTDI de Arduino NANO...................... 32 
Figura 27: Entradas y salidas de placa Arduino ............................................................... 33 
Figura 28: pines digitales de Arduino Nano y Uno. .......................................................... 33 
Figura 29: puertos de entrada analógica .......................................................................... 34 
Figura 30: Entradas analógicas de Arduino ..................................................................... 35 
Figura 31: pines de alimentación de entrada Arduino UNO. .............................................. 36 
Figura 32: Modulo Bluetooth HC – 06 ........................................................................... 38 
Figura 33: Pantalla LCD de 16 columnas por dos filas. .................................................... 38 
Figura 34: Ventana principal a partir del ejemplo un jostick en Fritziing ............................ 40 
Figura 35: Vista de esquema en Fritzing ......................................................................... 40 
Figura 36: Vista PCB en aplicación Fritzing ................................................................... 41 
Figura 37: Librería de piezas e inspector de piezas........................................................... 42 
Figura 38: Diagrama de conexión de App Inventor .......................................................... 45 
viii 
 
Figura 39: Interface de la aplicación web App Inventor .................................................... 46 
Figura 40: Diagrama en bloques de Guantelete de lenguaje de señas. ................................. 48 
Figura 41: Tabla de funciones de cada componente en el guantelete LSB ........................... 50 
Figura 42: Diseño de interfaz del guante electrónico ........................................................ 51 
Figura 43: Esquema Eléctrico de prototipo ..................................................................... 52 
Figura 44: Placa PBC en Fritzing ................................................................................... 54 
Figura 45: Forma correcta de diseño .............................................................................. 55 
Figura 46: Elaboración de placa física para prototipo de guantelete electrónico. .................. 55 
Figura 47: Armado y soldado de componentes electrónicos .............................................. 55 
Figura 48: Armado deguantelete para su programación.................................................... 56 
Figura 49: Diagrama en bloques de comunicación inalámbrica .......................................... 56 
Figura 50: Conexión del circuito para la configuración del módulo Bluetooth ..................... 57 
Figura 51: Código de programa para ejecutar en Arduino IDE .......................................... 57 
Figura 52: Respuesta por monitor Serial el nuevo nombre de módulo Bluetooth .................. 58 
Figura 53: Cambio de nombre y vinculación con dispositivo móvil correcto. ...................... 59 
Figura 54: Diagrama pictográfico de circuito de prueba .................................................... 59 
Figura 55: Librería elaborado en Arduino IDE. ............................................................... 60 
Figura 56: Diagrama de flujo de filtro de Rudolf Kalman para filtro Flex resistivo .............. 61 
Figura 57: Diagrama de bucle de recepción de datos iniciales para Filtro Kalman. ............... 62 
Figura 58: Valores de señal analógica de sensor Flex con y sin filtro ................................. 63 
Figura 59: Pantalla de desarrollo de APP INVENTOR ..................................................... 64 
Figura 60: Diseño de iconografía y componentes utilizados .............................................. 65 
Figura 61: Diagrama de flujo y programación gráfica (en bloques). ................................... 66 
Figura 62: Diagrama de conexión bluetooth – programación gráfica .................................. 66 
Figura 63: Valores de una entrada analógica A0 donde la señal varia al mover el dedo índice 
Sin filtro kalman. ......................................................................................................... 67 
Figura 64: Valores de una entrada analógica A0 donde se observa la señal al moento de mover 
el dedo índice con Filtro Rudolf Kalman. ....................................................................... 68 
Figura 65: Rango de valores con parámetros observados en el monitor serial. ..................... 68 
Figura 66: Declaración de variables, elaboración propia, 2020. ......................................... 82 
Figura 67: Segunda Parte, configuración de la placa y asignación de pines ......................... 83 
Figura 68: Tercera parte, configuración de la placa y asignación de pines. .......................... 83 
Figura 69: Cuarta parte, configuración de la placa y asignación de pines. ........................... 84 
Figura 70: Quinta parte, configuración de la placa y asignación de pines ............................ 84 
Figura 71: Pruebas de Señas de “A”, “B” y “S” ............................................................... 85 
 
 
 
 
ix 
 
Índice de Tablas de proyecto de Grado 
 
Tabla 1: Letra “A” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 69 
Tabla 2: Letra “B” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 69 
Tabla 3: Letra “C” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 70 
Tabla 4: Letra “D” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 70 
Tabla 5: Letra “E” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 71 
Tabla 6: Letra “F” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 71 
Tabla 7: Letra “G” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 72 
Tabla 8: Letra “H” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................... 72 
Tabla 9: Letra “I” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ............................ 73 
Tabla 10: Letra “J” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia .......................... 73 
Tabla 11: Letra “K” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 74 
Tabla 12: Letra “L” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 74 
Tabla 13: Letra “M” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ........................ 75 
Tabla 14: Letra “N” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 75 
Tabla 15: Letra “O” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 76 
Tabla 16: Letra “P” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia.......................... 76 
Tabla 17: Letra “Q” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 77 
Tabla 18: Letra “R” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 77 
Tabla 19: Letra “S” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia.......................... 78 
Tabla 20: Letra “T” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 78 
Tabla 21: Letra “U” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 79 
Tabla 22: Letra “V” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 79 
Tabla 23: Letra “U” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 80 
Tabla 24: Letra “V” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 80 
Tabla 25: Letra “Y” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 81 
Tabla 26: Letra “Z” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia ......................... 81 
Tabla 27: Presupuesto invertido sobre los componentes electrónicos. ..................................... 86 
Tabla 28: Presupuesto invertido sobre el tiempo invertido en el proyecto................................ 87 
1 
 
INTRODUCCIÓN 
En la sociedad las personas que sufren ciertas discapacidades como visuales, auditivas, 
físicas o mentales cuentan con pocas posibilidades de comunicarse con personas y su 
contexto, en caso de existir unas consultas, solicitar auxilio, informarse o simplemente 
intercambiar ideas existe pocos medios que aporten a una mejor comunicación. 
 
Una de ellas son las personas con discapacidad auditiva o también llamadas sordomudas 
que tienen un deficiencia parcial o total del sistema auditivo, en Bolivia por medio de un 
congreso de personas sorda estandarizaron el lenguaje dactilológico llamado el Lenguaje 
de Señas Bolivia (LSB), gracias a este lenguaje pueden comunicarse entre ellos y la 
comunidad que conoce de la lengua inclusiva, pero es un problema grande al momento de 
comunicarse con personas que no conocen de este lenguaje solicitando realizar un trabajo 
o apoyo social. 
 
El guante electrónico inalámbrico es un aporte de beneficio para la sociedad y la 
comunicación, tiene la tarea de codificar y decodificar el lenguaje de señas Bolivia por 
medio de señales eléctricas a señales visuales que identifiquen los movimientos de los 
dedos de la mano derecha con la posibilidad generar caracteres del alfabeto y palabras, 
además de señales de audio que reproduzcan las letras por medio de un programa 
Android o computador. 
 
 
 
2 
 
1. CAPITULO I: GENERALIDADES 
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
1.1.1. Caracterización del problema 
La comunicación e inclusión social son factores importantes en la sociedad del Estado 
Plurinacional de Bolivia, las personas con discapacidad auditiva también llamadas 
personas sordomudas cuentan con el lenguaje de señas Bolivia que les permite 
comunicarse entre las personas que conocen del lenguaje de señas, en muchos casos la 
sociedad no tiene conocimiento del tema impidiendo comunicarse con una persona con 
discapacidad auditiva para intercambiar ideas. 
 
Por medio de entrevistas a personas del área inclusiva comentan que muchos 
profesionales y personas no cuentan con medios para poder comunicarse y es de mayorempeño realizar este trabajo con las personas de discapacidad auditiva, la mayoría de la 
comunidad no conoce las señas dactilológicas del lenguaje de señas Bolivia o 
movimientos de las manos al momento que una persona realiza un mensaje para poder 
comunicarse. 
 
En varios casos las personas con discapacidad auditiva solicitan informarse, un 
servicio, pedir auxilio y solicitar apoyo en la sociedad o viceversa para las personas que 
no entiende el lenguaje de señas Bolivia, por ese motivo la sociedad está poco consciente 
de la necesidad de utilizar equipos de comunicación que apoyen y mejoren la 
comunicación entre personas con discapacidad auditiva y personas que carecen de 
discapacidad. 
1.1.2. Formulación del problema 
 “Existen pocos medios de comunicación tecnológico hecho con componentes 
electrónicos para persona con discapacidad auditiva que conoce el Lenguaje de señas 
Bolivia, con otra persona que carecen de una discapacidad auditiva”. 
3 
 
1.2. ANTECEDENTES 
Es importante indicar que en el documento se refiere al uso de recursos digitales o 
tecnológicos en el contexto de un aula o comunidad con la intención de descubrir y 
reforzar el proceso de comunicación entre las personas con discapacidad auditiva y la 
sociedad con el fin de aportar a la sociedad a mejorar la vida cotidiana. 
En el marco del Primer Congreso Internacional de Tecnología de Sordos, 
organizado por el proyecto World Deaf Tech y la Comisión de Personas Sordas del 
Estado de Querétaro, A.C. (CPSEQ), se llevó a cabo la presentación de proyectos 
tecnológicos enfocados en promover una mayor inclusión de las personas sordas en la 
sociedad. (publicado por Cienciamx, 2017) 
Donde uno del proyecto es un traductor de la Lengua de Señas Mexicana a voz y 
texto en tiempo real; un sistema que a través de sensores y algoritmos de inteligencia 
artificial tiene la capacidad de capturar e interpretar las señas de una persona para su 
respectiva traducción en palabras. Este proyecto fue diseñado por el egresado de la 
maestría de tecnologías de cómputo aplicado de la Universidad Tecnológica de la 
Mixteca en Huajuapan de León. 
En el gobierno de Uruguay, que desde el 2007 fomenta la inclusión e igualdad de 
oportunidades a través del uso de las nuevas tecnologías. Con motivo del Día 
Internacional de la Sordera, celebrado en el mes de septiembre, se presentó esta 
aplicación online gratuita con el objetivo de sensibilizar a la comunidad oyente sobre las 
dificultades en la transmisión de los mensajes de las personas sordas es otro de los 
objetivos de esta herramienta digital. Su funcionamiento es casi igual que el de cualquier 
otra aplicación: el jugador puede elegir entre diferentes categorías como alimentos, 
personas, acciones o colores y va acumulando puntos conforme pasa de nivel. 
En el proyecto participaron tanto niños sordos como maestros y especialistas. Por 
un lado, la Escuela Nº 197, integrada únicamente por niños sordos, así como el área de 
Sordos de la Inspección Nacional de Educación Especial y el departamento de 
Interpretación de Lengua de Señas Uruguaya de la Universidad de la República. Por otro, 
y desde una vertiente más técnica, participó la empresa Sir Hat. 
4 
 
La particularidad de esta App es que fue creada para niños oyentes con la participación de 
niños sordos, por lo que no es tanto una herramienta para sortear los problemas de 
comunicación sino para sensibilizar de esta realidad. Es interesante ese cambio de roles. 
La propuesta posiciona a los sordos en el papel de enseñar a los demás. Les da un rol de 
empoderamiento pues ellos poseen el conocimiento”, afirma Mariana Montaldo, jefa de 
contenidos de Ceibal. 
Leesa es la primera app hecha en Bolivia que traduce cualquier palabra (escrita u 
oral) al lenguaje de señas. Su creador, el ingeniero de sistemas Óscar Rojas quiere 
construir puentes de comunicación para las personas con discapacidad auditiva o con 
dificultades del habla. Leesa es una aplicación con alto contenido de ayuda. Permite que 
las personas no oyentes se comuniquen con los demás; mediante la app también las 
personas oyentes pueden comunicarse con ellas, La aplicación Leesa permite al usuario 
traducir cualquier texto o mensaje de voz a lenguaje de señas. (publicado por página 
siete, 2017) 
1.3. OBJETIVOS 
1.3.1. Objetivo general 
Diseñar un prototipo electrónico de guante inalámbrico que interprete el Lenguaje de 
señas Bolivia (LSB) y se comunique en un Smartphone o computador. 
1.3.2. Objetivos específicos 
• Verificar la eficacia del Filtro Rudolf Kalman en el microcontrolador Arduino 
Nano, con entrada analógica de un sensor Flex resistivo, graficando la señal con y 
sin la aplicación del algoritmo. 
• Realizar mediciones eléctricas para configurar el microcontrolador y las entradas 
analógicas que permita asignar valores del alfabeto dactilológico de lenguaje de 
señas Bolivia. 
5 
 
• Elaborar un circuito que permita la comunicación entre microcontrolador, teléfono 
inteligente y computador para interpretar los movimientos de los dedos de la 
mano derecha. 
1.4. JUSTIFICACIÓN 
1.4.1. Justificación tecnológica 
La tecnología ha realizado varios cambios y aportes en nuestra sociedad, es necesario 
tomar en cuenta que al elaborar prototipos electrónicos con un interfaz inalámbrico y la 
aplicación de prototipos que pueda aportar a la sociedad de una forma muy factible e 
inclusiva rompiendo muros y ampliando la posibilidad de comunicación entre muchas 
personas en este caso con las personas con discapacidad auditiva en Bolivia. 
1.4.2. Justificación social 
La presente propuesta de proyecto es justificada como una alternativa de prototipo 
electrónico que aporta a fortalecer la comunicación con personas sordas que manejen el 
lenguaje de señas Bolivia y puedan comunicarse con la sociedad pidiendo auxilio u apoyo 
en caso de consultas que puedan tener como por ejemplo en hospitales, apoyo a la 
seguridad ciudadana o simplemente intercambio de ideas, muchos de las personas en la 
comunidad no conoce del tema y los significados del lenguaje de señas Bolivia. El punto 
específico y propuesto de este proyecto es exclusivamente en apoyo a las unidades 
educativas del departamento de La Paz como material de apoyo o material didáctico con 
el fin de evitar la baja comunicación entre personas con discapacidad sorda y personas 
que carecen de una discapacidad que es un problema social existente en nuestra sociedad. 
1.4.3. Justificación académica 
El presente proyecto permite aplicar y poner en práctica conocimientos, competencias y 
habilidades adquiridas en la carrera de Electrónica y Telecomunicaciones de las materias 
de microcontroladores, informática para la elaboración de algoritmos, compilación de 
aplicaciones, Instrumentos y medidas para medir variables eléctricas. 
6 
 
1.5. DELIMITACIÓN DEL PROYECTO 
1.5.1. Temporal 
El diseño básicamente realiza medidas de variables eléctricas y codificarlas en base a 
movimientos de los dedos, con las características básicas de facilitar el uso adecuado para 
las personas que no pueden interpretar el lenguaje de señas Bolivia, de esta manera por lo 
menos se podrá obtener un trabajo final en un tiempo de 6 meses garantizando el buen 
funcionamiento del diseño. 
1.5.2. Espacial 
Este diseño se podrá implementar en cualquier teléfono inteligente que disponga un 
sistema operativo Android o Windows que esté relacionado a las comunicaciones 
inalámbricas como por ejemplo el Bluetooth, además de que el equipo pueda interpretar 
la codificación del alfabeto dactilológico del lenguaje de señas Bolivia. 
1.5.3. Temática 
Los parámetros fundamentales para que este diseño tenga un óptimo funcionamiento son 
la codificación del movimiento de las manos que se toma como valores independientes 
que influyen los valores dependientes medibles de las variables eléctricas de un sensor 
Flex de resistencia, ademásde decodificarlos para poder realizar un conjunto de 
oraciones en base al alfabeto dactilológico de señas Bolivia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
2. CAPITULO II: MARCO TEÓRICO DE REFERENCIA 
2.1. LA COMUNICACIÓN 
 
Uno de los temas centrales en las relaciones humanas es la comunicación, este tema es 
vital tanto para personas Sordas como para personas oyentes, por ese motivo es necesario 
la producción de materiales o herramientas tecnológicas que aporten a este tipo de 
problemas, en el marco teórico se revisa las dos clases de comunicación: la comunicación 
acústica y la comunicación visual, Existen una infinidad de definiciones y conceptos 
sobre comunicación. Los aspectos centrales en los que se estructura la comunicación son: 
Interpretación del mensaje (intercambio de sentimientos, opiniones e ideas) a través del 
habla, LSB, escritura u otro tipo de señales. 
La comunicación es el proceso en el cual el emisor y el receptor establecen una conexión 
en un momento y espacio determinados para transmitir, intercambiar y compartir ideas, 
información o significados comprensibles para ambos, en total reciprocidad. 
 
Las ondas sonoras se propagan por el aire y alcanzan al oído externo, en el cual penetran 
a través del conducto auditivo externo. Al hacerlo estimulan la membrana del tímpano, 
que cierra el extremo interno de dicho conducto. Al vibrar esta membrana, se induce la 
vibración de una cadena de huesecillos ubicados en el oído medio. Estos huesecillos 
transmiten su vibración a la ventana oval, que es una estructura membranas que comunica 
el oído medio con la cóclea del oído interno. Al moverse la membrana oval, mueve el 
líquido (perilinfa) que llena una de las tres cavidades de la cóclea generando en él ondas. 
(Ministerio de Educación de Bolivia, 2019) 
 
Estas ondas estimulan mecánicamente a las células sensoriales (células pilosas) ubicadas 
en el órgano de Corti, dentro de la cóclea en la cavidad central, la rampa media. Esta 
cavidad está llena de un líquido rico en K+, la endolinfa. Las células embebidas en la 
endolinfa, cambian su permeabilidad al K+ por efecto del movimiento de los cilios y 
8 
 
responden liberando un neurotransmisor que excita a los terminales nerviosos, que inician 
la vía sensorial auditiva. (Ministerio de Educación de Bolivia, 2019) 
 
 
Figura 1: principio de funcionamiento de sistema auditivo. 
Fuente: (Ministerio de Educación de Bolivia, 2019). 
 
Figura 2: Esquema de comunicación / Modelo oyente 
Fuente: (Ministerio de Educación de Bolivia, 2019). 
2.2. ETAPAS Y FUNCIONES 
Las etapas 1 y 5 son psicológicas: 
El procesamiento previo (codificación) de los mensajes a ser emitidos por el hablante y el 
procesamiento posterior (decodificación) del oyente para ser interpretados. 
 
 
 
9 
 
Las etapas 2 y 4 son fisiológicas: 
En la 2 se “produce” la palabra y en la 4 se “percibe auditivamente” esa palabra 
producida. 
La etapa 3 es acústica: 
La onda sonora viaja por el aire. 
 
Figura 3: Esquema de comunicación visual /Modelo no oyente. 
Fuente: (Ministerio de Educación de Bolivia, 2019). 
Las etapas 1 y 5 son psicológicas: 
El procesamiento previo (codificación) de los mensajes a ser producidos por el emisor y 
el procesamiento posterior (decodificación) del receptor para ser interpretados y 
entendidos en la idea central o propósito del emisor. 
Las etapas 2 y 4 son fisiológicas: 
En la 2 se “produce” la seña y en la 4 se “percibe visualmente” la seña producida o la 
expresión corporal y/o facial producida. 
La etapa 3 por el canal fótico: 
El canal fótico (energía-luz-fotones) viaja por medio del aire. (Ministerio de Educación 
de Bolivia, 2019) 
2.3. DACTILOLOGÍA 
La dactilología (alfabeto manual) para Sordos es lo primero que atrae a los oyentes para 
el aprendizaje de las lenguas de señas, además se encuentra un esquema que grafica los 
aspectos centrales de la dactilología y su ubicación práctica en la Lengua de Señas 
Boliviana. Además de comentar que no existe un lenguaje de señas universal todo país 
10 
 
tiene su propia lengua de señas, esto aporta mucho al proyecto de grado permite realzar 
un trabajo más específico que permita analizar variables solo del contexto de Bolivia. 
El uso de la dactilología es deletrear nombres propios de las personas objetos, deletreo de 
siglas y abreviaciones, deletreo de palabras que no tienen señas, este método se utiliza en 
EEUU y Rusia como método educativo, al tiempo de deletrear una palabra (por el 
alfabeto manual), se articulaba (oralmente) la misma de esa manera se contusionaba los 
dos sistemas (en Rusia el Neo-oralismo ruso y en EEUU el método Rochester). 
En China el alfabeto silábico daba un salto cualitativo en la educación sorda, algo 
parecido al método anteriormente citado, además en Bolivia en el primer congreso de la 
educación de Sordo (La Paz, 1989) se revisó la dactilología hasta ese momento empleaba, 
modificando la letra “t” y la letra “g” entre otras adecuaciones mejorando el LSB y 
elaborando el primer libro de señas Bolivia en 1992, que recoge aspectos culturales de la 
comunidad de sorda y de la cultura del Estado Plurinacional. (Ministerio de Educación de 
Bolivia, 2019) 
Figura 4: Lenguaje alfabeto de señas de señas Bolivia. 
Fuente: (https://www.minedu.gob.bo/,2020) 
https://www.minedu.gob.bo/,2020
11 
 
2.4. DEFINICIÓN DE UN SENSOR 
Un sensor, básicamente, es un dispositivo que tiene la facultad de detectar movimientos, 
ruidos, presión, luces y cualquier otro tipo de elemento externo para convertirlo en señal 
eléctrica. En algunos casos; un sensor no es suficiente para analizar la cantidad de 
estímulos. Es posible que un mismo equipo tenga diferentes tipos de sensores para cada 
unidad de funcionamiento. 
 
Cualquier estímulo que se ha detectado el sensor puede planificarlo, filtrarlo o 
modifícalo. Se puede poner de ejemplo los micrófonos, cuya función es detectar señales 
de audio para convertirlos por medio de la sección de salida y luego conducirlos entre los 
circuitos. Estos sensores suelen ir acompañados de amplificadores cuya función es 
aumentar la intensidad de las señales recibidas. Esto demuestra que la mayoría de los 
sensores funciona de manera independiente. No obstante, para su correcto 
funcionamiento deben detentar suficiente voltaje de entrada. Según el tipo de sensor, 
cada uno tendrá un rango diferente de operación. (Centro de estudios Cenvartinos , 2020) 
2.5. COMPONENTE ELECTRÓNICO SENSOR FLEX RESISTIVO 
Es un sencillo sensor Flex resistivo 4.5 de largo, como el sensor se dobla, la resistencia a 
través del sensor aumenta. La tecnología de este sensor fue patentada por Spectra Symbol 
que afirman, los sensores se utilizaron en el original Nintendo Power Glove. La 
resistencia del sensor Flex cambia cuando las pastillas de metal están en el exterior de la 
curva que ayudará a la detección de los movimientos de las dedos pulgar, índice, media 
anular y meñiques conectados en directamente en las entradas analógicas del 
microcontrolador. 
El Sensor Flex (Sensor de Flexiono o flex sensor) produce una resistencia variable en 
función del grado al que esta doblada. Convierte la curvatura en distintos valores de 
resistencia eléctrica., son por lo general en la forma de una delgada tira de 5 cm de largo 
que varía en resistencia de aproximadamente 10 a 50 kOhms, Flex Sensor es parte del 
Inventor's Kit o puede adquirirlo de forma individual. (rambal, 2021) 
12 
 
Características técnicas: 
Resistencia cuando no está flexionada: ~ 9.000 Ohm 
Resistencia a 90 grados de curvatura: ~ 14.000 Ohm 
Resistencia a 180 grados de curvatura: ~ 22.000 Ohm 
 
 
 
 
Figura 5: Estructura física del sensor Flex resistivo. 
Fuente: (Sensor Flex, www.rambal.com, 2020) 
 
 
 
 
 
 
Figura 6: Dimensiones del sensor Flex resistivo 
Fuente: (https://electronica.com.ve/new/catalog/,2020) 
 
Los sensores Flex Resistivos (SFR)trabajan como divisores de tensión analógica 
variable, dentro de la flexión del sensor son elementos resistivos de carbono dentro de un 
sustrato flexible y delgado. (Más carbono significa menos resistencia), cuando se dobla el 
sustrato del sensor produce una salida de resistencia en relación con el radio de curvatura, 
con un sensor típico Flex, una flexión de 0° dará la resistencia de 10K será una flexión de 
90° dará entre 30 a 40 Kilohmios. 
 
El sensor de flexión cambia su resistencia cuando se flexiona para que se puede 
medir ese cambio usando uno de los pines analógicos de una entrada de analógicas por 
medio de conversores digitales. Pero para hacer eso se necesita una resistencia fija (no 
cambiante) que se puede utilizar para esa comparación (Se utiliza una resistencia de 
http://www.rambal.com/
https://electronica.com.ve/new/catalog/
13 
 
22K). Esto se llama un divisor de tensión y divide los cinco voltios entre el sensor de 
flexión y la resistencia. 
 
La aplicación de este componente abarca en áreas de robóticas, juegos 
(movimiento virtual), dispositivos médicos para la detección de artritis , Periféricos de 
la computadora, instrumentos musicales y terapias. E por eso que se utilizará para la 
interpretación de lenguaje de señas Bolivia. 
2.6. FILTRO RUDOLF KALMAN 
El Filtro de Kalman es una herramienta poderosa desarrolla por Rudolf E. 
Kalman en 1960 empleada para controlar los sistemas ruidosos, específicamente 
para identificar el problema lineal cuadrático, cuando este es sometido a ruido 
blanco aditivo. 
 
Según Andrews (2001), el estimador resultante es estadísticamente óptimo con 
respecto a cualquier función cuadrática de estimación del error. La ventaja de este 
algoritmo respecto a otros, es que el filtro de Kalman es capaz de escoger la forma óptima 
cuando se conocen las varianzas de los ruidos que afectan al sistema, además es el 
mejor estimador lineal si sus vectores tienen estadísticas arbitrarias y si éstas son 
variables aleatorias normales (Deossa, 2009). 
 
Así también el Filtro de Kalman, provee una solución al problema lineal de filtrado 
óptimo. Este se aplica en ambientes estacionario como no estacionario y permite 
actualizar el estado a partir del dato anterior (salida) y el nuevo dato (entrada). 
Para la predicción del futuro, los filtros de Kalman son recursivos y se basa en el 
estado de la actual (posición, velocidad, aceleración, etc), así como una suposición acerca 
de lo que las partes controlables intentan hacer para influir en la situación, para conseguir 
una medición de la realidad, la comparación de los dos (presente y futuro), moderar esta 
diferencia y ajustar la estimación de este valor moderado. 
14 
 
2.6.1. Conceptos básicos para entender su aplicación 
2.6.1.1. Estimación, exactitud y precisión 
La estimación consiste en evaluar el estado oculto del sistema. La verdadera posición de 
un avión está oculta para el observador. Se puede estimar la posición de la aeronave 
utilizando sensores, como el radar. La estimación se puede mejorar significativamente 
mediante el uso de múltiples sensores y aplicando algoritmos avanzados de estimación y 
seguimiento (como el Filtro Kalman). Cada parámetro medido o calculado es una 
estimación. 
La exactitud indica qué tan cerca está la medición del valor verdadero. 
La precisión describe cuánta variabilidad hay en varias mediciones del mismo parámetro. 
La exactitud y la precisión forman la base de la estimación. 
La siguiente figura ilustra la exactitud y la precisión. 
Figura 7: la exactitud y la precisión. 
Fuente: (kalmanfilter, 2020) 
Según Laboratorio gluon el año 2020 dice: Un filtro de Kalman es un algoritmo usado 
para estimar las variables de un sistema basándose en medidas con ruido. Lo que hace 
este algoritmo es calcular las diferentes probabilidades del estado del sistema, 
superponiéndolas posteriormente con las diferentes mediciones teniendo en cuenta su 
componente de ruido añadido. Es por ello que el filtro de Kalman es perfecto para usar 
sistemas embarcados donde los sensores, para recoger la información del entorno, tienen 
bastante ruido (sobre todo con sensores baratos). 
15 
 
El filtro de Kalman se puede separar en dos pasos principalmente: 
- La predicción donde, se basa en el estado anterior del sistema y las ecuaciones que 
rigen su evolución, procederá a predecir el estado actual. 
- La segunda parte es la corrección, parte en la cual, con los datos de medición de 
los sensores, corrigiendo la primera predicción. 
La aplicación del filtro Kalman está en muchas ramas de las ciencias como la tecnología, 
tales como guiado de navegación, control de vehículos, meteorología, análisis de datos 
predictivos en estadística, esto ayuda con el proyecto de grado ya que es necesario su 
aplicación de corrección con matrices por el hecho de tener ruido en las señales 
analógicas de entrada esto permite tener una señal más clara y limpia al momento de 
trabajar el guantelete electrónico con más sensibilidad. 
2.6.2. Corrección con matrices 
Siguiendo el razonamiento de caso de variables no matriciales, ahora queda corregir con 
la medida. Antes he explicado que cambiar entre el valor de variable real y la medida del 
sensor, no tenía mucho sentido. En este caso como se tiene todas las variables del estado 
juntas, puede que no esté midiendo una de ellas, por lo que interesa multiplicar por 0 esa 
estimación, ya que no va tener lectura de sensor asociado. 
La matriz que asocia el estado del sistema con las medidas de los sensores es la matriz H. 
Si por ejemplo se está midiendo la posición nueva en cada ciclo mediante GPS, pero no 
medir la velocidad, la matriz sería: 
 
 
 
 
Figura 8: a) Matriz H de 2x2 b) matriz diagonal 
Fuente: propia 
Si se mide tanto la velocidad como la posición, la matriz tendría un 1 en todos los 
elementos de la diagonal principal. 
16 
 
Y la varianza de la medición esperada sería . Todo esto sería como la 
medición que se espera tener del estado previsto a priori. Por lo que se tiene que juntar 
esta medición esperada, con los valores leídos del sensor. Suponiendo que se tiene un 
sensor con ruido aleatorio: 
 
 
 
 
Y creyendo que en el caso de matrices las ecuaciones equivalentes para el caso de 
multiplicación de variables normales son: 
 
 
 
 
 
El resultado sería que: el valor medido del sistema corregido con las medidas ( ) es 
igual al resultado de multiplicar las variables de la medición de la estimación( ) con 
la medida ( ). 
 
 
 
 
Como se puede observar quitar en las ecuaciones ( está dentro de ), y del 
cálculo de la matriz de covarianza, el resultado final para la corrección por filtro de 
Kalman sería: 
 
17 
 
Es así que se obtiene los valores del algoritmo de Rudolf Kalman en su forma general 
 
 
 
 
 
 
Figura 9: fórmulas de predicción y corrección de Kalman 
Fuente: (laboratorio gluon, 2020) 
 
2.6.3. Diagrama de bloques del filtro de Kalman 
Figura 10: Diagrama de bloques de Rudolf Kalman 
 
Paso 0: Inicialización 
Como se mencionó anteriormente, la inicialización se realiza solo una vez y proporciona 
dos parámetros: 
• Estado inicial del sistema (x1,0) 
• Incertidumbre inicial del estado (p1,0) 
18 
 
La inicialización deeguida por la predicción. 
Paso 1: Medición 
El proceso de medición debe proporcionar dos parámetros: 
o Medición del estado del sistema (zn) 
o Incertidumbre de medida (rn) 
Paso 2: Actualización del estado 
El proceso de actualización de estado es responsable de la estimación del estado 
actual del sistema. Las entradas del proceso de actualización de estado son: 
o Valor medido (z1,0) 
o La incertidumbre de medición (rn ) 
o Estimación del estado del sistema anterior (xn,n−1) 
o Incertidumbre estimada (pn , n−1) 
Segúnlas entradas, el proceso de actualización de estado calcula la ganancia de 
Kalman y proporciona dos salidas: 
o Estimación del estado actual del sistema (xn,n) 
o Incertidumbre estimada del estado actual (pn,n) 
Estos parámetros son las salidas del filtro Kalman. 
Paso 3: Predicción 
El proceso de predicción extrapola el estado actual del sistema y la incertidumbre 
de la estimación del estado actual del sistema al siguiente estado del sistema, 
según el modelo dinámico del sistema. 
En la primera iteración del filtro, las salidas de inicialización se tratan como 
estimación e incertidumbre del estado anterior. 
En las siguientes iteraciones de filtro, las salidas de predicción se convierten en la 
estimación de estado anterior y la incertidumbre. 
En esta sección se presentan simulaciones del de Kalman, utilizado como estimador sobre 
un sistema hipotético de segundo orden, este sistema es definido mediante el modelo de 
espacio de estados, además se inserta ruido aleatorio a la señal de entrada del estimador, 
19 
 
utilizándolo también como filtro. Se observan los resultados en las figuras se muestra el 
código a continuación, desarrollado en el software de simulación MatLab. filtro (José 
Ancizar Castañeda Cárdenas, 2013) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11: Código del algoritmo de Kalman en Matlab, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12: Señal de salida, señal con ruido y señal estimada de forma individual. 
Fuente: (José Ancizar Castañeda Cárdenas, 2013) 
20 
 
La señal azul corresponde a la señal de salida real, la verde es la señal con ruido aleatorio 
y la roja es la señal de salida estimada y filtrada, en la cual se puede observar la actuación 
del filtro pues se nota claramente como el algoritmo es capaz de recuperar la señal a pesar 
de la fuerte perturbación existente además en la figura en la cual se superponen las 3 
señales se puede notar el desfase entre la señal real y la señal filtrada, debido a que el 
algoritmo necesita de una muestra para poder ser ejecutado. 
 
En conclusión el filtro de Kalman es una aplicación óptima para la eliminación del ruido 
ya que elimina selectivamente las señales indeseadas y permite acceder directamente a la 
información que se encuentra en la señal. Esto lo logra basándose en descripciones 
probabilísticas y utilizando los modelos de espacio de estados, llegando así a la 
eliminación de perturbaciones que superen inclusive la magnitud de la señal de interés. 
 
Con el filtro de Kalman se puede conocer los estimados con la actualización de cada 
muestra a través del tiempo, lo que permite saber el comportamiento especifico del 
sistema en cada muestra, es decir, notando cambios. 
2.7. MICROCONTROLADOR 
Un microcontrolador (abreviado μC, UC o MCU) es un circuito integrado programable, 
capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques 
funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su 
interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de 
procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida. 
 
Los microcontroladores se pueden utilizar palabras de cuatro bits y funcionan a velocidad 
de reloj con frecuencias tan bajas como 4 kHz, con un consumo de baja potencia (mW o 
microwatts). Por lo general, tendrá la capacidad de mantenerse a la espera de un evento 
como pulsar un botón o de otra interrupción; así, el consumo de energía durante el estado 
de reposo (reloj de la CPU y los periféricos de la mayoría) puede ser sólo de nanowatts, 
21 
 
lo que hace que muchos de ellos sean muy adecuados para aplicaciones con batería de 
larga duración. Otros microcontroladores pueden servir para roles de rendimiento crítico, 
donde sea necesario actuar más como un procesador digital de señal (DSP), con 
velocidades de reloj y consumo de energía más altos. 
Cuando es fabricado el microcontrolador, no contiene datos en la memoria ROM. 
 
Para que pueda controlar algún proceso es necesario generar o crear y luego grabar en la 
EEPROM o equivalente del microcontrolador algún programa, el cual puede ser escrito 
en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; sin embargo, para que 
el programa pueda ser grabado en la memoria del microcontrolador, debe ser codificado 
en sistema numérico hexadecimal que es finalmente el sistema que hace trabajar al 
microcontrolador cuando éste es alimentado con el voltaje adecuado y asociado a 
dispositivos analógicos y discretos para su funcionamiento. 
2.8. HARDWARE LIBRE 
El Hardware libre se considera código abierto, electrónica libre o maquina libre a 
aquellas especificaciones y diagramas son de acceso publico sin privacidad de 
información y pago alguno respecto a su estructura física y lógica. Su funcionamiento es 
de libre acceso influyendo en la cultura libre una de las placas son Arduino cuyas 
especiaciones técnicas están bajo una licencia libre, esto favorece en costos de 
producción. Debido a que la naturaleza del hardware s diferente a la del software, y que 
el concepto de hardware libre es relativamente nuevo, aun no ha surgido una definición 
exacta del término (www.arduino.cc, 2013) 
2.8.1. Placas Arduino 
Es un sistema microcontrolador monoplaca, de hardware libre, de fácil uso y bajo coste, 
desarrollado inicialmente para facilitar el uso de electrónica en diseños artísticos e 
interactivos y la aplicación de esta por personas no expertas1. 
 
1 http://arduino.cc/ 
22 
 
Actualmente hay más de 20 modelos de plataformas Arduino con diferencias en cuanto a 
características y posibilidades, número de entradas/salidas, microcontrolador, etc, pero 
compatibles entre sí, manteniendo una compatibilidad de abajo arriba, esto es, una 
aplicación que funciona en una plataforma, funcionará en otra más compleja, (superior), 
y que por tanto incluya las características de la primera. 
Los microcontroladores más habituales en la plataforma son de la familia AVR de 
ATMEL, aunque algunas plataformas utilizan otros microcontroladores, ejemplo Cortex 
M3 de ARM, de 32 bits. 
Para facilitar su uso y programación se desarrolló simultáneamente y conjuntamente con 
la plataforma Arduino un IDE (entorno de desarrollo integrado), en el que se usa un 
lenguaje de programación parecido a C++, basado en el lenguaje Wiring, el entorno de 
desarrollo está basado en Processing 3. El IDE permite editar compilar y enviar el 
programa a la plataforma Arduino que se es té utilizando, así como comunicarse vía 
serie y mostrar los datos en una ventana terminal. La plataforma Arduino se comunica 
con el IDE mediante un programa cargador (bootloader), precargado en el 
microcontrolador de la plataforma Arduino. EL IDE es software libre y se puede 
descargar gratuitamente desde el sitio web oficial de Arduino. 
Figura 13: Familia Arduino 
Fuente: (https://arduino.cl/que-es-arduino, 2019) 
https://arduino.cl/que-es-arduino
23 
 
2.8.2. Arduino IDE 
El Arduino IDE permite hacer una cosa fundamental: compilar el código y subirlo a la 
placa. Otra característica importante del IDE de Arduino es que es de código abierto. Esto 
significa que ya no solo se tiene el software de forma gratuita, también se puede 
modificar. Eso sí, para hacer cualquier mejora o cambio debes conocer el lenguaje de 
programación con el que se programa el propio entorno de desarrollo de Arduino. 
2.8.3. Funciones principales del IDE de Arduino 
En esta sección se dará un repaso rápido por las funciones más importantes del IDE de 
Arduino. requiere de este fuerzo previo por conocer las herramientas, con el IDE se 
puede trabajar con todos los modelos de Arduino e incluso con modelos que no son de la 
misma marca. Un ejemplo el ESP8266. Cada vez que sale una nueva placa, el IDE se 
actualiza para poder programarla. Con los años se observa cómo va creciendo esta lista, 
se puede seleccionar laplaca a través del menú en Herramientas>Placa>Arduino/Genuino 
UNO. No hace falta que conectes la placa al ordenador para seleccionar un modelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 14: selección de placa en Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
https://programarfacil.com/podcast/esp8266-wifi-coste-arduino/
24 
 
El puerto serial con salida USB es por donde se comunican Arduino y el ordenador. Es 
necesario que se tenga conectado la placa Arduino al ordenador. Es muy sencillo, no 
tiene pérdida. Para seleccionar el puerto se hace a través del menú Herramientas>Puerto. 
Puede que aparezca más de uno y además el nombre varía según el sistema operativo. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 15: Conexión de placa a Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
Si se tiene más de una placa conectada y no se sabe cuál es, solo tienes que conectar una 
placa Arduino al ordenador, abrir el listado de puertos, desconectar Arduino UNO del 
ordenador y volver a abrir el listado de puertos. El que haya desaparecido ese debe ser la 
placa. 
 
 
 
 
Figura 16: Instalación de Drivers a ordenar de Windows 
Fuente: propia 
25 
 
2.8.4. Preferencias del sistema 
Como en casi todos los programas que se utiliza, en el IDE de Arduino se tiene una 
opción para configurar las preferencias del sistema. Que permite modificar el idioma, el 
tamaño de letra y algunas cosas más que se observa. 
Para acceder a esta opción solo se tiene que ir al menú Abrir>Preferencias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 17: Entorno de IDE Arduino 
Fuente: propia 
 
En la sección de pestañas se observa que tiene cinco las cuales son Archivo donde están 
las preferencias del entorno del programa Arduino IDE, además de las opciones abrir, 
salir, guardar y salvar proyectos, luego se tiene las pestaña de editar donde se tienen 
opciones de edición de propiedades y buscar determinado valor en el programa, la 
pestaña de programa tiene como opciones de compilar, añadir librerías, añadir 
directorios, en el caso de herramientas se puede encontrar el tipo de carga o bootloader, 
placas con las que se puede trabajar y seleccionar el puerto serial que reconoce la placa 
Arduino. 
26 
 
Además, se puede ver las opciones más importantes que permiten modificar el aspecto y 
funcionamiento del IDE de Arduino en el siguiente gráfico enmarcado con cuadros rojos 
explicaran. 
Figura 18: Preferencias de Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
1. Localización del proyecto: Se puede seleccionar una carpeta donde se dirige 
guardando los proyectos. Por defecto será la que ha creado el instalador en 
documentos/Arduino. Esta ruta varía según el sistema operativo. 
2. Editor de idioma: con esta opción se puede cambiar el idioma del IDE. 
3. Editor de Tamaño de Fuente: indica el tamaño de fuente del editor del IDE. 
27 
 
4. Mostrar número de línea: para que muestre los números de líneas en el editor. 
5. Habilitar plegado el código: siempre que el código tenga una sentencia con {} 
permitirá contraer y expandir ese código. Muy útil cuando se trabaja con archivos 
muy grandes. 
6. Guardar cuando se verifique o cargue: es importante que cuando se verifique el 
código o lo cargue al microcontrolador haga un guardado automático. Déjalo 
marcado. 
Partes fundamentales del IDE de Arduino 
Dentro del IDE de Arduino se puede destacar 3 partes principales. El editor, el área de 
mensajes y la consola. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 19. Partes principales del Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
28 
 
El editor: Aquí es donde más se va a trabajar ya que es donde se escribe el código. Pero 
no solo eso, también se tiene acceso a las funciones más utilizadas. En la parte central se 
encuentra el propio editor. Incluye el número de línea útil, por ejemplo, para detectar 
errores. 
Figura 20: Accesos directos a las funciones más utilizadas. 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
 
Figura 21: Accesos directos de Arduino IDE. 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
 
29 
 
1. Verificar/Compilar: este botón verifica el código en busca de errores y lo 
compila. Cuando se habla de compilar se refiere a traducir el lenguaje de 
programación que se entiende a los humanos en código máquina que 
entienden las máquinas. 
2. Subir: el botón subir permite cargar o subir el código al microcontrolador a 
través del puerto serie USB. 
3. Nuevo: sirve para crear un programa nuevo. Esto genera una nueva ventana 
donde escribir el código de ese nuevo programa. 
4. Abrir: abre un programa que se haya guardado previamente en el disco 
duro. 
5. Salvar: guarda el archivo en el disco duro. Es como la opción se observó 
anteriormente. 
6. Monitor serie: es una de las partes más importantes del IDE de Arduino. 
Sirve para mostrar información de la comunicación entre el ordenador y 
Arduino en las dos direcciones. 
Todos estos accesos directos tienen su correspondencia en el menú de opciones y también 
tienen su atajo de teclado. 
Figura 22: Área de mensajes de Arduino IDE. 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
En esta área de mensajes se muestra la última acción que has realizado. También muestra 
mensajes cuando se está realizando alguna tarea como subiendo un programa a la placa. 
Una de las áreas donde se puede encontrar información muy valiosa es justo abajo del 
todo. Se pueden ver dos áreas de texto. 
30 
 
 
Figura 23: Identificación de placa conectada en Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
La consola da información sobre una acción concreta, por ejemplo, los datos tras subir un 
programa a la placa. Pero lo más importante es que informa si hay algún error. En la parte 
izquierda informa del número de línea donde está situado el cursor. En la parte de la 
derecha se tiene un resumen de la placa que se tiene seleccionada y el puerto serie que se 
está utilizando. 
Figura 24: Consola de Arduino IDE 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
31 
 
2.8.5. Fundamentos de la placa de Arduino 
Las placas Arduino en el mercado existen originales, copias y un amplio abanico de 
modelos dependiendo de cuál es su funcionalidad. No es lo mismo comprar una placa con 
conexión WiFi que sin ella. Por ejemplo, Arduino MKR1000 puede conectarse a Internet 
a través de la WiFi y transmitir datos. Un Arduino UNO o un Arduino Nano no pueden 
por sí solos. Necesitan algún tipo de Shield ya sea ethernet o WiFi. 
Salvo estas características especiales de cada placa, el 99% del código te va a servir para 
cualquier placa. Por ejemplo, el acceso a los pines se hace en todas las placas igual. Esa 
es la magia de Arduino y un solo lenguaje y un solo IDE para dominar a todos. 
2.8.6. Concepto de placa de prototipado 
Una vez que se conoce qué es un microcontrolador ¿qué hace Arduino para facilitar el 
conexionado y la programación en un microcontrolador? Para ello se observa el 
microcontrolador. 
 
 
 
 
 
Figura 25: Microcontrolador ATMEGA328P-PU 
Fuente: www.geekfactory.mx 
 
Su nombre completo es ATMEGA328P-PU y es un microcontrolador de 8-bit. Esto 
quiere decir que solo puede hacer operaciones con números de 8-bit (números entre 0 y 
255). Su diagrama de bloques (Ver Anexo A) 
https://programarfacil.com/blog/comprar-una-placa-original-o-una-placa-copia-de-arduino/
https://programarfacil.com/blog/arduino-mkr1000/
https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/arduino-mega-2560/
32 
 
El desarrollo de la placa facilita recibir y detectar de forma intuitiva las conexiones de los 
pines como por ejemplo la conexión al monitor serie, Todo lo que rodea a la placa de 
Arduino está pensado para facilitarnos la programación y conexión con el 
microcontrolador. 
La forma en la que están dispuestos los pines, la conexión serie USB para programar y 
alimentar, el alimentador de baterías o pilas, cada componente está puesto en su sitio para 
que todo sea más fácil para elaborar proyectos grandes y de prototipado. 
2.8.6.1. Puerto USB 
Se llama puerto USB,pero realmente se está trabajando a través del puerto serie. Dentro 
de la propia placa hay un conversor de USB a serie, también conocido 
como TTL o FTDI. Pero no solo sirve para cargar los programas, también sirve para 
alimentar la placa con 5V. Se alimenta así sobre todo cuando lo estás programando. 
 
 
 
 
 
 
Figura 26: Puerto USB con su conversor de TTL – FTDI de Arduino NANO. 
Fuente: (Herrero Herranz & Sánches Allende, 2015) 
2.8.6.2. Pines de Arduino 
El microcontrolador ATMEGA328P es un circuito integrado que tiene unas patillas o 
patas. A esto se denomina pines. En el lado de la placa de Arduino, estos pines tienen un 
acceso muy fácil para poder conectar diferentes componentes. Pero no son más que 
plástico, contactos y cables que se conectan con las patillas correspondientes del 
microcontrolador. 
33 
 
Su función es facilitar su uso. Pero ¿qué se puede conectar a estos pines? Bueno, se puede 
conectar otros circuitos compatibles con cada uno de los pines. Se observará los 3 zócalos 
que se va a encontrar en Arduino UNO. 
 
 
 
 
 
 
Figura 27: Entradas y salidas de placa Arduino 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
2.8.6.3. Pines digitales 
Es el zócalo más grande. Tiene 14 pines numerados del 0 al 13. 
 
 
 
Figura 28: pines digitales de Arduino Nano y Uno. 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
 
Digital es algo abstracto así que mejor verlo con una analogía. Imagínese que es pintor, 
Cuando va a pintar un cuadro solo te permiten utilizar dos colores: blanco y negro. Si 
quieres pintar con un gris claro, por ejemplo, no puedes, no existe ese color. Solo puedes 
elegir entre blanco o negro. Si esto se lleva al mundo de la electrónica a través de un 
voltaje, solo puede tener dos voltajes. Esto es lo que ocurre en los pines digitales de 
Arduino donde solo se puede tener dos estados HIGH o LOW que equivalen a 5V y 0V. 
34 
 
Estos son los niveles lógicos del microcontrolador ATMega328. Todo lo que esté entre 
3V y 5V se considera nivel alto (HIGH) y todo lo que esté entre 0V y 1,5V es nivel bajo 
(LOW). El resto, entre 1,5V y 3V es una indeterminación. Esto quiere decir que cualquier 
voltaje dentro de este rango, el microcontrolador no sabrá si es estado HIGH o LOW. 
Además, los pines digitales pueden funcionar en 3 modos diferentes como ser: 
Modo entrado (INPUT): puede leer voltajes. Por ejemplo, ¿está pulsado un botón? si 
(HIGH) o no (LOW). 
Modo salido (OUTPUT): puede suministrar un voltaje. Por ejemplo, encender/apagar un 
led ON (HIGH) u OFF (LOW). 
• Excepción (PWM): algunos pines del microcontrolador pueden funcionar 
en modo salida suministrando un valor entre el rango 0V y 5V. Esto ya no 
sería un pin digital. Estos pines van marcados con el símbolo ~ y hay 6 
dentro de la placa de Arduino (3, 5, 6, 9, 10, 11). 
Por último, señalar que los pines 0 y 1 son Rx (recibir) y Tx (transmitir). Se utilizan para 
la comunicación serie entre el ordenador y Arduino y están conectados a los LEDs de la 
placa donde pone RX y TX. Se recomienda no utilizar estos pines. El pin 13 es el de la 
mala suerte dentro de Arduino UNO según cuenta la historia), es broma. Este pin está 
conectado a un LED integrado dentro de la placa. 
2.8.6.4. Pines analógicos 
Es el zócalo donde pone ANALOG IN y van numerados del A0 al A5, 6 pines. 
 
Figura 29: puertos de entrada analógica 
Fuente: (Herrero H. & Sánches A., 2015) 
35 
 
Si recuerda el ejemplo del pintor al pintor que solo podía pintar con dos colores, blanco o 
negro. Pues en el mundo analógico se tiene una amplia gama de colores, ahora se puede 
pintar con diferentes tonos de gris. Si se lleva esto al mundo de la electrónica con 
Arduino, con estos pines se puede medir diferentes voltajes entre 0V y 5V. Es decir, tener 
un voltaje de 3,5V en uno de estos pines y Arduino sería capaz de leerlo. 
Sin embargo, existe un problema. El microcontrolador no entiende de números 
decimales, sólo entiende datos digitales unos y ceros. Para resolver esto, la MCU 
incorpora un ADC (son las siglas de Analog Digital Converter o en español Conversor 
Analógico Digital). 
Por otro lado, Arduino no es capaz de medir cualquier voltaje, en otras palabras. 
¿Cuántos números hay entre 0 y 5? Realmente hay infinitos números. Puedes empezar 
con el 0 e ir aumentando de 0,000001 o en 0,00000000000001. 
La consecuencia de todo esto es que Arduino solo entiende datos digitales y además estos 
deben estar acotados. El ADC se encargará de convertir esos valores en datos digitales y 
además solo podrán ser un número concreto de valores. A esto último se le llama 
resolución. 
 
 
 
 
 
 
Figura 30: Entradas analógicas de Arduino 
Fuente: (Centro de estudios Cenvartinos , 2020) 
 
36 
 
El ADC que viene integrado dentro de la MCU que lleva Arduino UNO tiene una 
resolución de 10-bit. Esto equivale a que solo va a poder medir 1024 valores posibles que 
van del 0 al 1023. Básicamente lo que se está haciendo es dividir el rango de 0V a 5V en 
1024 partes. 
2.8.6.5. Pines de alimentación 
El zócalo de pines de alimentación sirve para alimentar los componentes, sensores y 
actuadores. 
 
 
 
Figura 31: pines de alimentación de entrada Arduino UNO. 
Fuente: (Luis del Valle, 2019) 
Hay que destacar 4 de todos los que hay: 
• 3,3V: suministra ese voltaje por ese pin. 
• 5V: suministra ese voltaje por ese pin. 
• GND: hay dos pines con esta función además del que está en el zócalo de 
los pines digitales. Es la toma de tierra y por donde debe cerrar el circuito. 
2.9. CONVERSOR ANALÓGICO DIGITAL 
Un conversor o convertidor de señal analógica a digital (Conversor Analógico Digital, 
CAD; Analog-to-Digital Converter, ADC) es un dispositivo electrónico capaz de 
convertir una señal analógica, ya sea de tensión o corriente, en una señal digital mediante 
un cuantificador y codificándose en muchos casos en un código binario en particular. 
Donde un código es la representación unívoca de los elementos, en este caso, cada valor 
numérico binario hace corresponder a un solo valor de tensión o corriente. 
En la cuantificación de la señal se produce pérdida de la información que no puede ser 
recuperada en el proceso inverso, es decir, en la conversión de señal digital a analógica y 
37 
 
esto es debido a que se truncan los valores entre 2 niveles de cuantificación, mientras 
mayor cantidad de bits mayor resolución y por lo tanto menor información perdida. 
La comunicación del módulo es por I2C, esto le permite trabajar con la mayoría de 
microcontroladores. Los pines SCL y SDA tienen una resistencia pull-up en placa para 
una conexión directa al microcontrolador, se tiene dos direcciones I2C para poder 
trabajar. 
2.10. MODULO BLUETOOTH (MÓDULO BLUETOOTH HC06) 
Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal 
(WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos 
mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.4 GHz. Los principales 
objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son: 
Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles, eliminar los cables y conectores entre 
estos, ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la 
sincronización de datos entre equipos personales. 
El módulo Bluetooth HC-06 permite conectar nuestros proyectos con microcontroladores 
a un Smartphone, celular o PC de forma inalámbrica (Bluetooth), con la facilidad de 
operación de un puerto serial. La transmisión se realiza totalmente en forma transparente 
al programador, por lo que se conecta en forma directa a los pines seriales de nuestro 
microcontrolador preferido (respetando los niveles de voltaje, ya que el módulo se 
alimenta con 3.3V). 
La comunicación Bluetooth se da entre dos tipos de dispositivos: un maestro y un 
esclavo. Si nuestro objetivo es conectar nuestro proyecto a un Smartphone Android se 
puede utilizar tanto un módulo HC-06o un HC-05 configurado como esclavo. El módulo 
Bluetooth HC-06 viene configurado de fábrica para trabajar como esclavo, es decir, 
preparado para escuchar peticiones de conexión. Por otra parte, si nuestro objetivo es 
38 
 
conectar dos proyectos, se necesita utilizar un módulo HC-05 configurado como maestro 
y un HC-06 (esclavo). 
 
 
Figura 32: Modulo Bluetooth HC – 06 
Fuente: (https://naylampmechatronics.com, 2019) 
2.11. DISPLAY LCD DE CARACTERES 
Los display de caracteres LCD, son módulos prefabricados que contienen controladores 
incluidos. Estos displays cuentan con un bus de datos y un bus de control, para el manejo 
de estos dispositivos el compilador MikroC PRO, tiene una librería predefinida para el 
control de estos LCD. La apariencia física y la vista en ISIS de estos LCD es la que se 
puede apreciar en las siguientes gráficas: 
 
 
 
 
Figura 33: Pantalla LCD de 16 columnas por dos filas. 
Fuente: (Mendoza, 2011) 
 
Los displays LCD, permiten graficar los caracteres contemplados en el código ASCII. 
Además del código ASCII, los displays LCD admiten graficar hasta 8 caracteres 
diseñados por el desarrollador, otra característica fundamental de los LCD, es la conexión 
del bus de datos, físicamente tienen 8 bits, pero es posible configurar las conexiones con 
https://naylampmechatronics.com/
39 
 
solo 4 bits. La conexión de 8 bits implica una mayor cantidad de cables para su uso, pero 
la velocidad de trabajo es mayor, por consiguiente, la conexión de 4 bits minimiza las 
conexiones, pero disminuye la velocidad de trabajo. La librería predefinida en MikroC 
PRO y Arduino IDE, funciona con la configuración de 4 bits. (Mendoza, 2011) 
2.12. FRITZING DISEÑO DIGITAL DE PLACAS 
Fritzing es una herramienta muy útil para documentar los diseños con Arduino u otras 
plataformas. Permite documentar fácilmente el montaje de prototipos sobre placas de 
inserción, añadir comentarios, etc. A partir del montaje sobre placa de inserción, se 
genera el esquema eléctrico del montaje y también es posible realizar el diseño del 
circuito impreso. 
Este programa es una iniciativa de código abierto, con licencia GNU GPL, para él código 
y Creative Commons para los ejemplos que incorpora. La página oficial del proyecto es: 
http://fritzing.org/ desde donde se puede descargar. 
El entrono tiene un área de trabajo donde se sitúan y se conectan los componentes del 
circuito, si bien se puede n conectar los componentes di rectamente, lo habitual es hacerlo 
sobre una placa de inserción. Las librerías incluyen componentes discretos, integrados, 
módulos, plataformas de microcontroladores, 
Fritzing posee una interfaz de usuario amigable que facilita y agiliza el trabajo. Incluye 
las siguientes secciones de trabajo: 
•Vista del Proyecto – es donde el circuito electrónico virtual es construido y editado en 
vista de protoboard (placa de prototipos), esquema o PCB. 
•Ventana de Paleta – incluye la librería de piezas, el inspector de piezas, historial de 
acciones y navegador de proyectos. 
•Creador de Piezas – es una herramienta para modificar o crear piezas para Fritzing. 
40 
 
Figura 34: Ventana principal a partir del ejemplo un jostick en Fritziing 
Fuente: (Fritzing, 2021) 
Otra posibilidad que brinda la aplicación de añadir un esquema eléctrico que permite 
observar más fácilmente el diagrama en bloques que se puede necesitar al momento de 
diseñar nuestro prototipo electrónico. Vista de esquema, muestra el circuito construido en 
la vista de protoboard (palca de prueba) como un diagrama de circuito, y es práctico para 
aquellos que están acostumbrados o que desean aprender los símbolos de circuitos 
estándar. 
 
 
 
 
 
Figura 35: Vista de esquema en Fritzing 
Fuente: (Fritzing, 2021) 
41 
 
Vista de PCB, permite diseñar y exportar la documentación necesaria para la producción 
de Tablas de Circuito Impreso (Printed Circuit Board). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 36: Vista PCB en aplicación Fritzing 
Fuente: (Fritzing, 2021) 
 
Librería de piezas: Tiene una selección de partes electrónicas que se pueden arrastrar y 
soltar directamente en la vista del proyecto. Las piezas están dispuestas en contenedores. 
Fritzing viene con un contenedor base (o núcleo), que muestra una buena colección de 
piezas, pero también permite crear contenedores propios (“Mi contenedor”), por tanto, se 
puede organizar los contenedores base y personalizados de la manera que prefiera. 
 
Por ejemplo, puede crear un contenedor mientras trabaja, que solo contendrá las piezas 
usadas en ese proyecto, o puede crear un contenedor para partes de un tipo específico. 
Esta característica es útil para mantener el orden y el acceso rápido a las piezas requeridas 
a través de los grupos. 
42 
 
En la parte inferior de cada contenedor encontrará opciones para cambiar de vista, así 
como para la administración de las piezas y los contenedores: 
- Mostrar como iconos/lista, proporciona dos maneras de ver las piezas en la 
librería. 
- Pieza, tiene las siguientes opciones: 
Nuevo: Abre el Creador de Piezas. Importar: Permite importar piezas a Fritzing. 
Editar: Abre el Creador de Piezas y permite la edición de la pieza seleccionada en 
el contenedor. Exportar: Permite exportar la pieza seleccionada en el contenedor. 
Remover: Borra la pieza seleccionada del contenedor. 
- Contenedor, tiene las siguientes opciones: 
Nuevo: Abre en un contenedor vacío, Abrir: Permite abrir contenedores existentes 
en el sistema. 
Abrir núcleo: Abre el contenedor núcleo. Cerrar: Cierra en contenedor actual. 
Guardar: Guarda el contenedor actual. Guardar como: Guarda el contenedor 
actual como uno nuevo. 
Exportar: Permite exportar el contenedor actual. Renombrar: Cambia el nombre al 
contenedor actual. 
 
 
 
 
 
 
Figura 37: Librería de piezas e inspector de piezas 
Fuente: (Fritzing, 2021) 
43 
 
Note las “piezas misteriosas” en la librería (¿iconos con un signo de pregunta -?), los 
cuales son de gran ayuda cuando no se puede encontrar una pieza en el contenedor, y no 
se quiere pasar por todo el proceso de creación de piezas. Las “piezas misteriosas” 
permiten definir rápidamente una pieza nueva y sus conectores. 
Inspector de Piezas. Muestra información de la pieza seleccionada (nombre, icono, 
propiedades y etiquetas). Algunos de estos datos, como el nombre de la pieza o sus 
propiedades, pueden ser modificadas directamente a través de esta ventana. (Fritzing, 
2021) 
2.13. DISEÑO DE APLICACIONES MÓVILES 
¿Qué es Android? 
Android es un sistema operativo gratuito que utiliza muchos teléfonos móviles actuales 
(teléfonos inteligentes = smartphone), está basado en LINUX. Android pertenece a 
Google. Cada cierto tiempo aparecen nuevas versiones: 14.4 (KitKat), 4.5 (kit kat), 5.0 
(Lollipop) y 9.0 (Oreo). 
 
También existen otros sistemas operativos para teléfonos como el iOS de Apple (20 %) y 
Windows Phone de Microsoft (2 %), pero a nivel internacional se está imponiendo el 
Android (78 %). El Android se puede programar fácilmente y realizar programas de 
fórmulas matemáticas, juegos, ubicación en los mapas de Google, mover un robot 
mediante Bluetooth, contestación automática de SMS. 
 
Para poder instalar solo necesitas un ordenador y conexión a Internet. En el ordenador 
puedes hacer los programas y probarlos en un emulador instalado en el mismo ordenador. 
Si tienes un teléfono móvil o tableta con Android puedes pasar los programas realizados 
al móvil para ver cómo funcionan y utilizarlos. 
 
 
44 
 
¿Qué programa se utiliza para programar el Android? 
 
1.- Con Android Studio y Java. Se realizan los programas escribiendo códigos en Java. Es 
la forma que utilizan los buenos programadores. 
 
2.- Mediante una aplicación de pago (50 € aproximadamente) llamada (B4A) BASIC4 
Android, para realizar programas de manera parecida a como se hace con Visual Basic. 
3.- Mediante App inventor.Es una forma intuitiva de hacer programas situando 
convenientemente las instrucciones como si fueran piezas de un puzzle. Se utilizará App 
inventor para realizar el programa. Lo que sí necesita estar conectado a Internet para 
poder utilizar el App inventor. 
 
- App Inventor apareció el 12 de julio de 2010, y se abrió a todo el público en 15 de 
diciembre de 2010. 
- Lo desarrollaron entre Hal Abelson de MIT y los ingenieros de Google Ellen Spertus y 
Liz Looney. A principo de agosto de 2011 Google anunció que ya no mantendría esta 
aplicación, pero que la haría código libre destinado a la educación. 
- Una semana después el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), una institución 
de educación superior privada situada en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.), anunció 
que se haría cargo del proyecto. 
- En noviembre de 2014 sale la opción de idioma, con lo cual se puede ver la mayoría de 
los elementos en español. 
- El 15 de julio de 2015 desaparece App inventor (el antiguo). Existe una aplicación web 
para pasar los proyectos .zip del App inventor al. aia del App inventor 2. Aplicación 
online. 
Se puede realizar la programación está orientada a gráficos y bloques de forma intuitiva e 
identificadas sus funciones por colores. 
 
45 
 
El App inventor no es un programa que se tenga que bajar al ordenador. Funciona en 
cloud computing, el programa funciona mediante la conexión a Internet, se trabaja con el 
programa conectado directamente al servidor de App inventor. Es como una página web 
y en ella realizas las operaciones. Solo se necesita una cuenta de correo Google. 
NOTA: hay versiones para poderlas instalar en el ordenador y trabajar sin estar conectado 
a internet (offline). 
 
Figura 38: Diagrama de conexión de App Inventor 
Fuente: (kio4, 2021) 
 
La interface es muy amigable consta de trabajar en español, en inglés, francés, portugués, 
italiano y se puede abrir en cualquier navegador, así mismo no existe el problema de 
46 
 
aprender un idioma como el inglés para su programación, además de observar que tiene 
una similitud con los bloques de trabajo con visual basic 6.0. 
Figura 39: Interface de la aplicación web App Inventor 
Fuente: (kio4, 2021) 
Para su utilización se puede trabajar online, con conexión a Internet es la forma "oficial", 
creando una cuenta de correo, por ejemplo, de Gmail y elaborando código mediante la 
conexión a un sitio web. Se puede observar el resultado del código en un emulador 
instalado en el ordenador, en el móvil o tableta mediante Wifi mediante cable USB. Para 
entrar en esa web de debe ingresar al link http://ai2.appinventor.mit.edu/ 
En el caso de Offline, se trata de instalar en el ordenador el "programa" App Inventor 2 y 
trabajar con él sin necesidad de estar conectado a Internet. Se podrá ver el resultado del 
código en un emulador instalado en el ordenador, en el móvil/tablet mediante Wifi o en el 
47 
 
móvil/tablet mediante cable USB. Para bajar el "programa" App Inventor 2 se debe dirigir 
al link http://sourceforge.net/projects/ai2u/files/ 
Para la ejecución de proyectos de aplicaciones diseñadas tanto si se está trabajando 
Offline como Online, hay varias formas de comprobar cómo está funcionando nuestro 
código: 
- Instalando en el móvil una aplicación bajada de la Play de Google, llamada: MIT AI2 
Companion, luego se necesita que la red donde trabaja tenga Wifi. Es decir, que el móvil 
tenga Wifi (siempre lo tiene) y nuestro ordenador esté conectado a la misma red Wifi. 
(NO es necesario que el ordenador esté conectado a Wifi, puede estar conectado con 
cable a la red, lo que quiero decir es que tanto el móvil como el ordenador estén 
conectados a la misma red y que ésta tenga Wifi). (App inventor, 2021) 
Se pulsará en App Inventor AI Companion y saldrá en la pantalla del ordenador un 
código QR. Arranca MIT AI2 en nuestro móvil y se escanea ese QR para cargar la 
aplicación que se ha realizado. 
- Instalando en nuestro ordenador un Emulador, es decir una especie de teléfono móvil 
que actúe como nuestro móvil. Para ello se baja: 
- Conectando el móvil al ordenador por cable USB. Se instala en el ordenador el driver 
correspondiente a nuestro modelo de móvil. 
- Después se instala http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/setup-device-usb.html 
 
 
 
http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/setup-device-usb.html
48 
 
3. CAPITULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO 
Una vez definido los conceptos y fundamentar la teoría para la elaboración del proyecto 
grado, se desarrolla el proyecto bajo el diseño en base a un diagrama de bloques que 
muestre el funcionamiento correcto en la mano derecha para la interpretación adecuada 
del lenguaje de señas Bolivia. Cabe mencionar que el alfabeto dactilológico requiere 
posiciones muy diferentes para cada letra esto permite aplicar conocimientos de 
tecnología electrónica y de microcontroladores en su funcionamiento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 40: Diagrama en bloques de Guantelete de lenguaje de señas. 
Fuente: Propia 
49 
 
3.1. Elaboración de estructura de trabajo de guante electrónico 
Para el diseño se realiza un análisis preciso de las funciones de cada componente y su 
forma de trabajo para llegar a los objetivos planteados en el proyecto de grado. 
Ítem Grafica Descripción 
 
 
Sensor Flex 
Resistivo 
(sensor de área 
diámetro 6 ") 
 Detecta la variación de voltaje en 
función a su flexibilidad de los cinco 
dedos derechos. Esto ayuda a codificar 
cada dedo en función a su posición en 
base a las señas que se tiene como 
lenguaje de señas Bolivia. 
Pantalla LCD 2x16 
pines 16; 
tipo Character 
 
Muestra el valor del alfabeto LSB 
respecto a los valores detectados al 
momento de flexionar los dedos en base 
al LSB 
 
 
 
 
 
Microcontrolador 
Arduino 
 Realiza las medidas y comparaciones de 
los valores ingresados por la división de 
tensión que realiza las resistencias y el 
sensor flex en un rango de 0 a 1023. 
Muestra los valoras en la pantalla LCD 
en base a condiciones asignadas a la 
programación del controlador. 
Envía los datos medidos seriales a una 
velocidad de 9600 baudios. 
 
Power Bank 
Batería 
 
Alimenta todo el sistema con 9 voltios 
con una corriente mínima de un ampere. 
 
Módulo HC 06 
Bluetooth 
protocolo Bluetooth 
 Envía señales inalámbricas bluetooth 2.0 
a un alcance 10 metros de radios de 
distancias a una velocidad de 9600 
baudios que permiten comunicarse con 
un smartphone y trabajar de forma 
50 
 
síncrona. 
 
 
 
Joystick 
 Detecta la posición de la muñeca del 
brazo derecho de forma analógica entre 
0 a 1023 con una fuente de 5 voltios. 
Para codificar los valores medidos de 
cada valor alfabético LSB. 
Electrolítico 
Capacitor voltaje 
16V; capacitancia 
1µF; 
Paquete 100 mil 
 Estabiliza el ingreso de voltaje al 
momento de enviar valores analógicos al 
microcontrolador. 
Resistores 
tolerancia ±5%; 
Resistencia 10kΩ; 
espacio entre pines 
400 mil 
 
Realiza un divisor de tensión 
conjuntamente con el sensor Flex 
resistivo adecuado para un manejo y 
medición correcta de valores para el 
microcontrolador 
 
 
Interconecta los circuitos electrónicos 
conjuntamente con la placa para una 
adecuada flexibilidad al momento de 
usar el guantelete que interpreta el 
alfabeto de lenguaje de señas. 
Potenciómetro 
rotatorio; 
variante trim 
 Permite modificar el contraste de 
 
Figura 41: Tabla de funciones de cada componente en el guantelete LSB 
Fuente: Propia 
51 
 
3.2. Diseño de circuito de prototipo en Fritzing 
Figura 42: Diseño de interfaz del guante electrónico 
Fuente: Propia diseñado en Fritzing 
 
El circuito consta de cinco sensores Flex resistivos por cada dedo, conectados a 
resistencias en serie de 100K ohm y en paralelo con 10K para un divisor de tensión y 
medir solo la diferencia de potencialdel sensor, cada sensor esta conectados a una 
entrada analógica de A0 a A4. Además de tener un sensor “Joystick” que observa los 
valores medidos al mover la muñeca. La pantalla LCD utiliza los pines digitales para su 
correcta configuración y dos pines que van conectados a un módulo bluetooth. 
 El propósito es medir valores indirectamente a través de las entradas analógicas que 
permiten realizar una codificación de posiciones de los dedos y la muñeca, permitiendo 
dar valores asignados en el lenguaje de señas Bolivia como ser el alfabeto dactilológico, 
además de enviar valores por un puerto Serial habilitado netamente para el bluetooth y 
enviar datos medidos y codificados por el periférico de salida pantalla de LCD, 
técnicamente hablando se tiene datos de entrada los sensores Flex y el joystick, y salidas 
de señal la pantalla LCD él envió de señales seriales por medio de bluetooth a 9600 bits 
por segundo. (Ver anexo B) 
52 
 
3.3. Esquema de circuito del diseño de prototipo (Layout) 
Figura 43: Esquema Eléctrico de prototipo 
Fuente: propia de realizado en Fritzing 
 
a) Divisores de tensión para ingreso de voltajes a entrada analógica 
Para calcular las resistencias en serie y generar un divisor de tensión de voltaje 
optimizando el ingreso de valores a las entradas analógicas, se debe recordar que se debe 
tener el mayor porcentaje de ingreso de voltaje en las entradas analógicas evitando 
perdidas significantes en el circuito al momento de realizar las señas. 
Donde se considera los siguientes valores de los componentes electrónicos: 
R1 = Resistencia de sensor Flex (Rango máximo = 22 Ohm y Rango mínimo = 9 Ohm) 
R21 = Resistencia en serie del sensor Flex (valor = 100k Ohm) 
Vcc = Alimentación del circuito de corriente continua con 5 voltios. 
 
 
 
b) Cálculo de filtro pasa bajos para eliminar señales de alta frecuencia 
El filtro paso bajo es un filtro que deja pasar señales de baja frecuencia y bloquea o 
impide señales de alta frecuencia. La onda cuadrada generada por el sensor al momento 
de los dedos para las señas ahora que el filtro pasa bajo simplemente atenúa 
logarítmicamente la señal, en lugar de actuar como un filtro de paso bajo ideal perfecto y 
para frecuencias más altas tendría una ganancia cero. 
53 
 
Considerando que se utiliza una frecuencia menor a 2 Hz para recibir señales de sensores 
y un capacitor de 1uF para el filtro pasa bajos. 
 
 
 
 
 
El cálculo de los valores es considerado para las cinco salidas de los sensores e ingreso a 
las entradas analógicas del microcontrolador, es necesario tomar en cuenta que se trata de 
ingresar valores de forma óptima a las entradas para una correcta aplicación del filtro 
Kalman. 
c) Cálculo de resistencias para diodos led 
Considerando que el voltaje de trabajo del diodo led es 2.4 voltios y el corriente mínimo 
de 20 miliamperios con un voltaje de alimentación de 5 voltios. 
 
 
 
d) Cálculo de uso de fuente de voltaje de cinco voltios 
La utilización para el circuito de prueba será una batería de Litio (Power Bank) de 
características: 
- Capacidad: 3.7 voltios / 50000 mAh 
- Entrada: DC 5 voltios/1.5 A 
- Salida: 5V / 2.5 A Salida USB 1; 5V / 1 A Salida USB 2 
- Recargable por puerto mini USB 
3.4. Diseño de placa en Fritzing para el guantelete electrónico 
El diseño de la placa se realizó en la aplicación Fritzing para un circuito de una capa el 
ancho de los caminos o líneas de flujo de corriente son de ancho de 0.4 mm evitando 
cualquier corte al momento de diseño, las perforaciones de los hoyos son de 0.5 mm y 
54 
 
con cable jumper en terminados puntos para evitar conexiones que generen cortocircuito 
de forma optimizada. (Ver Anexo F) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 44: Placa PBC en Fritzing 
Fuente: Propia 
 
El tamaño de la placa tiene un largo de 60 mm y un ancho de 60 mm de forma que 
ingrese todos los componentes electrónicos acordemente en la estructura. 
Selección de ancho de pista en base a corriente 
Ancho de Pista Corriente Máxima (Amperios) Uso 
0.5 mm 2 X 
0.2 mm 0.5 Ok 
 
Considerando que las señales digitales rara vez se superan corrientes máximas a 500 mA, 
la separación mínima entre pistas debe estar separadas en un promedio de 0.3 mm es 
suficiente siempre y cuando el voltaje de trabajo está entre 5 – 10 V. 
Para el trabajo de las pistas en base a normas sobre el trazado de pistas. En el trazado de 
las pistas es conveniente evitar el trazado de ángulos de 90º. 
 
55 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 45: Forma correcta de diseño 
Fuente: Normas Básicas y Recomendaciones en el Diseño de PCBs, (www.dte.us.es) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 46: Elaboración de placa física para prototipo de guantelete electrónico. 
Fuente: propia 
Para el armado del circuito se requiere una estructura de tela con parches adhesivos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 47: Armado y soldado de componentes electrónicos 
Fuente: propia 
 
56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 48: Armado de guantelete para su programación. 
Fuente: propia 
3.5. Configuración del módulo Bluetooth por comandos AT 
Para la configuración adecuada del sistema se debe realizar medidas en base a una 
metodología de trabajo descriptiva observando el fenómeno, para este hecho se debe 
tomar en cuenta que el uso del observador serial que tiene Arduino Ide es bastante 
fundamental para la implementación del proyecto, por este hecho se realizará un 
diagrama bloques donde se puede observar la comunicación entre los dispositivos. 
 
Figura 49: Diagrama en bloques de comunicación inalámbrica 
Fuente: Propia 
Ahora es necesario compilar y cargar el siguiente sketch que se ha preparado, que como 
se lee los datos enviados de la PC a través de nuestro IDE y se lo envía por medio del 
puerto serie hacia los pines RXD y TXD de nuestro módulo HC-05. Las configuraciones 
requeridas para el presente proyecto son la velocidad de comunicación a 9600 baudios 
recibir y enviar datos por dos puertos seriales el primero para el análisis de datos 
Monitor Serial 
de Arduino ID 
(computador) 
Placa Arduino 
Nano 
Módulo 
Bluetooth 
HC-05 
57 
 
ingresados por los sensores Flex Analógicos el segundo sensor tiene el objetivo de enviar 
valores a un dispositivo móvil, esto permitirá a la aplicación la observación de valores del 
alfabeto dactilológico del lenguaje de señas Bolivia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 50: Conexión del circuito para la configuración del módulo Bluetooth 
Fuente: elaboración propia en fritzing 
Ingresando a Arduino IDE y se ejectuca el siguiente código que ayude a configurar el 
módulo HC 05 Bluetooth, configurando a una velocidad de 9600 baudios, así mismo 
utilizando los pines para transmitir el 10 y el 11 para recibir. 
Instalando en Arduino IDE la librería Software Serial que permitirá habilitar un puerto 
extra para la comunicación entre dispositivo móvil y microcontrolador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 51: Código de programa para ejecutar en Arduino IDE 
Fuente: propia 
58 
 
Segundo paso: Cambiar nombre de nuestro módulo HC-05 
Por defecto nuestro bluetooth se llama “HC-05” esto se puede cambiar con el siguiente 
comando AT. 
 
Figura 52: Respuesta por monitor Serial el nuevo nombre de módulo Bluetooth 
Fuente: Propia. 
ercer paso: Configurar la velocidad de comunicación: 
La velocidad por defecto es de 9600 baudios, con Stop bit =0 (1 bit de parada), y sin 
Paridad, para cambiar estos parámetros, se hace uso del siguiente comando AT: 
Enviar: AT+UART=<Baud>, < StopBit> Respuesta: OK 
Baudios: es la velocidad, los valores pueden ser: 4800, 9600. 
StopBit: es el Bit de parada, puede ser 0 o 1, para 1 bit o 2 bits de parada 
respectivamente, Para aplicaciones comunes se trabaja con 1 bit por lo que este parámetro 
normalmente se lo deja en 0. 
En la configuración realizada es el siguiente: 
 Enviar: AT+UART=9600,0,0,// Recibiendo la respuesta ok como respuesta 
Cuarto paso: verificar la conexión adecuada por medio de un dispositivo móvil, buscar 
los dispositivos móviles buscar el nombre de “GUANTE-ELT” y lo se vincula su código 
de password “1234”. 
59 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 53: Cambio de nombre y vinculación con dispositivo móvil correcto. 
Fuente: propia 
3.6. Configuración del filtro Rudolf Kalman 
El esquema de pruebas del filtro Kalman debe realizarse con un sensor flex para observar 
su mejora, en este caso se utiliza una placa Arduino, sensor FLEX, baterías y resistencias 
conjuntamente con un computador para observar el comportamiento de la señal con y sin 
el filtro Rudolf Kalman. (Ver anexo I) 
 
Figura 54: Diagrama pictográfico de circuito de prueba 
Fuente: Propia elaborado en Fritzing 
60 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 55: Librería elaborado en Arduino IDE. 
Fuente: Propia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
61 
 
3.7. Diagrama de flujo de filtro Kalman en Arduino IDE 
Aplicando uno de los objetivos “Verificar la eficacia de la aplicación del filtro Rudolf 
Kalman en el microcontrolador Arduino Nano, aplicando el mismo en un sensor (Sensor 
Flex), graficando la señal con y sin la aplicación del algoritmo” se realiza el diagrama de 
flujo correspondiente al programa anexando la librería (Ver Anexo D). 
 
Figura 56: Diagrama de flujo de filtro de Rudolf Kalman para filtro Flex resistivo 
Fuente: Propia. 
62 
 
 
 
 
 
 
Figura 57: Diagrama de bucle de recepción de datos iniciales para Filtro Kalman. 
Fuente: (kalmanfilter, 2020) 
3.8. Prueba de programa en Arduino IDE para sensor con filtro Kalman 
En el siguiente diseño se tienen el código de prueba para una determinada entrada 
analógica utilizando el sensor Flex resistivo y su diferencia sin y con ruido, esto permite 
tener una medida cercana al valor verdadero de la señal evitando alguna distorsión con el 
filtro Kalman. 
Código de programa 
#include "sensorKalman.h" //Ingreso de Filtro Kalman 
double rawData=0; //Los datos que obtenemos directamente del sensor 
double filterData = 0; //Datos que obtengamos con el filtro KALMAN 
uint32_t = timer=0; // tiempo actual al momento de correr el programa 
double dt = 0; // diferencial dt para cada ciclo calculando el tiempo en segundos 
SensorKalman sensor1; // creamos un objeto llamado sensor para FK 
void setup() { Serial.begin(9600); //conexión de señal a 9600 bauidos 
sensor.setDistance(analogRead(A0));//ingresamos el primer valor al algoritmo KALMAN 
timer=micros();} //actualizamos el timer recibiendo valores en microsegundos 
void loop() { 
 dt=(double)(micros()-timer)/1000000;//calculamos la diferencial de tiempo en segundos 
 timer=micros(); //actualizamos el timer 
 rawData=AnalogRead(A0); //lectura de entrada analógica AO 
 filterData= sensor.getDistance(analogRead(A0),dt); //filtrado de valores de señal 
 Serial.print(rawData); Seria.print(' ');// Muestra en Eje cartesiano señal sin filtrado 
 Serial.print(filterData); } //Muestra en Eje cartesiano Señal con filtro 
63 
 
 
Figura 58: Valores de señal analógica de sensor Flex con y sin filtro 
Fuente: Propia 
3.9. Elaboración de aplicación para conexión de Smartphone Android a guante 
La aplicación se elabora por medio de aplicaciones online gratuitas y utilizadas bastante 
en educación por medio de programación gráfica lo último que presentan el estudio de 
app en el mercado de celulares con sistema operativo Android, el diagrama de flujo 
muestra como permanente mente esta activo la recepción de señales bluetooth, 
diferenciando caracteres recibidos reproduciendo y mostrando gráficos recibidos por el 
bluetooth. 
 
ara empezar a elaborar el programen APP INVENTOR, se debe contar con un ordenador 
que tenga acceso a internet con sistema operativo Windows o Linux, además de requerir 
un navegador como ser Brave, Google Chrome preferentemente. Para su ingreso a la 
plataforma se debe contar con un correo electrónico Google e instalar un JDK de java 
instalado. 
 
64 
 
 
Figura 59: Pantalla de desarrollo de APP INVENTOR 
Fuente: Elaboración propia, 2020. 
 
1 = PAPELETA: Contiene todas las herramientas y elementos que se pueden ingresar a la 
aplicación como ser: cajas de texto, etiquetas, botones, etc. Además de herramientas que 
no se pueden ver en pantalla. 
 
2 = VISOR = Muestra el diseño actual del programa a desarrollar, mostrando una vista 
previa de la aplicación móvil, en esta parte se aplica la programación grafica que permite 
ingresar elementos y herramientas en la pantalla. 
 
3 = COMPONENETES: muestra la lista de componentes utilizados en el desarrollo de la 
aplicación además de las disposiciones asignadas horizontalmente o verticalmente, en 
esta parte se puede editar o eliminar determinado componente seleccionado. 
 
65 
 
4 = MEDIA: Muestra las imágenes, sonidos disponibles y cargadas en la cuenta Google 
para su uso en el proyecto. 
5 = PROPIEDADES: Una vez seleccionado un componente se puede editar su tamaño, 
color, texto, tipo de fuente y ubicación, esto permite personalizar los componentes de 
forma accesible. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 60: Diseño de iconografía y componentes utilizados 
Fuente: Propia 
 
 
 
 
66 
 
3.9.1. Diagrama de Flujo y diagrama en bloques de aplicación LSBol 
El diseño del etiquetado de la aplicación LSBol.apk presenta una caja de texto donde 
llega el valor recibido por la señal bluetooth, tres botones donde el primero ayuda a 
conectar dispositivos bluetooth, el segundo limpia los datos recibidos de la señal 
bluetooth y el tercero activa o desactiva la reproducción de texto recibido en la caja de 
texto. 
 
Figura 61: Diagrama de flujo y programación gráfica (en bloques). 
Fuente: propia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 62: Diagrama de conexión bluetooth – programación gráfica 
Fuente: propia 
67 
 
3.10. Calibración y medidas de señales analógicas para el alfabeto Dactilológico 
Por medio de mediciones observados por el monitor serial genera patrones o 
posicionamiento de dedos para la identificación de valores recibidos por los pines 
analógicos del microcontrolador Arduino. Es necesario tomar en cuenta que cada valor 
medido se realiza una medida de valores como promedio cinco veces para evitar 
cualquier error de paralaje o error de usuario. Para esto se realiza una interpretación y un 
análisis de cada valor medido den cada letra del abecedario. 
Para esto se recurrirá al monitor serial de la aplicación Arduino IDE donde se puede dar 
parámetros de medida necesarias para identificar valores de cada seña estos valores es 
recibido dentro de un rango asignado en la siguiente figura, es necesario tomar en cuenta 
que las señales recibidas pasan por un filtro Kalman previamente calibrado para eliminar 
ruido que tiene determinado sensor como el Flex resistivo en la entradas analógicas A0, 
A1, A2, A3, A4 y A5 para el joystick (muñeca), pulgar, índice, medio, anular y meñique 
respectivamente (Ver ANEXO E). 
 
Figura 63: Valores de una entrada analógica A0 donde la señal varia al mover el dedo 
índice Sin filtro kalman. 
Fuente: Propia de monitor serial. 
68 
 
 
Figura 64: Valores de una entrada analógica A0 donde se observa la señal al moento 
de mover el dedo índice con Filtro Rudolf Kalman. 
Fuente: Propia 
En el programa se está tomando valores y se realiza un mapeo de valores para reducir los 
valores con la función MAP que permite valores más precisos el momento de realizar 
medidas de cada seña del alfabeto dactilológico, para esto se realiza tablas por cada letra 
con las columnas que tienen valores al posicionar la seña. 
El conversor ADC que viene integrado dentro de la MCU que lleva Arduino 
NANO tiene una resolución de 10-bit. Esto equivale a que solo se va poder medir 1024 
valores posiblesque van del 0 al 1023. Básicamente lo que se está haciendo es dividir el 
rango de 0V a 5V en 1024 partes 
Sensor Valores mínimos 
(0-1023) 
Valores máximos 
(0-1023) 
Detalles 
Muñeca (A0) 0 4 Son valores de Joystick con el movimiento de 
la muñeca 
Pulgar (A1) 41 60 Dedo pulgar conectado con un Flex mediano 
Índice (A2) 36 43 Dedo índice conectado con un Flex Largo 
Medio (A3) 36 43 Dedo medio conectado con un Flex Largo 
Anular (A4) 36 43 Dedo anular conectado con un Flex Largo 
Meñique (A5) 41 60 Dedo meñique conectado con un Flex 
mediano 
Figura 65: Rango de valores con parámetros observados en el monitor serial. 
Fuente: Propia 
69 
 
Tabla 1: Letra “A” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra A Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
59 
Valor 
Máximo: 
60 
Valor 
Minino: 
36 
Valor 
Máximo: 
37 
Valor 
Minino: 
37 
Valor 
Máximo: 
37 
Valor 
Minino: 
36 
Valor 
Máximo: 
37 
Valor 
Minino: 
49 
Valor 
Máximo: 
51 
Fuente: Propia 
Interpretación: Los valores de la muñeca y el pulgar son valores que no varían y no se 
ejerce fuerza, en el caso de los cuatro dedos necesariamente deben realizar presión y 
articular a lo mínimo formando un puño. 
Análisis: Los valores son muy estáticos no se puede percibir un error al momento de 
realizar la seña de la letra “A” ayuda bastante el filtro Kalman. 
Tabla 2: Letra “B” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra B Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
43 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
67 
Valor 
Máximo: 
69 
Fuente: Propia 
Interpretación: Los valores del índice, medio, anular y meñique son valores que no 
varían y no se ejerce fuerza, en el caso del pulgar y muñeca necesariamente deben 
realizar presión y articular a lo mínimo. 
Análisis: Los valores son muy estáticos no se puede percibir un error al momento de 
realizar la seña de la letra “B” ayuda bastante el filtro Kalman, no hay necesidad de forzar 
el movimiento. 
70 
 
Tabla 3: Letra “C” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra C Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
3 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
46 
Valor 
Máximo: 
48 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
41 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
59 
Valor 
Máximo: 
61 
Fuente: propio 
Interpretación: Los valores del índice, medio, anular y meñique son valores que varían y 
se ejerce poca fuerza en los dedos, en el caso del pulgar y muñeca necesariamente deben 
realizar presión y articular a un término medio. 
Análisis: Los valores varían levemente, se puede percibir el valor en un tiempo 
determinado al momento de realizar la seña de la letra “C” ayuda bastante el filtro 
Kalman para mantener el valor lo más estático posible. 
 
Tabla 4: Letra “D” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra D Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
46 
Valor 
Máximo: 
48 
Valor 
Minino: 
41 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
58 
Valor 
Máximo: 
59 
Fuente: Propio 
Interpretación: Los valores del medio, anular y meñique son valores que varían y no se 
ejerce fuerza, en el caso del pulgar e índice necesariamente deben realizar una mínima 
fuerza al momento de generar la letra D. 
Análisis: Al momento de realizar la seña de la letra “D” se debe estirar el dedo índice al 
máximo para obtener un buen resultado. 
 
 
71 
 
Tabla 5: Letra “E” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra E Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
58 
Valor 
Máximo: 
57 
Fuente: Propia 
Interpretación: Los valores de la muñeca y el pulgar son valores que no varían y no se 
ejerce fuerza, en el caso de los cuatro dedos necesariamente deben realizar presión y 
articular a lo mínimo formando un puño. 
Análisis: Los valores varían levemente, se puede percibir el valor en un tiempo 
determinado al momento de realizar la seña de la letra “E” ayuda bastante el filtro 
Kalman para mantener el valor lo más estático posible evitando que se iguale con valores 
de A. 
 
Tabla 6: Letra “F” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra F Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
54 
Valor 
Máximo: 
54 
Valor 
Minino: 
48 
Valor 
Máximo: 
48 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
58 
Valor 
Máximo: 
59 
Fuente: Propia 
Interpretación: Los valores del medio, anular y meñique son valores que varían y no se 
ejerce fuerza, en el caso del pulgar e índice necesariamente deben realizar una mínima 
fuerza al momento de generar la letra D. 
Análisis: Al momento de realizar la seña de la letra “D” se debe estirar el dedo índice al 
máximo para obtener un buen resultado. 
72 
 
Tabla 7: Letra “G” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra G Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
3 
Valor 
Máximo: 
3 
Valor 
Minino: 
54 
Valor 
Máximo: 
54 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
43 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
57 
Valor 
Máximo: 
58 
Fuente: Propia 
Interpretación: Los valores de la muñeca y el pulgar son valores que no varían y no se 
ejerce fuerza, en el caso de los tres dedos necesariamente deben realizar presión y 
articular a lo mínimo formando un puño. 
 
Análisis: es el primer caso que se encoje la muñeca para detectar el valor de 3 en 
joysticks el valor del pulgar está en un término medio. La parte clave para su 
configuración y progrmación es la muñeca y el dedo pulgar. 
 
Tabla 8: Letra “H” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
 
Figura: Letra H Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
3 
Valor 
Máximo: 
3 
Valor 
Minino: 
54 
Valor 
Máximo: 
54 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
56 
Valor 
Máximo: 
57 
Interpretación: 
Los valores del índice y medio son extendidos, generando valores máximos en sus 
entradas. 
Análisis: 
Al momento de realizar la seña de la letra “H” se debe estirar el dedo índice al máximo y 
el del medio para obtener un buen resultado. 
73 
 
Tabla 9: Letra “I” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
 
Figura: Letra I Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
AnularFlex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
51 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
67 
Valor 
Máximo: 
68 
Interpretación: es muy similar a la letra A con la diferencia que el meñique, esta 
extendido en su máximo el dedo meñique. 
 
Análisis: es el primer caso que se extiende el meñique para detectar el valor máximo en 
la entrada anular el valor del pulgar está en un término medio. La parte clave para su 
configuración y programación es dedo meñique. 
Tabla 10: Letra “J” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra J Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
3 
Valor 
Máximo: 
3 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
51 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
67 
Valor 
Máximo: 
68 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
Es muy similar a la letra I con la diferencia que la muñeca esta reducida a su mínimo, 
generando un movimiento diferente al valor de la letra “I”. 
Análisis: 
Al momento de realizar la seña de la letra “J” se debe realizar una seña similar al de la “I” 
pero con la muñeca reducida en su mínimo. No presenta similitudes que puedan 
generarse una incertidumbre al momento de generar una seña. 
 
74 
 
Tabla 11: Letra “K” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra K Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
55 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
41 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
67 
Valor 
Máximo: 
68 
Fuente: propia 
Interpretación: Los valores presentan términos medios entre los rangos asignados como 
ser el pulgar, el dedo del medio no son valores muy estables al momento de realizar la 
medición. 
 
Análisis: Se demora bastante en generar el valor aproximado a “K” es por eso que se 
debe tener más paciencia al momento de realizar el movimiento. 
Tabla 12: Letra “L” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra L Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
56 
Valor 
Máximo: 
57 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
56 
Valor 
Máximo: 
57 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
Los valores de índice y pulgar deben estirarse al máximo, y los valores de medio, anular 
y meñique deben estar reducidos al mínimo. 
Análisis: 
Al momento de realizar la seña de la letra “L” se debe tener en cuenta que no existe 
alguna seña que pueda interferir al momento de programar es de fácil notar valores del 
índice y pulgar. 
 
75 
 
Tabla 13: Letra “M” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra M Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
4 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
46 
Valor 
Máximo: 
55 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
59 
Valor 
Máximo: 
61 
Interpretación: Los valores de este símbolo debe variar un poco a comparación de la 
imagen estirando al máximo el índice, medio y anular, además de reducir la muñeca al 
mínimo para tener una correcta medición. 
Análisis: Es necesario estirar al máximo los dedos del medio no existe valores que 
puedan provocar una similitud al momento de generar la letra “M”. 
 
Tabla 14: Letra “N” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra N Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
4 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
46 
Valor 
Máximo: 
55 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
59 
Valor 
Máximo: 
61 
Fuente: propia 
Interpretación: Los valores de este símbolo debe variar un poco a comparación de la 
imagen estirando al máximo el índice y medio, además de reducir la muñeca al mínimo 
para tener una correcta medición. 
Análisis: 
Es necesario estirar al máximo los dedos del medio no existe valores que puedan 
provocar una similitud al momento de generar la letra “N” diferenciando de la letra “M” 
el anular esta reducido a su mínimo. 
 
76 
 
Tabla 15: Letra “O” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra O Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
47 
Valor 
Máximo: 
48 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
37 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
57 
Valor 
Máximo: 
58 
Interpretación: Los valores de esta letra tienen valores de términos medios además de 
tener la muñeca extendida en su máximo, dando valores estáticos al momento de realizar 
las señas. 
Análisis: No existe valores próximos que puedan ser similares, la programación de la 
letra es bastante estable sin tener choques con algún programa. 
 
 
Tabla 16: Letra “P” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra P Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
4 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
50 
Valor 
Máximo: 
51 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
41 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
56 
Valor 
Máximo: 
59 
Interpretación: 
Los valores de este símbolo deben variar un poco a comparación de la imagen estirando 
al máximo el índice y medio, además de reducir la muñeca al mínimo para tener una 
correcta medición. 
Análisis: 
Es necesario tomar en cuenta que se debe tener más precisión al momento de realizar la 
seña tiene valores de término medio para generar la letra “P”. 
 
77 
 
Tabla 17: Letra “Q” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra Q Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
4 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
55 
Valor 
Máximo: 
56 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
41 
Valor 
Minino: 
37 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
55 
Valor 
Máximo: 
59 
Interpretación: al momento de reducir al máximo la muñeca se debe tener en cuenta que 
el índice y el pulgar deben mantenerse estáticos en cambio los restantes deben ser 
reducidos todo lo posible. 
Análisis: se debe ser muy preciso al momento de realizar la seña genera similitudes con 
la letra “G” es necesario tener un poco mas de tiempo para generar los valores adecuados 
de la letra “Q”. 
 
Tabla 18: Letra “R” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra R Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
50 
Valor 
Máximo: 
51 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
42Valor 
Minino: 
39 
Valor 
Máximo: 
41 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
56 
Valor 
Máximo: 
59 
Fuente: propia 
Interpretación: Los valores de la letra R son complicados de generar por la limitación 
del movimiento de los dedos y el sensor Flex es necesario tener en cuenta que es una 
limitante al realizar el proyecto. 
Análisis: 
Se requiere realizar un análisis más profundo o con ayuda de un sensor que permita a la 
aplicación de los dedos cruzados. 
78 
 
Tabla 19: Letra “S” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra S Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
44 
Valor 
Máximo: 
44 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
54 
Valor 
Máximo: 
55 
 
Interpretación: Prácticamente la seña de las letras “S” es generar un puño cerrado y 
tener los valores mínimos de cada entrada analógica. 
Análisis: Se debe generar la letra “S” por medio un puño cerrado evitando cerrar el 
pulgar a comparación de la letra “A” momento de realizar medidas de valores analógicos. 
 
Tabla 20: Letra “T” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra T Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
1 
Valor 
Máximo: 
1 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
53 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
39 
Valor 
Minino: 
52 
Valor 
Máximo: 
53 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
El dedo índice debe reducirse a una mitad y juntarlo con el pulgar, así mismo presionar 
los dedos restantes para generar la letra “T”. 
Análisis: 
Se requiere más tiempo para generar valores que habiliten la letra “T” es necesario 
verificar que está en contacto con el pulgar para evitar similitudes con otros valores 
medidos en señas. 
 
79 
 
Tabla 21: Letra “U” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra U Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
47 
Valor 
Máximo: 
47 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
62 
Valor 
Máximo: 
63 
Interpretación: Necesariamente se debe elevar el índice y el medio para poder generar la 
seña adecuadamente y reducir los dedos al mínimo para una buena medida de valores. 
Análisis: Se debe realizar medidas evitando mover la muñeca al momento de realizar el 
cálculo para evitar similitudes con los valores de “V”. 
 
Tabla 22: Letra “V” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra V Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
47 
Valor 
Máximo: 
47 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
62 
Valor 
Máximo: 
63 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
Necesariamente se debe elevar el índice y el medio para poder generar la seña 
adecuadamente, extender la muñeca al máximo y reducir los dedos al mínimo para una 
buena medida de valores. 
Análisis: 
Se debe realizar medidas evitando mover la muñeca al momento de realizar el cálculo 
para evitar similitudes con los valores de “U”. 
 
80 
 
Tabla 23: Letra “U” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra U Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
2 
Valor 
Máximo: 
2 
Valor 
Minino: 
47 
Valor 
Máximo: 
47 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
62 
Valor 
Máximo: 
63 
Interpretación: 
Necesariamente se debe elevar el índice, el medio y el anular para poder generar la seña 
adecuadamente y reducir los dedos al mínimo para una buena medida de valores. 
Análisis: 
Se puede observar que los valores de los resistores Flex, no tendrán problemas al 
momento de programar y comparar con otros valores. 
 
Tabla 24: Letra “V” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra V Joysticks 
 muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
47 
Valor 
Máximo: 
47 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
62 
Valor 
Máximo: 
63 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
Necesariamente se debe elevar el índice y el medio para poder generar la seña 
adecuadamente, extender la muñeca al máximo y reducir los dedos al mínimo para una 
buena medida de valores. 
Análisis: Se debe realizar medidas evitando mover la muñeca al momento de realizar el 
cálculo para evitar similitudes con los valores de “U”. 
 
81 
 
Tabla 25: Letra “Y” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra Y Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
0 
Valor 
Máximo: 
0 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
57 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
38 
Valor 
Máximo: 
38 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
65 
Valor 
Máximo: 
70 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
Necesariamente se debe elevar el pulgar y el meñique para poder generar la seña 
adecuadamente y reducir los dedos al mínimo para una buena medida de valores. 
Análisis: 
Se puede observar que los valores de los resistores Flex, no tendrán problemas al 
momento de programar y comparar con otros valores. 
 
Tabla 26: Letra “Z” en el alfabeto dactilológico de lenguaje de señas Bolivia 
Figura: Letra Z Joysticks 
muñeca 
Flex 1 
pulgar 
Flex 2 
Índice 
Flex 3 
Medio 
Flex 4 
Anular 
Flex 5 
Pulgar 
 
Valor 
Minino: 
4 
Valor 
Máximo: 
4 
Valor 
Minino: 
51 
Valor 
Máximo: 
51 
Valor 
Minino: 
42 
Valor 
Máximo: 
42 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
40 
Valor 
Máximo: 
40 
Valor 
Minino: 
62 
Valor 
Máximo: 
63 
Fuente: Propia 
Interpretación: 
El valor principal para generar el valor de la letra “Z” se debe extender el dedo índice y 
presionar el botón (LOW) para poder generar la seña adecuadamente. 
Análisis: 
El movimiento de la seña necesariamente se debe realizar con la presión de un botón o 
pulsador en el pulgar para su correcta verificación. 
82 
 
3.11. Diseño de Programa para la interfaz de control en guante electrónico 
A continuación, se presenta el diseño de programa para la tarjeta Arduino el cual se 
encarga de enviar datos seriales y configurarlos, recibir seis entradas analógicas, aplicar 
el filtro Kalman, mostrar y configurar la pantalla LCD. Para el diseño del programa 
necesariamente deben tomar en cuenta los valores medidos por letra anteriormente, en 
esta parte debe mostrar partes que compone el programa y su explicación adecuada de 
cada código. (Ver Anexo J) 
 
Figura: Primera Parte del programa, declaración de variable y librerías a utilizar 
Figura 66: Declaración de variables, elaboración propia, 2020. 
Fuente propia 
 
La segunda parte muestra la configuración de la placa Arduino Nano elcual permite 
configurar los puertos analógicos donde la entrada analógica cero es la muñeca, la 
entrada analógica uno para el pulgar, la entrada analógica dos para el dedo índice, la 
entrada analógica tres para el dedo del medio, la entrada analógica cuatro para el dedo 
anular y la entrada analógica cinco para el dedo meñique, configuración de salidas 
seriales, configuración de pantalla de líquido de cristal LCD, habilitación de timers o 
temporizadores y la toma de valores iniciales para el uso del filtro Rudolf Kalman. 
 
83 
 
Figura 67: Segunda Parte, configuración de la placa y asignación de pines 
Fuente: Configuración de placas, elaboración propia, 2020 
 
En la tercera parte del código se recolecta valores recibidos de las entradas analógicas 
entres los valores de A0 hasta A5, además de reducir la escala con la función mapeo de 
valores de 0 hasta 1023 y reducir su escala a valores de 0 a 5, 0 a 50 y 0 a100, luego del 
mapeo ingresan a los filtros de Rudolf Kalman y mostrándolo en el monitor Serial. 
Figura 68: Tercera parte, configuración de la placa y asignación de pines. 
Fuente: Configuración de placas, elaboración propia, 2020 
84 
 
Figura 69: Cuarta parte, configuración de la placa y asignación de pines. 
En la parte cuarta se observa que se asigna variables de muñeca, índice, pulgar, medio, 
meñique y anular. Además de utilizar y llamar a una de las funciones de filtro Kalman 
“getDistance” que elimina posibles ruidos en la señal de entrada de los sensores Flex 
ingresados por las entradas analógicas mapeadas en el rango de cero a cincuenta. 
 
Figura 70: Quinta parte, configuración de la placa y asignación de pines 
Fuente: condiciones de Señas de letra U - Z, elaboración propia, 2020 
85 
 
Para el prototipo de guantelete se desarrolló en un guante de goma y una manga de tela 
que no genera cargas eléctricas, una vez culminado el algoritmo se carga el programa por 
medio de puerto y se procede a pruebas correspondientes con cada seña asignada en el 
alfabeto dactilológico, se prueba con tres tipos de valores. (Ver Anexo I) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 71: Pruebas de Señas de “A”, “B” y “S” 
Fuente: Propia 
 
 
 
 
 
 
86 
 
4. CAPITULO IV: COSTOS REFERENCIALES 
4.1. Costos de Hardware 
 
Los costos de los componentes presentados en el actual proyecto, existen en el mercado 
local. 
 
Componente 
Electrónico 
Cantidad Precio Unitario (Bs) Total (Bs) 
Placa Nano 1 50 50 
Bluetooth HC-05 1 50 50 
Sensor Flex grande 3 100 300 
Pantalla LCD 1 30 30 
Joystick 1 20 20 
Resistores 10 0.2 2 
Capacitor 5 1 5 
Sensor Flex medio 2 150 300 
Batería 1 10 10 
PRECIO TOTAL 767 Bs 
 
Tabla 27: Presupuesto invertido sobre los componentes electrónicos. 
Fuente: Propia 
 
 
 
 
87 
 
4.2. Costos de Software y mano de Obra 
El uso de software se realizó con software libre tanto en la placa y la aplicación de celular 
en tal efecto no tiene costo por el hecho de generar proyectos que aporten a la sociedad y 
produciendo conocimientos en tecnología. 
Para la ejecución del proyecto se realizó una investigación por medio de entrevistas de 
expertos y uso de recursos tecnológicos para llegar a diseñar el proyecto, implementarlo 
donde se ve la mano de obra realizada. 
 
Tarea empleada Tiempo de 
contrato 
(Hrs/Mes) 
Pago/Hora 
(Bs) 
Costo Mensual/ 
unitaria (Bs) 
Costo Anual/ 
unitario (Bs) 
Investigación de 
contenidos por 
internet 
80 9 720 8640 
Asesoría de expertos 
para el uso de 
lenguaje de señas 
50 4 200 2400 
Implementación y 
evaluación del 
proyecto 
60 9 540 6480 
TOTAL 17.520 
 
Tabla 28: Presupuesto invertido sobre el tiempo invertido en el proyecto. 
Fuente: propia. 
 
 
 
 
 
 
88 
 
5. CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 
5.1. CONCLUSIONES 
El proyecto presenta un aporte a la sociedad tomando en cuenta que hay pocas 
investigaciones y proyectos que realizan este tipo de aporte para mejorar comunicación 
inclusiva, es necesario tomar en cuenta que el guante puede generar caracteres del 
alfabeto dactilológico del lenguaje de señas Bolivia, además de enviar reproducir sonidos 
solo con el dispositivo móvil. 
 
La eficacia del filtro Kalman es bastante útil ya que en pruebas anteriores se observó 
bastante ruido que impedía valores precisos al momento de realizar una seña 
determinada. 
 
La dificultad de los filtros de Kalman recae en definir correctamente las variables y de la 
estimación correcta de las varianzas de ruido de las variables. Pero una vez hecho esto, se 
puede calcular fácilmente el algoritmo. 
 
Con ayuda de funciones Arduino IDE se concluye que se pudo configurar entradas 
analógicas asignando valores y rangos, para su posterior mapeo evitando grandes escalas 
de medición de valores. 
 
El circuito diseñado cumple con el objetivo planteado así mismo permite realizar 
adecuadamente el movimiento de los dedos y generar valores estables. 
 
 
 
 
 
 
89 
 
5.2. RECOMENDACIONES 
El proyecto tiene limitantes en su diseño se sugiere utilizar sensores de gama alta para su 
mejora, además de aplicar el filtro Kalman en varios proyectos futuros que permiten una 
correcta manipulación de señales con poco ruido y prediciendo los datos de la señal. 
 
El manejo del sensor Flex resistivo es bastante aplicable en varios proyectos de robótica 
se sugiere que se utilice un filtro pasa bajos para su manipulación y un módulo neto para 
la lectura de valores y manipularlos digitalmente, además de un adecuado divisor de 
tensión que permite el máximo valor de datos al ingreso de un sensor. 
 
El propósito del proyecto es motivar a los compañeros universitarios de áreas de 
tecnología en la construcción de prototipos que aporten a las personas con discapacidad y 
la educación inclusiva, esto permite realizar proyectos de forma personalizada dando 
solución a los problemas que tiene la comunidad con discapacidad en general. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
90 
 
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Bibliografía 
1. CENTRO DE ESTUDIOS CENVARTINOS . 2020. Centro de estudios Cenvartinos 
. Obtenido de https://www.centroestudioscervantinos.es/: 
https://www.centroestudioscervantinos.es/que-es-un-sensor/ [consulta 13 de mayo de 
2021] 
2. FRITZING. 2021. https://fritzing.org/. Obtenido de https://fritzing.org/learning/ 
[consulta 1 de febrero de 2021] 
3. ERRERO H J. C. y SÁNCHES ALLENDE, J. (2015). Una mirada al mundo de 
Arduino. Tecnologí@ y Desarrolo , 1-28. 
4. JOSÉ C. C., M. A. (2013). ANÁLISIS Y APLICACIÓN DEL FILTRO DE 
KALMAN A UNA SEÑAL CON RUIDO ALEATORIO. Scientia et Technica , 1-8. 
5. KALMANFILTER. 2020. https://www.kalmanfilter.net/. Obtenido de 
https://www.kalmanfilter.net/ES/background_es.html [consulta 3 de marzo de 2021] 
6. KIO4. 2021. http://kio4.com/. Obtenido de 
http://kio4.com/appinventor/0_presentacion.htm [consulta 2 de febrero de 2021] 
7. LABORATORIO GLUON. (1 de 11 de 2020). lab. gluon. Obtenido de 
https://www.laboratoriogluon.com/filtro-de-kalman-deduccion-ejemplos/ [consulta 
11 de noviembre de 2020] 
8. LUIS V. (18 de 5 de 2019). www.programarfacil.com. Obtenido de 
https://programarfacil.com/blog/arduino-blog/arduino-ide-2-0/ 
9. MENDOZA, I. J. (2011). Diseño y simulación de sistemas microcontrolados en 
lenguaje C. Colombia. 
10. MINISTERIO DE EDUCACIÓN DE BOLIVIA, F. B. (2017). MÓDULO 1 
“CURSO DE ENSEÑANZA DE LA LENGUA DE SEÑAS BOLIVIANA”. Obtenido de 
www.minedu.gob.bo 
https://www.minedu.gob.bo/files/publicaciones/veaye/dgee/CURSO-DE-
https://www.centroestudioscervantinos.es/que-es-un-sensor/
https://fritzing.org/learning/
https://www.kalmanfilter.net/ES/background_es.html
http://kio4.com/appinventor/0_presentacion.htm
https://www.laboratoriogluon.com/filtro-de-kalman-deduccion-ejemplos/
http://www.minedu.gob.bo/
https://www.minedu.gob.bo/files/publicaciones/veaye/dgee/CURSO-DE-ENSENANZA-DE-LA-LENGUA-DE-SENAS-BOLIVIANA-Modulo-1.pdf91 
 
ENSENANZA-DE-LA-LENGUA-DE-SENAS-BOLIVIANA-Modulo-1.pdf 
[consulta 1 de febrero de 2020] 
11. RAMBAL. 2021. www.rambal.com. Obtenido de rambal.com: 
https://rambal.com/presion-peso-nivel-flex/1075-flex-sensor-45-
flexion.html?search_query=flex&results=25 [consulta 5 de marzo de 2021] 
 
12. NANCY E., 2019 Medios electrónicos, didácticos y de enseñanza. 
https://es.slideshare.net/nancyespindola/medios-electronicos-didcticos-y-de-enseanza 
13. CIENCIA MX, recuperado 2021 Nuevas tecnologías para personas sordas 
http://www.cienciamx.com/index.php/tecnologia/tic/12413-nuevas-tecnologias-para-
personas-sordas [consulta 15 de julio de 2021] 
14. FUNIBLOGS, 2019 Aprender lenguaje de signos a través de una aplicación en 
Uruguay, blogs.funiber.org 
https://blogs.funiber.org/tecnologias-informacion/2018/01/25/funiber-aprender-
lenguaje-signos-aplicacion-uruguay [consulta 1 de febrero de 2021] 
15. VERÓNICA Z. S, 2019, Educación: Discapacitados aún sufren discriminación en 
escuelas, página siete 
https://www.paginasiete.bo/sociedad/2017/10/15/educacion-discapacitados-sufren-
discriminacion-escuelas-155786.html [consulta 2 de febrero de 2019] 
16. ALARCON, S. 1998 Cómo citar recursos en internet [en línea] En: 
biblio@cobre.reuna.cl Wed, 13 May 1998 salarcon@uv.cl [consulta: 2 agosto 2019]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.minedu.gob.bo/files/publicaciones/veaye/dgee/CURSO-DE-ENSENANZA-DE-LA-LENGUA-DE-SENAS-BOLIVIANA-Modulo-1.pdf
https://rambal.com/presion-peso-nivel-flex/1075-flex-sensor-45-flexion.html?search_query=flex&results=25
https://rambal.com/presion-peso-nivel-flex/1075-flex-sensor-45-flexion.html?search_query=flex&results=25
https://es.slideshare.net/nancyespindola/medios-electronicos-didcticos-y-de-enseanza
http://www.cienciamx.com/index.php/tecnologia/tic/12413-nuevas-tecnologias-para-personas-sordas
http://www.cienciamx.com/index.php/tecnologia/tic/12413-nuevas-tecnologias-para-personas-sordas
https://blogs.funiber.org/tecnologias-informacion/2018/01/25/funiber-aprender-lenguaje-signos-aplicacion-uruguay
https://blogs.funiber.org/tecnologias-informacion/2018/01/25/funiber-aprender-lenguaje-signos-aplicacion-uruguay
https://www.paginasiete.bo/sociedad/2017/10/15/educacion-discapacitados-sufren-discriminacion-escuelas-155786.html
https://www.paginasiete.bo/sociedad/2017/10/15/educacion-discapacitados-sufren-discriminacion-escuelas-155786.html
92 
 
Anexo A: Diagrama de bloques de ATMEGA 328 
 
 
 
 
 
93 
 
Sensor 
Flex Pulgar 
Anexo C: 
Diagrama en bloques de sistema inalámbrico Lenguaje de Señas Bolivia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sensor 
Flex 
Pulgar 
Sensor Flex dedo 
del medio 
Sensor Flex 
Pulgar 
Sensor 
Flex 
Índice 
 
 
Teléfono inteligente 
(Apk Android) 
Fuente de Alimentación 
Módulo Bluetooth 
A0 
A1 A2 A3 A4 
Microcontrolador 
94 
 
Anexo D 
LIBRERÍA DEL FILTRO KALMAN 
#ifndef _Kalman_h 
#define _Kalman_h 
 
class SensorKalman { 
 public: 
 SensorKalman(){ 
 Q_distance=1; 
 R_measure=1; 
 distance=0; //reset the distance 
 P=0; //initial covariance matrix 
 } 
 double getDistance(double newDistance, double dt){ 
 //distance=distance; //priori distance 
 P+=Q_distance*dt; //estimation error covariance 
 //Kalman gain 
 S=P+R_measure; 
 K=P/S; 
 //Update whith measurement 
 y=newDistance-distance; 
 //Calculate distance 
 distance+=K*y; 
 //Update the error covariance 
 P*=(1-K); 
 return distance; 
 }; 
 void setDistance(double newDistance){ distance = newDistance;}; 
 double getQdistance(){return Q_distance;}; 
 void setQdistance(double newQ_distance){Q_distance=newQ_distance;}; 
 double getRmeasure(){return R_measure;}; 
 void setRmeasure(double newR_measure){R_measure=newR_measure;}; 
 private: 
 double Q_distance; 
 double R_measure; 
 double distance; 
 double P; 
 double K; 
 double y; 
 double S; 
}; 
 
#endif 
95 
 
Anexo E: 
Escala de valores de entradas analógicas sin filtro Kalman 
Escala (0-200) Pulgar Índice Medio Anular Menique 
Mano fija 126 179 178 120 154 
Articulación media 111 170 172 111 140 
Articulación primera 161 162 162 104 130 
 
Anexo F 
Prueba de sensores con código en placa Arduino NANO, 
Se puede Observar el armado del guante y las pruebas en protoboard, por medio de las 
señas del alfabeto dactilológico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
96 
 
Anexo G: Diseño de Guante electrónico 
Diseño de guante electrónico con vista lateral de pantalla LDC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexo H: Conexión de sensores Flex 
 
97 
 
Anexo I: Medida de seña “O” y medida de seña “I”, seña de “D” y la prueba de 
valores de “L” para recolectar datos del monitor serial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
98 
 
Anexo J: Cargado de programas 
En los gráficos se observan el cargado de programas y la observación del monitor serial, 
asimismo verificando cada valor asignado a cada seña.