Colección de 25 Problemas de Electrónica Digital Relacionados con la Vida Cotidiana

Esta colección incluye problemas para 4º de ESO, con 5 problemas de 2 variables, 10 de 3 variables y 10 de 4 variables. Cada problema se plantea, resuelve y relaciona con criterios de evaluación de Tecnología (TEC.4.x.x). Se incluye una rúbrica adaptada para los criterios afectados, basada en la normativa proporcionada.

Problema 1: Sistema de Alarma Simple para Puerta (2 variables)

En una casa, se quiere un sistema de alarma que se active (salida A=1) solo si la puerta está abierta (P=1) y no hay luz en la habitación (L=0). Diseña el circuito lógico.

Solución

Tabla de verdad:

P	L	A
0	0	0
0	1	0
1	0	1
1	1	0

Expresión booleana: A = P · ¬L
Simplificada: Igual (usando AND y NOT). Circuito: Puerta AND con entrada P y NOT L.

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.1 (Diseñar sistemas automáticos) y TEC.4.2.2 (Fabricar soluciones tecnológicas con electrónica).

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña ni construye el sistema.	Diseña con errores significativos.	Diseña correctamente con pocos errores.	Diseña con precisión avanzada.	Diseña de forma innovadora.
TEC.4.2.2	No fabrica el producto.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 2: Control de Luz en Baño (2 variables)

En un baño público, la luz se enciende (L=1) si hay alguien dentro (O=1) o si la puerta está abierta (P=1). Diseña el circuito.

Solución

Tabla de verdad:

O	P	L
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Expresión: L = O + P
Simplificada: Igual (OR). Circuito: Puerta OR.

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.1 y TEC.4.6.1 (Uso responsable con sostenibilidad, ya que optimiza energía).

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña el sistema.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.1	No aplica sostenibilidad.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.

Problema 3: Interruptor de Luz Automático (2 variables)

La luz se apaga (A=0) si no hay movimiento (M=0) y es de día (D=1). Diseña el circuito para salida L=1 (luz encendida) en otros casos.

Solución

Tabla de verdad:

M	D	L
0	0	1
0	1	0
1	0	1
1	1	1

Expresión: L = M + ¬D
Simplificada: Igual (OR con NOT).

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.1 y TEC.4.6.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.1	No aplica.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.

Problema 4: Alarma de Coche (2 variables)

La alarma se activa (A=1) si el coche está encendido (E=1) pero el cinturón no está abrochado (C=0).

Solución

Tabla de verdad:

E	C	A
0	0	0
0	1	0
1	0	1
1	1	0

Expresión: A = E · ¬C
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.1 y TEC.4.2.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.2.2	No fabrica.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 5: Control de Ventilador (2 variables)

El ventilador se enciende (V=1) si hace calor (H=1) o hay humo (S=1).

Solución

Tabla de verdad:

H	S	V
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Expresión: V = H + S
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.1 y TEC.4.6.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.2	No analiza.	Analiza mínimamente.	Analiza aceptablemente.	Analiza notablemente.	Analiza sobresaliente.

Problema 6: Detector de Humedad en Plantas (3 variables)

Un sistema riega una planta (R=1) si la humedad es baja (H=0), hay sol (S=1) y no está lloviendo (L=0).

Solución

Tabla de verdad (resumida):

H	S	L	R
0	1	0	1

Expresión: R = ¬H · S · ¬L
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

Relacionado con TEC.4.4.2 y TEC.4.6.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.6.2	No analiza.	Analiza mínimamente.	Analiza aceptablemente.	Analiza notablemente.	Analiza sobresaliente.

Problema 7: Control de Acceso a Garaje (3 variables)

La puerta se abre (A=1) si hay un coche esperando (C=1), el sensor de peso confirma (P=1) o el mando está activado (M=1).

Solución

Expresión: A = C · (P + M)
Simplificada vía Karnaugh.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.5.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.5.1	No resuelve.	Resuelve limitadamente.	Resuelve eficientemente.	Resuelve autónomo.	Resuelve experto.

Problema 8: Alarma de Refrigerador (3 variables)

Alarma suena (S=1) si puerta abierta >5min (T=1), temperatura alta (A=1) y no hay comida dentro (C=0).

Solución

Expresión: S = T · A · ¬C
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

TEC.4.2.1 y TEC.4.4.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.2.1	No analiza.	Analiza superficialmente.	Analiza correctamente.	Analiza detalladamente.	Analiza exhaustivamente.
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.

Problema 9: Sistema de Iluminación Inteligente (3 variables)

Luz enciende (L=1) si es de noche (N=1), hay movimiento (M=1) y no hay luz natural (S=0).

Solución

Expresión: L = N · M · ¬S
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

TEC.4.6.1 y TEC.4.4.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.6.1	No aplica.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.

Problema 10: Detector de Movimiento en Jardín (3 variables)

La luz se enciende (L=1) si hay movimiento (M=1), es de noche (N=1) o hay lluvia (R=1).

Solución

Expresión: L = M · (N + R)
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.6.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.2	No analiza.	Analiza mínimamente.	Analiza aceptablemente.	Analiza notablemente.	Analiza sobresaliente.

Problema 11: Control de Horno (3 variables)

El horno se apaga (A=0) si la temperatura es alta (T=1), puerta abierta (P=1) y tiempo excedido (E=1).

Solución

Expresión para apagado: A = T · P · E (pero salida inversa para encendido).

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.2.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.2.2	No fabrica.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 12: Sistema de Seguridad para Bebé (3 variables)

Alarma (A=1) si bebé llora (L=1), habitación oscura (O=0) y padres no presentes (P=0).

Solución

Expresión: A = L · ¬O · ¬P
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.6.3.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.6.3	No identifica.	Identifica parcialmente.	Identifica correctamente.	Identifica muy bien.	Identifica excelentemente.

Problema 13: Control de Lavadora (3 variables)

Inicia ciclo (I=1) si puerta cerrada (P=0), agua suficiente (A=1) y detergente presente (D=1).

Solución

Expresión: I = ¬P · A · D
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.5.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.5.1	No resuelve.	Resuelve limitadamente.	Resuelve eficientemente.	Resuelve autónomo.	Resuelve experto.

Problema 14: Detector de Incendio (3 variables)

Alarma (A=1) si humo detectado (H=1), temperatura alta (T=1) o gas presente (G=1).

Solución

Expresión: A = H + T + G
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.6.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.1	No aplica.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.

Problema 15: Sistema de Alarma para Bicicleta (3 variables)

Alarma (A=1) si movimiento detectado (M=1), candado roto (C=0) y dueño ausente (D=0).

Solución

Expresión: A = M · ¬C · ¬D
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.2.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.2.2	No fabrica.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 16: Control de Cafetera (4 variables)

Cafetera inicia (I=1) si hay agua (A=1), café (C=1), taza presente (T=1) y botón presionado (B=1).

Solución

Expresión: I = A · C · T · B
Simplificada: Igual.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.2.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.2.2	No fabrica.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 17: Detector de Fugas en Hogar (4 variables)

Alarma (A=1) si fuga de gas (G=1) o agua (W=1), ventana cerrada (V=0) y nadie en casa (H=0).

Solución

Expresión: A = (G + W) · ¬V · ¬H
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.6.3.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.6.3	No identifica.	Identifica parcialmente.	Identifica correctamente.	Identifica muy bien.	Identifica excelentemente.

Problema 18: Sistema de Riego Automático (4 variables)

Riego activa (R=1) si suelo seco (S=1), no llueve (L=0), temperatura alta (T=1) y hora adecuada (H=1).

Solución

Expresión: R = S · ¬L · T · H
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.6.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.2	No analiza.	Analiza mínimamente.	Analiza aceptablemente.	Analiza notablemente.	Analiza sobresaliente.

Problema 19: Control de Ascensor Simple (4 variables)

Ascensor mueve (M=1) si puerta cerrada (P=0), botón presionado (B=1), no sobrecarga (S=0) y piso seleccionado (F=1).

Solución

Expresión: M = ¬P · B · ¬S · F
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.2.1 y TEC.4.4.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.2.1	No analiza.	Analiza superficialmente.	Analiza correctamente.	Analiza detalladamente.	Analiza exhaustivamente.
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.

Problema 20: Sistema de Seguridad para Hogar (4 variables)

Alarma (A=1) si puerta abierta (P=1), ventana rota (V=1), no luz (L=0) y noche (N=1).

Solución

Expresión: A = P · V · ¬L · N
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.6.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.6.1	No aplica.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.

Problema 21: Control de Microondas (4 variables)

Inicia (I=1) si puerta cerrada (P=0), tiempo establecido (T=1), potencia seleccionada (S=1) y botón start (B=1).

Solución

Expresión: I = ¬P · T · S · B
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.2.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.2.2	No fabrica.	Fabrica con fallos.	Fabrica adecuadamente.	Fabrica con innovación.	Fabrica excepcionalmente.

Problema 22: Detector de Sobrecarga Eléctrica (4 variables)

Apaga circuito (A=1) si corriente alta (C=1), voltaje inestable (V=1), temperatura elevada (T=1) o fusible dañado (F=1).

Solución

Expresión: A = C + V + T + F
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.6.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.1	No aplica.	Aplica parcialmente.	Aplica adecuadamente.	Aplica avanzado.	Aplica excepcionalmente.

Problema 23: Sistema de Control para Robot Aspirador (4 variables)

Inicia limpieza (I=1) si batería cargada (B=1), habitación sucia (S=1), no obstáculos (O=0) y horario programado (H=1).

Solución

Expresión: I = B · S · ¬O · H
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.5.1.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.5.1	No resuelve.	Resuelve limitadamente.	Resuelve eficientemente.	Resuelve autónomo.	Resuelve experto.

Problema 24: Alarma para Medicamentos (4 variables)

Recuerda (R=1) si hora de toma (H=1), medicamento disponible (M=1), paciente despierto (D=1) y no tomado aún (T=0).

Solución

Expresión: R = H · M · D · ¬T
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.1 y TEC.4.6.3.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.1	No diseña.	Diseña con errores.	Diseña correctamente.	Diseña avanzado.	Diseña innovador.
TEC.4.6.3	No identifica.	Identifica parcialmente.	Identifica correctamente.	Identifica muy bien.	Identifica excelentemente.

Problema 25: Control de Termostato Inteligente (4 variables)

Activa calefacción (C=1) si temperatura baja (T=0), alguien en casa (P=1), no ventana abierta (V=0) y modo invierno (M=1).

Solución

Expresión: C = ¬T · P · ¬V · M
Simplificada.

Relación con Criterios

TEC.4.4.2 y TEC.4.6.2.

Rúbrica de Evaluación

Criterio	1-2,9	3-4,9	5-6,9	7-8,9	9-10
TEC.4.4.2	No integra.	Integra limitadamente.	Integra correctamente.	Integra avanzado.	Integra innovador.
TEC.4.6.2	No analiza.	Analiza mínimamente.	Analiza aceptablemente.	Analiza notablemente.	Analiza sobresaliente.