1 INFORME TECNICO FINAL DEL PROYECTO: “ Efecto de

INFORME TECNICO FINAL DEL PROYECTO: “ Efecto de la motivación en el aprendizaje de la
programación como una herramienta de uso científico”.
Clave SIP: 20082388.
Director del proyecto: Ramón Sebastián Salat Figols.
1. Actividades desarrolladas:
Durante los tres primeros meses del curso de Programación I de la Escuela Superior de Física y
Matemáticas, se trabajó exclusivamente en lenguaje C y se cubrieron todos los temas del
programa; el enfoque estuvo orientado a la solución de problemas de Física y de Matemáticas
usando programación en C; se vieron ejemplos tales como encontrar raíces de ecuaciones
trascendentes, cálculo aproximado de áreas bajo gráfica de funciones, encontrar números primos
y problemas de simulación (valor aproximado de pi por el método de Montecarlo y simulación de
incendios forestales).
Durante el último mes se dio una introducción a Python y a la librería Tkinter para que pudieran
diseñar interfases gráficas, lo cual, les permitía construir programas más similares a los que están
acostumbrados a usar. Se les propuso de tarea que entregaran programas que resolvieran
problemas de su elección usando Tkinter; esto con la finalidad de aumentar su motivación hacia la
programación.
En el último mes también se introdujeron temas adicionales en C y en Python simultáneamente,
por ejemplo, el tema de recursividad. Esto con la finalidad de que los estudiantes se formaran
conceptos más generales (independientes del lenguaje de programación).
Al mismo tiempo, el becario PIFFI del proyecto Wilbert De Jesús, elaboró los programas que se
utilizaron para introducir Python y Tkinter, e inició su tesis de licenciatura elaborando y probando
un programa para ayudar a los estudiantes del primer semestre a entender mejor el método de
mínimos cuadrados ; este programa permite trabajar simultáneamente las representaciones
numérica, gráfica y simbólica de los datos.
A continuación se presentan los programas que se utilizaron para introducir Python y Tkinter,
elaborado por Wilbert De Jesús:
#METODO DE LA BISECCION
def f(x):
return x**2 - 2*x -2
def biseccion(a, b, epsilon):
c = (a + b) / 2.0
while f(c) != 0 and b - a > epsilon:
if f(a)*f(c) > 0:
a=c
elif f(b)*f(c) > 0:
b=c
c = (a + b) / 2.0
return c
1
a=float(raw_input('limite inferior del intervalo '))
b=float(raw_input('limite superior del intervalo '))
epsilon=float(raw_input('valor de epsilon '))
print biseccion(a, b, epsilon)
#Programa para determinar el MCD de dos numeros
def mcd(u,v):
aux=0
while u>0:
if u<v:
aux=u
u=v
v=aux
u=u-v
return v
print 'Este programa determina el MCD de dos numeros'
u=int(raw_input('Proporciona el primer numero '))
v=int(raw_input('Proporciona el segundo numero '))
print '\nEl MCD(',u, ',',v,')=',mcd(u,v)
raw_input()
#Este programa es para saber si un numero es primo
num = int(raw_input('Dame un número: '))
a=0
for divisor in range(2, num):
if num % divisor == 0:
a=1
break
if a==0:
print 'El número', num, 'es primo'
else:
print 'El número', num, 'no es primo'
raw_input()
#EL FACTORIAL DE UN NUMERO NARTURAL
def factorial(n):
if n==0:
return 1
else:
2
return n*factorial(n-1)
print 'Este programa calcula el factorial de un numero natural n \n'
n=int(raw_input('Proporciona el numero '))
print n,'!=',factorial(n)
raw_input()
#Escribe la serie de Fibonacci©
n = int(raw_input('Escribe hasta que numero escribir la serie de Fibonacci: '))
a, b = 0, 1
while b < n:
print b,
a, b = b, a+b
raw_input()
m = int(raw_input('Número de filas: '))
n = int(raw_input('Número de columnas: '))
# Creamos dos matrices nulas...
A = []
for i in range(m):
A.append( [0] * n )
B = []
for i in range(m):
B.append( [0] * n )
print 'Entradas de la matriz A'
for i in range(m):
for j in range(n):
A[i][j] = float(raw_input('Dame el componente (%d,%d): ' % (i, j)))
print 'Entradas de la matriz B'
for i in range(m):
for j in range(n):
B[i][j] = float(raw_input('Dame el componente (%d,%d): ' % (i, j)))
# otra matriz nula para el resultado
C = []
for i in range(m):
C.append( [0] * n )
# realizando la suma
for i in range(m):
for j in range(n):
3
C[i][j] = A[i][j] + B[i][j]
# imprimiendo resultado en la pantalla
print "La Suma es:"
for i in range(m):
for j in range(n):
print C[i][j],
print
from Tkinter import *
def callback():
print "apretaste un boton"
root = Tk()
# crear menu
menu = Menu(root)
root.config(menu=menu)
filemenu = Menu(menu)
menu.add_cascade(label="File", menu=filemenu)
filemenu.add_command(label="New", command=callback)
filemenu.add_command(label="Open...", command=callback)
filemenu.add_separator()
filemenu.add_command(label="Exit", command='exit')
helpmenu = Menu(menu)
menu.add_cascade(label="Help", menu=helpmenu)
helpmenu.add_command(label="About...", command=callback)
mainloop()
from Tkinter import *
root = Tk()
root.title("Mi ventana")
btn = Button(root, text="Salir")
btn.grid()
def stop(event):
root.destroy()
btn.bind('<Button-1>', stop)
root.mainloop()
#PEQUE;A CALCULADORA
import Tkinter as tk
4
labelfont=('times',12,'bold')
def click(key):
global guardar
if key == '=':
# Para realizar la division como flotantes
if '/' in entry.get() and '.' not in entry.get():
entry.insert(tk.END, ".0")
result = eval(entry.get())
entry.delete(0, tk.END)
entry.insert(tk.END, " " + str(result))
elif key == 'C':
entry.delete(0, tk.END) # Se limpia la entrada
elif key == 'MS':
guardar = entry.get()
if '=' in guardar:
ix = guardar.find('=')
guardar = guardar[ix+2:]
root.title('M=' + guardar)
elif key == 'MR':
entry.insert(tk.END, guardar)
elif key == '+/-':
if '=' in entry.get():
entry.delete(0, tk.END)
try:
if entry.get()[0] == '-':
entry.delete(0)
else:
entry.insert(0, '-')
except IndexError:
pass
else:
if '=' in entry.get():
entry.delete(0, tk.END)
entry.insert(tk.END, key)
def Acerca():
win1=tk.Tk()
win1.title('Acerca de calculadora')
texto=tk.Text(win1,font=labelfont,height=8,width=45)
texto.insert(tk.END,'* * * * Calculadora v2.0 * * * *\n\n')
texto.insert(tk.END,'
Derechos Reservados £.\n')
texto.insert(tk.END,'El autor no concede garnatía alguna sobre el uso\n')
texto.insert(tk.END,'de este programa, ni acepta ninguna responsabilidad\n')
texto.insert(tk.END,'por cualquier consecuencia que se pueda atribuir al \n')
texto.insert(tk.END,'uso del mismo.')
texto.pack()
5
def Ayuda():
win2=tk.Tk()
win2.title('Ayuda©')
texto=tk.Text(win2,font=labelfont,height=8,width=55)
texto.insert(tk.END,'* * * *‫ ڜ‬Bienvenido a Calculadora v2.0* * * *\n\n')
texto.insert(tk.END,'Tiene las misma funciones que una calculadora de\n')
texto.insert(tk.END,'bolsillo, la novedad es que al teclear la operacion\n')
texto.insert(tk.END,'a realizar aparece en la pantalla el signo (+, -, /, *).\n\n')
texto.insert(tk.END,'Para iniciar una nueva operación, dar click al botón\n')
texto.insert(tk.END,'"C", y listo.\n\n')
texto.insert(tk.END,'Para guardar un numero en la memoria presionar la tecla MS\n')
texto.insert(tk.END,'Para recuperar el numero de la memoria presionar la tecla MR\n\n')
texto.pack()
#Dimensiones de la ventana
root = tk.Tk()
root.title('Calculadora v1.0')
root.minsize(width=250,height=200)
###Definicion del menu
menu=tk.Menu(root,font=labelfont)
root.config(menu=menu)
infomenu=tk.Menu(menu,font=labelfont)
menu.add_cascade(label='Archivo',font=labelfont,menu=infomenu)
infomenu.add_command(label='Ayuda',command=Ayuda)
infomenu.add_command(label='Acerca de . . .',command=Acerca)
infomenu.add_separator()
infomenu.add_command(label='Salir',command='exit')
lista = [
'7', '8', '9', '*', 'C',
'4', '5', '6', '/', 'MS',
'1', '2', '3', '-', 'MR',
'0', '.', '+/-', '+', '=' ]
# creacion de las teclas
r=1
c=0
for b in lista:
cmd = lambda x=b: click(x)
tk.Button(root,text=b,width=4,relief='raised', bd=3,
font=labelfont,command=cmd).grid(row=r,column=c,padx=3, pady=3)
c += 1
if c > 4:
c=0
r += 1
6
entry = tk.Entry(root, width=30, bg="white", font=labelfont)
entry.grid(row=0,column=0,columnspan=20, ipady=5, pady=10)
root.mainloop()
Como puede observarse el becario PIFFI tardó muy poco tiempo en parender Python y a usar la
librería Tkinter.
Además de estos ejemplos, se usaron otro dos más complejos elaborados por el director del
proyecto; uno para graficar funciones y otro para la técnica de demosaicing dentro del
procesamiento de imágenes digitales. Se incluyen en anexo. El de demosaicing también fue
presentado en una ponencia con publicación de artículo en extenso en la Reunión Nacional
Académica de Física y Matemáticas, celebrada en 2008 en la ESFM.
El programa que presenta en su tesis es excelente porque está pensado en el uso didáctico.
2. Resultados:
Los programas con Tkinter que hicieron los alumnos versaron sobre los siguientes temas:
Calculo del tiempo ascenso, altura máxima y alcance para tiro
parabólico
Altitud y altitud magnética
Diagnóstico de masa corporal
Conversión de temperaturas
Calculadora
Contador de palabras
Calendario
Selección de becarios
Ley de Coulomb
Crecimiento poblacional de aves
Programa sobre mapa de ciudades de la República con mapa
Esta tarea fue opcional y la realizaron aproximadamente 50% de los estudiantes (el total fue de
23).
Todos estos programas muestran la motivación de los estudiantes hacia la programación. Sin
embargo, no todos estaban de acuerdo. Se aplicó la siguiente encuesta y examen:
7
Los dos problemas que siguen los puede resolver en C o en Phyton.
Tiene que entregar esta hoja y el código de los programas con los resultados.
x2
1 
1
1. Calcular la integral
e 2 dx con cuatro cifras decimales.

0
2
2. Encontrar la abscisa del punto de intersección de las curvas y  x 2 y y  sen x
diferente del origen de coordenadas.

1. ¿Le gustaría aprender más de Phyton?


( ) si
( )no
2. Qué prefiere, aprender:
( ) más de Python exclusivamente.
( ) más de C, exclusivamente.
( ) más de C y de Phyton.
3. ¿Cuántos programas ha escrito con Tkinter?______
4. Escribir interfases gráficas con Tkinter es:
( ) sencillo
( ) difícil
( ) muy difícil.
5. ¿Ha usado alguna vez algún lenguaje diferente de Tkinter para elaborar
interfases gráficas?
( ) si
( ) no
6. Es mejor:
( ) aprender C, Phyton y Tk inter.
( ) más de C, exclusivamente.
Los resultados a la encuesta se muestran a continuación:
Total de alumnos que contest enc.
Opciones
Pregunta 1
pregunta 2
Pregunta 3
Pregunta 4
Pregunta 5
Pregunta 6
23
1 2 3 4 5+
21 2
2 4 17
0 4 1 2 15
11 14
5 17
21 1 1
21 de los 23 alumnos manifestaron que les interesaría parender más de Python; 2 indicaron que
les gustaría aprender más solamente de Python, 4 solamente de C y 17 de ambos; 11 de los 23
alumnos piensa que es sencillo construir interfases gráficas con Tkinter, 14 que es difícil.
El promedio general en el examen fue de 9 y solamente hubo dos reprobados con 5.
8
3. Conclusiones.
La introducción de Python y Tkinter no impidió cumplir con el programa de la materia. La
introducción de Tkinter motivó a los estudiantes a crear sus propios programas, de su propio
interés. Cuatro de los 23 alumnos preferían aprender exclusivamente más de C; es decir, no todos
los alumnos estuvieron de acuerdo en la introducción de Python.
En general puede estimarse que la introducción de Python y Tkinter respetando el programa
vigente, produjo un éxito razonable en el mejoramiento de la motivación del estudiante y en su
desempeño.
Propuesta de programa para la materia de Programación I para la Licenciatura en Física y
Matemáticas.
1. Introducción al funcionamiento de la computadora.
Partes de una computadora con una arquitectura de Von Newman. Uso de un simulador.
2. Tipos de datos en C. Estructura de un programa en C. Entradas y salidas sencillas.
Elaboración por parte de los alumnos de programas sencillos utilizando variables
numéricas y de caracteres. Uso de librerías tales como math.h, stdli.h.
3. Generación de números pseudoaleatorios y simulación.
4. Introducción a funciones y su uso. Creación de archivos cabecera (.h).
5. Condicionales: if, else. Estructuras repetitivas: for, while, case.
6. Introducción a arreglos numéricos de una y dos dimensiones y de caracteres. Cadenas.
Librería string.h
7. Apuntadores y uso de malloc.
8. Estructuras.
9. Introducción a Python. Entradas y saldas sencillas. Primeros programas sencillos.
10. Introducción a la librería Tkinter.
11. Recursividad en C y en Python.
12. Clases en C y en Python.
Apéndice. Programas avanzados de ejemplo en Tkinter.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.
ESCUELA SUPERIOR DE FÍSICA Y MATEMÁTICAS.
Nombre del programa: Interpolador v1.
9
Autor: Ramón Sebastián Salat Figols.
Proyecto de investigación: Efecto de la motivación en el aprendizaje de la
programación como una herramienta de uso científico.
Clave SEPI: 20082388.
Este programa es de propósito didáctico.
Interpolador v1.
Derechos Reservados. Ramón Sebastian Salat Figols. 2008.
Condiciones de uso:
Se permite, sin costo alguno, copiar, distribuir y usar sin quitar la nota condiciones de uso ni su contenido.
Tambien se permite modificar con la condicion de que se especifiquen los cambios y el autor de los mismos
y la fecha en que se realizaron al distribuir la version modificada. El autor no concede ninguna garantia sobre
el uso de este programa, ni acepta ninguna responsabilidad por cualquier consecuencia que se pueda
atribuir al uso de este programa.
CODIGO FUENTE.
# -*- coding: cp1252 -*###############################################################
###Interpolador v1#############################################
###Derechos Reservados. Ramon Sebastian Salat Figols. 2008.####
###Este programa permite explorar diferentes algoritmos########
###para interpolar en imagenes digitales#######################
###############################################################
# -*- coding: cp1252 -*10
##########Librerias##########
from Numeric import*
from Tkinter import *
import ImageTk
import Image
import os
##########Variables##########
a11=0
a12=0
a13=0
a21=0
a22=0
a23=0
a31=0
a32=0
a33=0
a="c:/demosaicing/X.bmp"
b="c:/demosaicing/Y.bmp"
canx=400
cany=300
maxx=2840
maxy=2128
z=3*maxx
f=zeros((maxy+1,maxx+1))
###########Autor#############
def about():
win1=Tk()
11
win1.title('Condiciones de uso')
texto=Text(win1,font=labelfont,height=12,width=60)
texto.insert(END,'Interpolador v1\n')
texto.insert(END,'Derechos Reservados. Ramon Sebastian Salat Figols. 2008.\n')
texto.insert(END,'Condiciones de uso. \n')
texto.insert(END,'Se pemite, sin costo alguno, copiar, distribuir y usar sin quitar\n')
texto.insert(END,'la nota \"condiciones de uso\" ni su contenido.\n')
texto.insert(END,'Tambien se permite modificar con la condicion de que\n')
texto.insert(END,'se especifiquen los cambios y el autor de los mismos y\n')
texto.insert(END,'la fecha en que se realizaron al distribuir la version modificada.\n')
texto.insert(END,'El autor no concede ninguna garantia sobre el uso\n')
texto.insert(END,'de este programa, ni acepta ninguna responsabilidad\n')
texto.insert(END,'por cualquier consecuencia que se pueda atribuir al \n')
texto.insert(END,'uso de este programa.')
texto.pack()
###########Funcion que presenta la ayuda########
def helpp():
win2=Tk()
scrollbar=Scrollbar(win2)
scrollbar.pack(side=RIGHT,fill=Y)
win2.title('Ayuda')
texto=Text(win2,font=labelfont,height=20,width=50,wrap=WORD,yscrollcommand=scrollbar.set)
scrollbar.config(command=texto.yview)
texto.insert(END,'Bienvenido a Interpolador v1.\n\n')
12
texto.insert(END,'Este program permite explorar visualmente diferentes\n')
texto.insert(END,'algoritmos para interpolar los colores en una imagen\n')
texto.insert(END,'tal como es obtenida por el sensor de una camara\n')
texto.insert(END,'en escala de grises.\n')
texto.insert(END,'La imagen hay que ponerla en el directorio\n')
texto.insert(END,'demosaicing\n')
texto.insert(END,'Y tiene que tener las siguientes caracteristicas:\n')
texto.insert(END,'1. Debe ser un archivo en mapa de bits con \n')
texto.insert(END,'24 bits por pixel\n')
texto.insert(END,'2. Debe ser la imagen en escala de grises\n')
texto.insert(END,'tal y como es producida por el sensor de la camara,\n')
texto.insert(END,'con una resolución de 2840x2128.Modificando las\n')
texto.insert(END,'variables maxx y maxy en el programa, puede.\n')
texto.insert(END,'trabajarse con otras resoluciones.\n')
texto.insert(END,'El boton original permite visualizar la imagen\n')
texto.insert(END,'original.\n')
texto.insert(END,'El boton borra permite borrar la imagen.\n')
texto.insert(END,'El boton interpola efectua la interpolacion y muestra\n')
texto.insert(END,'el resultado.\n')
texto.insert(END,'Introduccion de los parametros del algoritmo: \n')
texto.insert(END,'En los cuadros donde se introducen los parametos.\n')
texto.insert(END,'la primera o dos primeras palabras indican\n')
texto.insert(END,'el color del pixel segun el sensor y la ultima\n')
texto.insert(END,'palabra la componente de color de dicho pixel,\n')
texto.insert(END,'por ejemplo, rojo verde indica la componente verde\n')
texto.insert(END,'del pixel que originalmente en el sensor es rojo.\n')
texto.insert(END,'Verde sup indica verde superior y verde inf, verde.\n')
13
texto.insert(END,'inferior.\n')
texto.insert(END,'Los espacios de datos se pueden llenar con expressiones\n')
texto.insert(END,'arritmeticas escritas en terminos de a11, a12, a13,...a33\n')
texto.insert(END,'Para un pixel determinado, el siguiente arreglo representa\n')
texto.insert(END,'los datos de intensidad de gris de los pixeles vecinos:\n')
texto.insert(END,' a11 a12 a13\n')
texto.insert(END,' a21 a22 a23\n')
texto.insert(END,' a31 a32 a33\n')
texto.insert(END,'La intensidad del pixel actual esta dada por a22.\n')
texto.insert(END,'Para dar los parametros hay que considerar el orden\n')
texto.insert(END,'de recorrido de los pixels en una imagen de mapa de bits.\n')
texto.insert(END,'Para su fucionamiento, el programa requiere de Python 2.5.\n')
texto.insert(END,'y las bibliotecas NumPy e Image.\n')
texto.insert(END,'Se recomienda verificar las licencias de uso.\n')
texto.insert(END,'Para obtener mejores resultados puede aumentarse\n')
texto.insert(END,'el contraste de la imagen original.\n')
texto.pack()
#########Funcion que borra la imagen##########
def borra():
can.delete(ALL)
#########Funcion que despliega la imagen original###
def ver():
im= Image.open(a)
photoim=ImageTk.PhotoImage(im)
can.create_image(0,0,anchor=NW,image=photoim)
can.pack(expand=1,fill=BOTH,anchor=NW)
14
win.mainloop()
############Funcion que realiza el demosaicing####
def demo():
fx=open('c:/demosaicing/X.bmp',"rb")
fy=open('c:/demosaicing/Y.bmp',"wb")
for i in range(1,55):
c=fx.read(1)
fy.write(c)
for i in range(1,maxy+1):
for j in range(1,maxx+1):
cb=fx.read(1)
cg=fx.read(1)
cr=fx.read(1)
f[i][j]=ord(cb)
print "Archivo leido"
fx.close()
for i in range(1,maxy+1):
for j in range(1,maxx+1):
if i>1 and i<maxy and j>1 and j<maxx:
a11=f[i-1][j-1]
a12=f[i-1][j]
a13=f[i-1][j+1]
a21=f[i][j-1]
a22=f[i][j]
a23=f[i][j+1]
a31=f[i+1][j-1]
15
a32=f[i+1][j]
a33=f[i+1][j+1]
if i%2==0 and j%2==1:
cb=chr(a22)
cg=chr(eval(azulv))
cr=chr(eval(azulr))
if i%2==0 and j%2==0:
cb=chr(eval(verdeia))
cg=chr(a22)
cr=chr(eval(verdeir))
if i%2==1 and j%2==1:
cb=chr(eval(verdesa))
cg=chr(a22)
cr=chr(eval(verdesr))
if i%2==1 and j%2==0:
cb=chr(eval(rojoa))
cg=chr(eval(rojov))
cr=chr(a22)
fy.write(cr)
fy.write(cg)
fy.write(cb)
else:
cb=chr(200)
fy.write(cb)
fy.write(cb)
fy.write(cb)
if i%100==0:
16
print 4*i/100,"%"
fy.close()
print "termino"
im= Image.open(b)
photoim=ImageTk.PhotoImage(im)
can.create_image(0,0,anchor=NW,image=photoim)
can.pack(expand=1,fill=BOTH,anchor=NW)
win.mainloop()
#########Funciones para capturar datos########
def azul_v():
global azulv
azulv=e_azul_v.get()
def azul_r():
global azulr
azulr=e_azul_r.get()
def verdes_a():
global verdesa
verdesa=e_verdes_a.get()
def verdei_a():
global verdeia
verdeia=e_verdei_a.get()
def verdes_r():
global verdesr
verdesr=e_verdes_r.get()
def verdei_r():
global verdeir
verdeir=e_verdei_r.get()
17
def rojo_a():
global rojoa
rojoa=e_rojo_a.get()
def rojo_v():
global rojov
rojov=e_rojo_v.get()
def umbral():
global um
um=e_umbral.get()
def salida():
win.destroy()
win.quit()
#########################################################
##############Programa principal############################
#########################################################
#########Ventana principal###################################
win=Tk()
win.title('Interpolador v1')
win.config(bg="#eee")
labelfont=('times',12,'bold')
labelfont1=('times',16,'bold')
win.minsize(width=canx+600,height=cany)
###############Menu##############
menu=Menu(win,font=labelfont1)
win.config(menu=menu)
win.config(menu=menu)
infomenu=Menu(menu,font=labelfont)
18
menu.add_cascade(label='Informacion',font=labelfont,menu=infomenu)
infomenu.add_command(label='Condiciones de uso',command=about)
infomenu.add_command(label='Ayuda',command=helpp)
##########Lienzo###################
can=Canvas(win,width=canx,height=cany,bg='black',bd=5)
can.config(scrollregion=(0,0,maxx,maxy))
yscrollbar=Scrollbar(can,orient=VERTICAL)
xscrollbar=Scrollbar(can,orient=HORIZONTAL)
yscrollbar.config(command=can.yview)
xscrollbar.config(command=can.xview)
can.config(xscrollcommand=xscrollbar.set)
can.config(yscrollcommand=yscrollbar.set)
yscrollbar.pack(side=RIGHT,fill=Y)
xscrollbar.pack(side=BOTTOM,fill=X)
#############Botones##################
marco3=Frame(win,width=250,height=800,bg='white',bd=5)
marco3.pack(side=RIGHT)
marco1=Frame(marco3,width=250,height=700,bg='white',bd=5)
marco1.pack(side=TOP)
marco2=Frame(marco3,width=250,height=100,bg='white',bd=5)
marco2.pack(side=TOP)
borrar=Button(marco2,text='borrar',command=borra,font=labelfont,width=7)
borrar.config(bg='blue',fg='white',bd=5)
borrar.pack(side=LEFT)
ve=Button(marco2,text='original',command=ver,font=labelfont,width=7)
ve.config(bg='blue',fg='white',bd=5)
ve.pack(side=LEFT)
19
demo=Button(marco2,text='interpola',command=demo,font=labelfont,width=7)
demo.config(bg='blue',fg='white',bd=5)
demo.pack(side=LEFT)
salir=Button(marco2,text='salir',command=salida,font=labelfont,width=7)
salir.config(bg='blue',fg='white',bd=5)
salir.pack(side=LEFT)
azulv=Button(marco1, text='azul verde= ', command=azul_v,bd=5)
azulv.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
azulv.config(font=labelfont)
azulv.pack(side=TOP)
e_azul_v=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_azul_v.pack(side=TOP)
azulr=Button(marco1, text='azul rojo= ', command=azul_r,bd=5)
azulr.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
azulr.config(font=labelfont)
azulr.pack(side=TOP)
e_azul_r=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_azul_r.pack(side=TOP)
verdesa=Button(marco1, text='verde sup azul= ', command=verdes_a,bd=5)
verdesa.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
verdesa.config(font=labelfont)
verdesa.pack(side=TOP)
e_verdes_a=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_verdes_a.pack(side=TOP)
verdesr=Button(marco1, text='verde sup rojo= ', command=verdes_r,bd=5)
verdesr.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
verdesr.config(font=labelfont)
20
verdesr.pack(side=TOP)
e_verdes_r=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_verdes_r.pack(side=TOP)
verdeia=Button(marco1, text='verde inf azul= ', command=verdei_a,bd=5)
verdeia.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
verdeia.config(font=labelfont)
verdeia.pack(side=TOP)
e_verdei_a=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_verdei_a.pack(side=TOP)
verdeir=Button(marco1, text='verde inf rojo= ', command=verdei_r,bd=5)
verdeir.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
verdeir.config(font=labelfont)
verdeir.pack(side=TOP)
e_verdei_r=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_verdei_r.pack(side=TOP)
rojoa=Button(marco1, text='rojo azul= ', command=rojo_a,bd=5)
rojoa.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
rojoa.config(font=labelfont)
rojoa.pack(side=TOP)
e_rojo_a=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_rojo_a.pack(side=TOP)
rojov=Button(marco1, text='rojo verde= ', command=rojo_v,bd=5)
rojov.config(bg='#777',fg='white',width=15,bd=5)
rojov.config(font=labelfont)
rojov.pack(side=TOP)
e_rojo_v=Entry(marco1,font=labelfont1,width=30,bd=5,bg='grey')
e_rojo_v.pack(side=TOP)
21
can.pack(expand=1,fill=BOTH)
win.mainloop()
Programa de cómputo con fines didácticos: Graficando funciones v 1.01.
Elaborado dentro del proyecto de investigación: Efecto de la motivación en el
aprendizaje de la programación como una herramienta de uso científico.
Clave SEPI: 20082388
Autor: Ramón Sebatián Salat Figols.
Este programa es de propósito didáctico.
Derechos Reservados. Ramon Sebastian Salat Figols. 2008.
Condiciones de uso.
Se permite, sin costo alguno, copiar, distribuir y usar sin quitar la nota "condiciones de uso" ni su contenido.
También se permite modificar con la condición de que se especifiquen los cambios y el autor de los mismos
y la fecha en que se realizaron al distribuir la versión modificada. El autor no concede ninguna garantía sobre
el uso de este programa, ni acepta ninguna responsabilidad por cualquier consecuencia que se pueda
atribuir al uso de este programa.
CODIGO FUENTE.
######################################################
###Graficando funciones v1.01##############################
###Derechos Reservados. Ramon Sebastian Salat Figols. 2008.####
###Este programa permite graficar funciones de una variable#######
######################################################
from Tkinter import *
from math import sin,cos,tan,asin,acos,atan,log,sqrt,fabs,exp
import os
import sys
###Define variables globales
labelfont=('times',12,'bold')
labelfont1=('times',20,'bold')
nam='traza'
posy=0.
22
s=0
q1=0
q2=0
###Abre archivo de historia e inicia
def inicia():
global fil
fil=open('traza1.txt','w')
global minx,miny,maxx,maxy,a
a='0'
minx=-10.
miny=-10.
maxx=10.
maxy=10.
###Funcion de respuesta del raton
def callback(event):
fil.write('click\n')
borra()
grafica()
posx=event.x
posy=event.y
posy=600-posy
x11=((maxx-minx)/598.)*posx+(minx-((maxx-minx)/598.))
y11=((maxy-miny)/598.)*posy+(miny-((maxy-miny)/598.))
fil.write(str(x11)+'\n')
fil.write(str(y11)+'\n')
can.create_text(200,20,text='('+str(x11)+', '+str(y11)+')',fill='white',font=('times',16))
fo=a
fo=fo.replace("q1","("+str(q1)+")")
fo=fo.replace("q2","("+str(q2)+")")
can.create_text(180,50,text=fo,fill='white',font=('times',16))
###Funcion que borra la pantalla
def borra():
can.delete(ALL)
###Funcion que calcula valores de la funcion
def funcion(x):
try:
b=eval(a)
except ZeroDivisionError:
b=2.2222
except ValueError:
b=2.2222
23
except OverflowError:
b=2.2222
return (b)
###Funcion que cierra el programa
def salida():
fil.write('fin\n')
win.destroy()
fil.close()
plataforma=sys.platform
if plataforma=='darwin':
os.system('mv'+' traza1.txt'+' '+nam+'.txt')
if plataforma=='win32':
os.system('rename'+' traza1.txt'+' '+nam+'.txt')
os.system('del traza1.txt')
win.quit()
###Funcion que grafica la funcion
def grafica():
if minx<0 and maxx>0:
x0=-(600*minx)/(maxx-minx)
can.create_line(x0,0,x0,600,fill='#aaa')
if miny<0 and maxy>0:
y0=-(600*miny)/(maxy-miny)
y0=600-y0
can.create_line(0,y0,600,y0,fill='#aaa')
for x in range(1,599):
x1=((maxx-minx)/598.)*x+(minx-((maxx-minx)/598.))
y1=funcion(x1)
y=(598./(maxy-miny))*y1+1-(598.*miny)/(maxy-miny)
xs=x+1
x1s=((maxx-minx)/598.)*xs+(minx-((maxx-minx)/598.))
y1s=funcion(x1s)
ys=(598./(maxy-miny))*y1s+1-(598.*miny)/(maxy-miny)
y=600-y
ys=600-ys
if y<600 and ys<600 and y1!=2.2222 and y1s!=2.2222 and abs(ys-y)<200.:
can.create_line(x,y,xs,ys,fill='white')
global fo
fo=a
fo=fo.replace("q1","("+str(q1)+")")
fo=fo.replace("q2","("+str(q2)+")")
can.create_text(180,50,text=fo,fill='white',font=('times',16))
###Funcion que interpreta a la funcion
def formula():
24
fil.write('formula\n')
global a
a=e_formula.get()
fil.write(a+'\n')
borra()
grafica()
##Funcion para alejar la grafica
def zomout():
fil.write('aleja\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=minx
b=miny
c=maxx
d=maxy
hx=(maxx-minx)/10
hy=(maxy-miny)/10
if hx>0 and hy>0:
minx=a-hx
miny=b-hy
maxx=c+hx
maxy=d+hy
borra()
grafica()
###Funcion que acerca la imagen
def zomin():
fil.write('acerca\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=minx
b=miny
c=maxx
d=maxy
hx=(maxx-minx)/10
hy=(maxy-miny)/10
if hx>0 and hy>0:
minx=a+hx
miny=b+hy
maxx=c-hy
maxy=d-hy
borra()
grafica()
###Funcion que reinicia la graficacion
def reset():
25
fil.write('reinicia\n')
borra()
a=-10.
b=-10.
c=10.
d=10.
global minx,miny,maxx,maxy
minx=a
miny=b
maxx=c
maxy=d
grafica()
###Funcion que mueve la grafica hacia la derecha
def right():
fil.write('derecha\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=minx
c=maxx
minx=a-(c-a)/10
maxx=c-(c-a)/10
borra()
grafica()
###Funcion que mueve la grafica a la izquierda
def left():
fil.write('izquierda\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=minx
c=maxx
minx=a+(c-a)/10
maxx=c+(c-a)/10
borra()
grafica()
###Funcion que mueve la grafica hacia arriba
def up():
fil.write('arriba\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=miny
c=maxy
miny=a-(c-a)/10
maxy=c-(c-a)/10
borra()
grafica()
###Funcion que mueve la grafica hacia abajo
26
def down():
fil.write('abajo\n')
global minx,miny,maxx,maxy
a=miny
c=maxy
miny=a+(c-a)/10
maxy=c+(c-a)/10
borra()
grafica()
###Funcion que captura valor de la escala para q1
def report(event):
fil.write('valor de q1\n')
global q1
q1=escala.get()
fil.write(str(q1)+'\n')
borra()
grafica()
###Funcion que captura valor de la escala para q2
def report1(event):
fil.write('valor de q2\n')
global q2
q2=escala1.get()
fil.write(str(q2)+'\n')
borra()
grafica()
###Funcion que captura el nombre de usuario
def name():
global nam
nam1=nam
nam=nam1
nam=e_name.get()
def nada():
global aaa
def nada1():
global bbbb
inicia()
###Funcion que presenta nota acerca de uso del programa
def about():
win1=Tk()
win1.title('Condiciones de uso')
texto=Text(win1,font=labelfont,height=12,width=60)
texto.insert(END,'Graficando funciones v1.01\n')
texto.insert(END,'Derechos Reservados. Ramon Sebastian Salat Figols. 2008.\n')
27
texto.insert(END,'Condiciones de uso. \n')
texto.insert(END,'Se pemite, sin costo alguno, copiar, distribuir y usar sin quitar\n')
texto.insert(END,'la nota \"condiciones de uso\" ni su contenido.\n')
texto.insert(END,'Tambien se permite modificar con la condicion de que\n')
texto.insert(END,'se especifiquen los cambios y el autor de los mismos y\n')
texto.insert(END,'la fecha en que se realizaron al distribuir la version modificada.\n')
texto.insert(END,'El autor no concede ninguna garantia sobre el uso\n')
texto.insert(END,'de este programa, ni acepta ninguna responsabilidad\n')
texto.insert(END,'por cualquier consecuencia que se pueda atribuir al \n')
texto.insert(END,'uso de este programa.')
texto.pack()
###Funcion que presenta la ayuda
def helpp():
win2=Tk()
scrollbar=Scrollbar(win2)
scrollbar.pack(side=RIGHT,fill=Y)
win2.title('Ayuda')
texto=Text(win2,font=labelfont,height=20,width=50,wrap=WORD,yscrollcommand=scrollb
ar.set)
scrollbar.config(command=texto.yview)
texto.insert(END,'Bienvenido a Graficando funciones v1.01.\n\n')
texto.insert(END,'En el rectangulo a la derecha de y=,\n')
texto.insert(END,'escribe la formula de la funcion y luego\n')
texto.insert(END,'oprime el boton y=.\n')
texto.insert(END,'Para acercar la grafica presione acerca.\n')
texto.insert(END,'Para alejar la grafica presione aleja.\n')
texto.insert(END,'Para mover la grafica a la derecha, presione derecha.\n')
texto.insert(END,'Para mover la grafica a la izquierda, presione izquierda.\n')
texto.insert(END,'Para mover la grafica hacia arriba, presione arriba.\n')
texto.insert(END,'Para mover la grafica hacia abajo, presione abajo.\n')
texto.insert(END,'Para limpiar la pantalla, presione limpia\n')
texto.insert(END,'Para poner los ejes y la ventana como al principio\n')
texto.insert(END,'presione reinicia\n\n')
texto.insert(END,'Para escribir una funcion puede usar dos\n')
texto.insert(END,'parametros, q1 and q2 y las funciones sin,cos,tan,asin,\n')
texto.insert(END,'acos,atan,log,sqrt,fabs,exp y abs.\n')
texto.insert(END,'Usted puede variar los parametros por medio \n')
texto.insert(END,'de las dos escalas que estan a la derecha.\n')
texto.insert(END,'de la pantalla negra.\n\n')
texto.insert(END,'Ejemplos de escritura de funciones:\n')
texto.insert(END,'x**4-2*x**3+x**2-5*x, x*sin(1/x), (q1-x)**2+q2, q1*sin(q2*x)\n')
texto.insert(END,'Al hacer click con el boton izquierdo del raton\n')
28
texto.insert(END,'aparecen en la pantalla las coordenadas del punto.\n')
texto.insert(END,'Si pone su nombre arriba de nombre, se creara.\n')
texto.insert(END,'un archivo con su nombre con toda la historia, \n')
texto.insert(END,'de otro modo el archivo tendra el nombre de traza.\n')
texto.insert(END,'\n')
texto.insert(END,'La pantalla de graficacion es de 600x600 puntos y\n')
texto.insert(END,'el programa puede dibujar segementos con pendiente\n')
texto.insert(END,'menor que 200, es decir, entre dos abcisas consecutivas,\n')
texto.insert(END,'la maxima variacion vertical es de 199 puntos.\n')
texto.insert(END,'Si la grafica tiene un salto en algun punto debido\n')
texto.insert(END,'a una discontinuidad de la funcion, esta puede\n')
texto.insert(END,'ocultarse uniendo puntos indebidamente. Esto se\n')
texto.insert(END,'resuelve usualmente si se realizan acercamientos en\n')
texto.insert(END,'forma sucesivamente.\n')
texto.pack()
####################################
###Inicio del programa principal###########
####################################
###Definicion de l ventana principal
win=Tk()
win.title('Graficando funciones v1.01')
win.minsize(width=720,height=620)
###Definicion del menu
menu=Menu(win,font=labelfont1)
win.config(menu=menu)
infomenu=Menu(menu,font=labelfont)
menu.add_cascade(label='Informacion',font=labelfont,menu=infomenu)
infomenu.add_command(label='Condiciones de uso',command=about)
infomenu.add_command(label='Ayuda',command=helpp)
###Definicion de la pantalla de graficacion
can=Canvas(win,width=600,height=600,bg='black',bd=5)
can.bind("<Button-1>",callback)
can.bind("<B3-Motion>",callback)
###Definicion de marcos
marco1=Frame(win,width=120,height=400,bg='white',bd=5)
marco1.pack(side=RIGHT)
marco3=Frame(win,width=50,height=600,bg='white',bd=5)
marco3.pack(side=RIGHT)
marco4=Frame(marco3,width=50,height=60,bg='white',bd=5)
marco4.pack(side=TOP)
###Definicion de escalas para los parametros
29
escala=Scale(marco3,from_=10,to=10,command=report,tickinterval=1,resolution=1,width=15,sliderlength=20,length=2
90,font=labelfont)
escala.config(bg='grey',fg='black')
escala.pack(side=LEFT)
escala1=Scale(marco3,from_=10,to=10,command=report1,tickinterval=1,resolution=1,width=15,sliderlength=20,length=
290,font=labelfont)
escala1.config(bg='grey',fg='black')
escala1.pack(side=RIGHT)
###Definicion del boton para borrar
borrar=Button(marco1,text='limpia',command=borra,font=labelfont,width=7)
borrar.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
borrar.pack(side=TOP)
###Definicion de marco
marco2=Frame(win,width=700,height=20,bg='white',bd=5)
marco2.pack(side=TOP)
###Definicion de boton para captar la formula
formula=Button(marco2, text='y= ', command=formula,bd=5)
formula.config(bg='#009',fg='white',width=3,bd=5)
formula.config(font=labelfont)
formula.pack(side=LEFT)
e_formula=Entry(marco2,font=labelfont1,width=40,bd=5,bg='grey')
e_formula.pack(side=LEFT)
###Definicion d boton para graficar
grafica1=Button(marco1,text='grafica',command=grafica,font=labelfont,width=7)
grafica1.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
grafica1.pack(side=TOP)
###Definicion de boton para alejar la grafica
zoomo=Button(marco1,text='aleja',command=zomout,font=labelfont,width=7)
zoomo.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
zoomo.pack(side=TOP)
###Definicion de boton para acercar la grafica
zoomin=Button(marco1,text='acerca',command=zomin,font=labelfont,width=7)
zoomin.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
zoomin.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para mover a la derecha
right1=Button(marco1,text='derecha',command=right,font=labelfont,width=7)
right1.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
right1.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para mover a la izquierda
left1=Button(marco1,text='izquierda',command=left,font=labelfont,width=7)
left1.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
30
left1.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para mover hacia arriba
up1=Button(marco1,text='arriba',command=up,font=labelfont,width=7)
up1.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
up1.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para mover hacia abajo
down1=Button(marco1,text='abajo',command=down,font=labelfont,width=7)
down1.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
down1.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para reiniciar
res=Button(marco1,text='reinicia',command=reset,font=labelfont,width=7)
res.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
res.pack(side=TOP)
###Definicion del boton para salir
salida=Button(marco1,text='salir',command=salida,font=labelfont,width=7)
salida.config(bg='#009',fg='white',bd=5)
salida.pack(side=TOP)
###Definicion de botones para capturar el nombre de usuario
e_name=Entry(marco4,font=labelfont1,width=10,bd=5,bg='grey')
e_name.pack(side=TOP)
name=Button(marco4,font=labelfont, text='nombre', command=name,bd=5)
name.config(bg='#009',fg='white',width=15,bd=5)
name.config(font=labelfont)
name.pack(side=TOP)
can.pack()
win.mainloop()
31