Arduino + S4A. Hello world via Bluetooth

17 07 2014

Gràcies a Arduino i a Scrath for Arduino els Tecno-Lògics ens introduïm en la computació física de manera creativa, però sempre amb cables USB pel mig. Aquesta “limitació” ha portat de cap a la profe durant molt de temps, però al final el mòdul Bluetooth ha estat dominat!
Abans que se m’oblidi cap detall deixo aqui la meva xuleta de com ho he aconseguit:

El mòdul Bluetooth HC-06 utilitzat, comprat a e-bay >>>

Connexions HC-06 –> Arduino:
HC-06 RXD –> Arduino Pin 1 (TXD)
HC-06 TXD –> Arduino Pin 0 (RXD)
HC-06 GND –> Arduino GND
HC-06 VCC –> Arduino +5V
Els pins 0 (RXD), 1 (TXD) són els que utilitza Arduino per comunicar-se amb el PC (enviar i rebre dades)

Sincronització del HC-06 amb el PC
Un cop connectat a l’Arduino i aquest a l’ordinador via USB per alimentar-lo l’he sincronitzat amb el PC a través de l’administrador de dispositius Bluetooth del Windows.

Configuració del HC-06
Aquest ha estat el punt més liós: el mòdul Bluetooth està configurat per treballar a 6.900 bps, però segons Victor Casado, de l’equip de desenvolupament de S4A, tant l’S4A com el firmware estan configurats en 38.400 bps. Així doncs, cal canviar la configuració del HC-06.
Després de molts intents frustrants, ho he aconseguit gràcies al tutorial de Erick Rodriguez al bloc Ingeniería en Mantenimiento Industrial amb un sketch que permet canviar la configuració de diferents paràmetres del HC-06 mitjançant l’enviament de comandaments AT a través de la placa Arduino. Aixó si, desconnectant el bluetooth abans de carregar l’sketch a l’Arduino i tornant-lo a connectar dins del temps fixat.

Comprovació del funcionament
A l’administrador de dispositius del windows he mirat quin port COM ha assignat al mòdul Bluetooth. En executar l’S4A he aturat la cerca automàtica de la placa, he especificat el port COM corresponent i … la taula de sensors ha començar a ballar!!!
Per assegurar-me he canviat l’alimentació USB per 4 piles AA (6V) amb el resultat que mostra el vídeo:





BellBots Arduino v.1314

6 07 2014

Els Tecno-Lògics de 1r Batxillerat hem dedicat 1 h/setmana durant 2 trimestres a fer un robot amb Arduino. El resultat potser no sigui molt espectacular, però és que aquest ha estat el primer contacte dels alumnes amb la robòtica, l’electrònica i la programació, i el primer contacte de la profe amb la programació amb codi Arduino. Estem satisfets, ens hem sortit!!!

Hem aconseguit controlar l’estat de dos LEDs i dels servomotors de rotació contínua de les rodes amb la llibreria Servo d’Arduino, creant una única funció en què els paràmetres dels quals depèn la navegació (sentit de gir de cada servo) apareixen com a variables i afegint a aquesta funció l’estat dels leds també com a variable:

Hem aconseguit l’estat ON/OFF del programa amb un únic botó, creant una variable amb valor inicial 1, que cada cop que premem el botó canvia el seu valor al valor anterior * -1, de manera que quan valgui 1 l’estat sigui OFF i quan valgui -1 l’estat sigui ON:

Hem aconseguit que el robot eviti els obstacles, afegint un sensor d’ultrasons. La primera idea va ser acoblar el sensor a un servo per tal que quan trobi un obstacle decideixi cap a on girar en funció de la distància detectada a cada banda, però no ens vam sortir i ens vam conformar en fer-lo canviar de direcció de manera fixa. Tenim dues versions: la de la profe, amb el sensor mirant cap avall, és capaç de desplaçar-se per sobre d’una taula, detectar el borde i canviar de direcció; la dels alumnes és capaç de canviar de direcció quan troba un obstacle al davant. El programa és el mateix en tots dos casos, l’única diferència està en la condició del canvi de comportament: la relació distància detectada pel sensor / llindar de distància establert:

Aixó és tot el que ha donat de si aquest curs. El proper pretenem perfeccionar el comportament dels nostres BellBots i donar-los forma definitiva dissenyant i imprimint en 3D un xassís digne!

La nostra seqüencia d’aprenentatge ha quedat reflectida al site TicTecBellBot-G i a aquest bloc amb l’etiqueta BellBot Arduino 13-14. El programa definitiu es pot descarregar des d’aquí





Projecte d’habitatge intel·ligent. Solucions als problemes plantejats

2 07 2014

Tot i que quan vam començar el projecte això de la domòtica semblava ciència ficció, hem estat capaços de plantejar problemes, de proposar solucions i d’implementar-les; a hores d’ara el tema dels habitatges intel·ligents ha perdut bona part de màgia per als Tecno-Lògics 4ESO.

Tot i que l’objectiu del projecte no és estètic sinó funcional, cal reconèixer que les maquetes acabades fan por: plenes de boscos de cables impossibles d’identificar. Tot i això, la profe ha estat capaç d’endreçar una mica la corresponent al projecte d’habitatge domòtic més complet: el del CarlosG i el SergioM, uns craks! Aquest l’hem de mantenir i exposar!!!

  

El projecte del Carlos i el Sergio conté els següents sistemes:

Sistema d’il·luminació intel·ligent 
Encesa analògica de dos LEDs en funció del valor analògic mesurat per sensor de llum fet amb resistència LDR: Es tracta de mantenir constant el nivell de llum a l’interior de l’habitatge, ajustant constantment el nivell d’il·luminació artificial en funció del nivell del llum natural mesurat pel sensor, mitjançant l’aplicació d’una fórmula matemàtica que relaciona tots dos valors.

  
  

Indicador de climatització intel·ligent:
Encesa digital de Led RGB en funció del valor analògic mesurat per sensor de temperatura fet amb resistència NTC (termistor): En funció dels llindars de calor i de fred establerts, s’activa un o altre dels pins de connexió del LED i s’encén de color vermell (indicador de calefacció en marxa), blau (indicador de refrigeració) o verd (indicador de climatització no necessària per temperatura dins la zona de confort).

  

Llum d’encesa automàtica
Encesa digital d’un LED en funció del valor digital de sensor de moviment PIR (tot i que tant l’actuador com el sensor s’han connectat a pins analògics d’Arduino): En apropar-se algú a la porta del bany, és detectat pel sensor i el llum s’encén. Quan el sensor torna a detectar moviment és que l’usuari surt del bany, i el llum s’apaga.

  

Sistema de reg automàtic
Activació d’una bomba centrífuga (motor cc) en funció del valor analògic mesurat per sensor d’humitat fet amb transistor com a amplificador: Quan el terra del jardí estigui sec (valor del sensor per sota del llindar inferior d’humitat establert) s’ha d’activar la bomba fins que el terra estigui prou humit (valor del sensor per sobre del llindar superior d’humitat establert). Aleshores la bomba s’ha d’aturar.
El sistema ens ha funcionat quan el motor no estava acoblat a la bomba centrífuga també casolana, però quan hem fet tot el muntatge i ho hem afegit a la resta de sistemes, no hem aconseguit prou potència per impulsar l’aigua, tot i que hem afegit alimentació exclusiva per al motor. A més, la placa es desconnectava. Per manca de temps no vam provar a estabilitzar la tensió amb transistor, condensadors i díode, i ens vam conformar a substituir la bomba per un senyal visual, aprofitant el Led RGB que s’encén quan el terra està sec i s’apaga quan està humit.

  

Porta d’entrada d’apertura automàtica 
Posició de servomotor en funció del valor analògic mesurat per sensor d’infrarojos: Quan l’usuari se situa sota el porxo d’entrada, el valor del sensor baixa per sota del llindar establert i el servo gira fins a la posició de porta oberta, que es tancarà quan el sensor deixi de detectar objectes a la distància especificada (s’ha deixat un petit marge de temps per qüestions de seguretat).

  

Unificació de tots els programes
S’ha creat un únic programa amb diferents subprogrames que s’activen o es desactiven mitjançant botons des de la pantalla. Cada un dels botons envia un missatge que activa el subprograma corresponent.

ProgramaHabitatgeInteligent

El nostre material d’aprenentatge està desendreçat i desperdigat per la xarxa. Hem utilitzat el Moodle de Tecnologia 4ESO, el site TicTecBellBot-G, l’Scoop.it Tec4 per recollir els enllaços interessants i els blocs dels alumnes, el pitjor d’aquest projecte, l’album de fotos Flickr Arduino 4ESO 13-14 i  la categoria Tecno 4ESO d’aquest bloc per les cròniques del nostre aprenentatge durant tot el curs, i l’etiqueta Domòtica 4ESO 13-14 per a les específiques d’aquest projecte.





Robòtica amb NXT v.1314. Tomas Falsas

24 06 2014

Durant el curs hem aconseguit moltes fites [>>>], però no ha estat fàcil; ha calgut pensar, modificar i ajustar molt. L’error és indispensable per aprendre, i els nostres robots són molt rebels … Aquest és un recull d’errades que s’han acabat solucionant i xorrades amb les que ens ho passat molt bé … :-)





Building a termosolar heater

18 06 2014

Uns quants alumnes de 3r d’ESO han participat en el taller de construcció d’un escalfador termosolar de l’Associació Pendulum per a la Difusió del Coneixement Científic, dirigida pel Marc Boada, realitzat … en anglès!!! per la Moira Costa, i que ens ha estat ofert per l’àrea de Sostenibilitat de L’H.

L’objectiu del taller és conscienciar-nos de la problemàtica associada al model energètic actual i mostrar-nos maneres netes d’aconseguir energia per satisfer les nostres necessitats, en aquest cas energia tèrmica a partir del Sol.

L’escalfador solar és d’allò més senzill: consisteix en una capsa de sabates foradada amb una planxa d’alumini a dins pintat de negre per absorbir la calor i un plàstic transparent per aconseguir l’efecte hivernacle. Uns forats a dalt i a baix permeten l’entrada de l’aire fred per baix i la sortida de l’aire calent per dalt.

EscalfadorTermosolarimatge estreta del bloc d’en Marc Boada

El mal temps i la manca de temps ens ha impedit comprovar el funcionament dels nostres escalfadors, però la Moira ens ha assegurat que podem aconseguir una diferència tèrmica de 7 graus amb aquest escalfador orientat al sol, que podem unir-los en vertical per aconseguir més escalfor, ens ha donat pautes per millorar el disseny i ens ha encoratjat a què substituïm els radiadors de les nostres habitacions per aquests escalfadors posats a la finestra.

De fet, amb aquest escalfador hem fet una introducció a l’arquitectura bioclimàtica, que utilitza elements passius per satisfer les necessitats energètiques. En concret m’ha fet pensar en el mur Trombe: mur orientat al sol, construït amb materials de gran inèrcia tèrmica i acristalat per la banda exterior, amb una cambra d’aire intermèdia per la qual l’aire ascendent es va escalfant i pot entrar a l’interior de l’habitatge per unes trampilles que podem obrir o no, segons les nostres necessitats.

Aquest pot ser el començament d’un projecte interessant. De moment, al setembre farem les mesures pertinents i traurem conclusions. Continuarà …





AppInventor per telecontrol NXT

7 06 2014

Dediquem el 3r trimestre al control remot dels nostres robots utilitzant el mòbil com a comandament. Per crear les aplicacions utilitzem App Inventor, i una metodologia inspirada en la Flipped Clasroom (versió In-Class) i la Gamificació que està donant resultats força interessants.

NXTcontrol

Per allotjar el material d’aprenentatge s’ha creat el site NXTappLab, on s’ha establert una sèrie de nivells, cadascun amb un objectiu. En cada nivell els alumnes poden aconseguir 1 o 2 punts segons realitzin l’app bàsica o millorada corresponent a partir d’uns vídeos fets per la profe. A més, poden aconseguir un emblema que dona punts de creativitat si es personalitza l’aplicació.

S’ha establert 5 nivells identificats amb diferents avatars, de manera que en funció dels punts aconseguits l’avatar dels alumnes va canviant. Tenim una pàgina amb el rànquing setmanal (idea treta del lloc Inventores de Apps) que és el primer que es miren i els pica moltíssim. A més, per validar els punts s’ha d’entregar els deures: pujar els arxius generats a la pàgina corresponent del site. Si no hi ha arxius al seu lloc, no hi ha punts ni bona posició al rànquing :-)

La veritat és que la tasca de planificació, creació dels vídeos i del site val la pena: els alumnes treballen al seu ritme i ajudar-los a tirar endavant és molt més relaxat per a la profe. A hores d’ara hi ha alumnes al 5è nivell i alumnes al 2n nivell, alumnes que encara no han pujat cap aplicació correctament mosquejats per què els companys els avancen … però convivim sense problemes.

  
  

Tot i que l’ambient de la classe és de treball, no podem evitar desmadrar-nos en les demostracions finals dels avenços del dia. Una mostra: la que va començar sent una prova d’aparcament en paral·lel fins que a algú se li va acudir que el Sumo és més divertit …

Tot i això, quan cal ser seriosos ho som. Els primers resultats de la nostra tasca els va presentar el David Ch a la Jornada Programa 14, controlant la navegació de dos robots NXT amb la seva app de manera molt professional. També hem estat entrevistats per la Cadena Ser amb motiu de la nostra participació en el programa mSchools amb aquesta activitat, tot i que a la nostra manera.

  





Resolem el cub de Rubik

19 05 2014

El cub de Rubik fa … 40 anys! Aquest trencaclosques mecànic tridimensional va ser inventat per l’arquitecte hongarès Ernö Rubik el 1974.
Si voleu resoldre’l, podeu fer-ho online amb el Doodle de Google commemoratiu de l’aniversari. Cliqueu sobre la imatge.

Si necessiteu ajuda, a Rubikaz ens proposen un mètode per a principiants en 7 passos que consisteix a anar resolent el cub per capes. Si ho preferiu, també en forma de videotutorial.

Per cert, el record de velocitat en resoldre el cub de Rubik està en mans d’un robot Lego amb cervell Android: el Cubestormer3, amb només 3,253 segons …

Un altre robot Lego capaç de resoldre el cub de Rubik de manera menys espectacular però més entenedora per als simples mortals: el Tilted Twister 2.0, que podem fins i tot muntar i programar nosaltres (accés al material de descàrrega):








Seguir

Recibe cada nueva publicación en tu buzón de correo electrónico.

Únete a otros 28 seguidores

A %d blogueros les gusta esto: