Hemos construido con la placa micro:bit un luxómetro para saber el nivel de luz diurna y ajustar el brillo de los ledes para ahorrar energía eléctrica. También hemos construido un termómetro para controlar la temperatura exterior.
Ahora llega un momento muy importante para conseguir nuestro reto: convertir nuestra placa micro:bit en un medidor de la humedad del suelo para regar únicamente cuando sea necesario. La placa micro:bit se convertirá en un higrómetro.
No te pierdas nada de lo que viene a continuación. ¡Juntos lo vamos a conseguir!
1. ¿Sabías que...?
El agua ocupa las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta y es uno de los componentes más importantes en la atmósfera.
En el aire, el agua la encontramos en estado gaseoso; y cuando está en este estado, la llamamos vapor de agua. Este vapor de agua es a lo que llamamos humedad. Aunque la notamos más en los días más fríos del invierno, forma parte del aire a cualquier temperatura.
Esta cantidad de vapor de agua varía según diversos factores: precipitaciones recientes, proximidad al mar, presencia de plantas, temperatura del aire, etc.
Y sobre la humedad del suelo, ¿qué sabes?
La humedad del suelo es el agua contenida en él. Depende de las precipitaciones, de la cantidad de agua que necesiten las plantas o de la temperatura del aire, entre otros factores. Las plantas necesitan unos niveles de humedad del suelo apropiados, de lo contrario no crecerán ni se desarrollarán.
2. Resumen compartido
Una vez que has leído lentamente la lectura anterior, vamos a intentar seleccionar las ideas más importantes para hacer un resumen.
Seguramente te apetecerá más hacerlo con ayuda de una compañera o compañero. Vamos a hacerlo de forma compartida. Sigue estos pasos:
En pareja, cada uno lee la mitad de la lectura y el otro compañero o compañera resume lo que ha entendido. El compañero o la compañera que ha leído debe darle una retroalimentación.
¿Qué tal un resumen?
Para hacer un buen resumen es importante seleccionar primero las ideas más importantes. Si tienes algo de dificultad para esto, haz clic aquí para consultar la guíadelalumnado de aprender a aprender en su apartado organizo mis ideas.
3. Necesitamos regar. ¡Tenemos que ahorrar agua!
Sabemos que las plantas no crecerán ni se desarrollarán con una humedad del suelo insuficiente. Hay fenómenos naturales que no podemos controlar, como por ejemplo, las precipitaciones o la temperatura; pero lo que sí podemos hacer es adoptar medidas de ahorro en el consumo de agua.
La asociación Ayuda en acción propone una serie de medidas para el ahorro en el consumo del agua. Haz clic aquí para acceder a su página web. Busca en ella las 11 medidas que propone. Es importante que las entendamos bien y seamos responsables llevándolas a cabo. Para ello, tienes a continuación varios ejercicios. Elige la opción que veas más adecuada para ti, pero te aconsejo que las hagas todas.
¡Seguro que a partir de ahora vas a hacer un uso responsable del consumo del agua!
OPCIÓN A: Recuerda lo que sabes
A continuación tienes algunas de las medidas recomendadas para ahorrar agua. Lee atentamente y completa las palabras que faltan.
OPCIÓN B: Acciones para ahorrar agua
Anóta en tu cuaderno las once acciones que propone la organización Ayuda en acción y léelas atentamente. Si hay alguna palabra que no entiendas, búscala en el diccionario o pide ayuda a tu profesora o profesor.
A continuación piensa si están numeradas siguiendo algún criterio: importancia, orden alfabético, etc. Si piensas que existe algún criterio, ¿te parece adecuado? Ordena las acciones de otra forma si no estás de acuerdo con el criterio empleado.
OPCIÓN C: ¿A qué te comprometes?
En pareja, pon en una columna las medidas en el consumo de ahorro de agua que puedes llevar a cabo tú y en otra las que competen a las personas adultas de tu familia, Ayuntamiento, etc
En la primera columna, marca las que ya haces y luego, a las que te comprometes a partir de ahora.
OPCIÓN D: ¿Qué propones tú?
En pareja, propón otras medidas sobre el uso responsable del consumo del agua. Puede tratarse de medidas a realizar por el Ayuntamiento, en el colegio, por los gobiernos, etc.
Entre estas medidas no se te puede olvidar aquellas que contribuyan ahorrar agua para el riego del huerto y plantas del colegio.
Luego ponlo en común con el resto de la clase, entre todos conseguiremos que no se malgaste el agua.
Seguro que te ha resultado súper interesante saber qué es la humedad, cómo se produce y de qué factores depende. Estoy convencido de que estas alturas tendrás una gran conciencia sobre la importancia de cuidar el consumo excesivo de agua, de valorarla como merece, y es que no hay un elemento tan importante para la vida.
El agua es con toda seguridad uno de los tesoros que mejor debemos cuidar en nuestro planeta, pero..., centrémonos, para conseguir el reto inicial la pregunta es..., ¿y tú que puedes hacer para mejorar el consumo de agua de tu huerto?, ¿cómo crees que puedes medir con precisión la cantidad de humedad de la tierra de tu huerto?, ¿cómo podemos ser verdaderamente eficientes con el riego y, por tanto, con el consumo de agua?
En los siguientes apartados vamos a ver una serie de herramientas que te van a permitir esto. ¡Pon toda tu atención!, ni pestañees..., porque lo que viene es ¡¡¡muy, pero que muy, importante!!!
4. Medidor de humedad micro:bit
Ya has explorado la placa micro:bit y seguro que conoces muchas de sus funciones, pero..., ¿sabías que podemos expandir sus posibilidades conectando distintos tipos de sensores para medir, por ejemplo, distancia, humedad, presión, o actuadores como motores, ledes, etc? Vamos a ver cómo conectar nuestra placa micro:bit a otros dispositivos y vas a convertir la micro:bit en un medidor de humedad o higrómetroy, por supuesto, vas a aprender a programarla para hacer de tu huerto, el más sostenible de todos. Veamos cómo se hacen estas conexiones especiales.
Pines
La placa micro:bitno cuenta con sensor de humedad, pero tiene una serie de elementos llamados pines que nos van a permitir conectar tanto sensores como actuadoresexternos.
Con micro:bit tenemos dos formas de conectar esos elementos externos:
a) Mediante cables tipococodrilo,como los que se usan con la placa makey makey.
b) Mediante una placa de expansión. Esta opción la desarrollaremos en el aparatado Higrómetro con placa de expansión.
Estudiamos a continuación la opción a, mediante cables tipo cocodrilo:
Una de las opciones para conectar la placa micro:bit con el mundo físico, es usando los cinco orificios o agujeros que ves la parte inferior de tu micro:bit, señalados en la imagen de arriba a la izquierda. Estos cinco orificios, llamados pines, es donde se conectan los cables tipo cocodrilo.
Cada uno de esos orificios tienen un nombre propio y una función diferente. De izquierda a derecha, verás que el primero tiene el número 0 dibujado, bien, se llama pin 0; el siguiente es el pin 1 y el siguiente el pin 2.
En estos tres pines podemos conectar tanto sensores como actuadores, ya que pueden funcionar como entradas o como salidas. Además, son capaces de leer y emitir señales analógicas y señales digitales. También se pueden configurar para que funcionen como botones táctiles.
El cuarto pin se llama 3V y sirve para suministrar energía al sensor o actuador que vayamos a conectar; por ejemplo: un motor, un led, o cualquier cosa que para funcionar necesite energía. Si no lo conectamos aquí no recibiría energía y no funcionaría.
Por último, vemos el pin GND. Todo circuito eléctrico, necesita un polo negativo para que funcione. Pues bien, el GND es el polo tierra o negativo, de hecho GND proviene de la palabra inglesa GrouND, que significa tierra.
Ahora pasa a ver los bloques que podemos usar para programar nuestra micro:bit.
Bloques
¿Dónde encontramos los bloques para poder programar las señales digitales y analógicas en MakeCode?
Para tener control sobre esto, podemos ver que el entorno de programación de micro:bit cuenta con unos bloques específicos.
Haz clic en la categoría de bloques, en el botón:
Se despliega y tenemos que hacer clic en pines:
Ahí encontrarás todos los bloques necesarios para hacer la lecturadigital y analógica de los sensores conectados a tu placa o para modificar o escribir el estado de cada pin digital o analógico de los actuadores conectados a la micro:bit.
Detallamos los que usarás en este proyecto:
1. Lectura digital pin ( ): Reporta el estado en el que se encuentra un determinado pin digital. Como es digital sólo puede tener dos valores: 1 y 0.
2. Escritura digital pin ( ): Establece un valor de un determinado pin digital, con los valores 1 ó 0.
3. Lectura analógica del pin ( ): Reporta la lectura analógica del pin determinado. Puede leer valor entre 0 (no hay corriente eléctrica) y 1023 (máxima corriente).
4. Escritura analógica del pin ( ): Escribe el valor que le indiquemos en el pin analógico que elijamos. Igual que con la lectura, puede leer entre los valores 0 y 1023.
Ejemplo de programa
Para hacer nuestro primer programa con la lectura analógica de la humedad, vamos a hacer algo muy sencillo. Vamos a hacer que cuando pulsemos el botón A de nuestra micro:bit, nos muestre el valor de la humedad de un higrómetro casero que vamos a conectar en el pin 0.
Para ello vamos a guardar el valor que tome, este sensor de humedad casero, en una variable que previamente hayamos creado.
Por último haremos que en la pantalla se muestre el valor de nuestra variable, y por tanto el valor de humedad recogido por nuestro higrómetro casero.
Recuerda que la humedad es un valor analógico, la tierra de nuestro huerto puede estar desde completamente seca, a totalmente encharcada, de manera que podremos tener muchísimas mediciones intermedias.
Sigue los pasos que aparecen a continuación para realizar el programa:
Ve a la categoríaEntrada, selecciona y arrastra el evento Al presionar el botón A,al área de programación.
De entre las categorías de bloques, elige el que pone Variables, es de color rojo.
Pulsa en el botón Crear una variable. Aparecerá la ventana de una nueva variable.
Ponle un nombre. Dale a tu variable un nombresignificativo y sencillo para la función que va a realizar. En este caso podría ser, humedad.
Haz clic en aceptar. Ya se ha creado la variable. Ahora los bloques para esta variables aparecerán en la categoría variables. Estos bloques serán:
Fijar el valor de la variable creada. Arrastra este bloque al área de programación.
Cambiar el valor de la variable creada.
Un bloque con forma de cápsula con el nombre que le hayas dado a tu variable. Este sirve para recuperar el valor que tenga tu variable en el momento que te haga falta saberlo. Arrastra este bloque al área de programación
Hazclic en la pestaña Avanzado, y ahora en el botón Pines.
Coge y arrastra al área de programación el bloque lectura analógica Pin (0).
Coge y arrastra al área de programación el bloque del menú básico, Mostrar número (0).
Construimos el programa.
Introduce dentro del evento Al presionar el botón A, el bloque Fijar humedad.
Introduce dentro del bloque Fijar humedad, el bloque con forma de cápsula,Lectura analógica pin P0.
Introducedentro del evento Al presionar el botón A, (justo debajo del bloque fijar humedad), el bloque Mostrar número (0).
Introducedentro del bloque mostrar número (0), el bloque con forma de capsula que contiene el valor de tu variable, en nuestro caso llamada humedad. Así quedaría el programa:
Descarga el programa en tu ordenador.
Carga el programa en tu micro:bit.
Higrómetro casero
La tarjeta micro:bit no tiene sensor de humedad, así que tenemos dos opciones: fabricar uno de forma casera o utilizar una placa de expansión especial:
1. Fabricamos un sensor de humedad.
Para hacer un sensor de humedad necesitamos:
Placa micro:bit.
2 clavos o cualquier cosa que conduzca electricidad (clips metálicos).
Cables cocodrilo.
Así tenemos que realizar las conexiones:
Usaremos los pines de la tarjeta. Estos pines pueden ser analógicos o digitales. La principal diferencia entre estos pines está en sus valores: los pines digitales leen o entregan 1 y 0, por lo que sus estados son “encendido o apagado”. En cambio, los pines analógicos tienen una lectura de 0 a 1023, por lo que tienen un rango mayor para poder hacer algo más preciso.
El sensor lo que hace es mandar una pequeña cantidad de electricidad de un clavo al otro. A mayor humedad, mayor transmisión de electricidad.
Para crear un nuestro higrómetro casero y producir esa transmisión de electricidad haz las siguientes conexiones:
Conecta un clavo al pin de pin3V con una pinza de cocodrilo e insértalo en la tierra.
Conecta el otro clavo al pinP0 con una pinza de cocodrilo e insértalo en la tierra.
MUY IMPORTANTE:
¿Por qué lo conectamos al Pin 3V y no al GND? Aquí no estamos creando un circuito para alimentar un motor externo, o un led, o un altavoz; en este proyecto lo conectamos al pin 3V para que transmita un pulso eléctricoque va a ser detectado por elpin 0. Si la humedad es mayor, habrá más conductividad y el número será más alto; si la tierra está más seca. el pulso eléctrico recibido será más bajo y el número mostrado también.
En el siguiente video puedes ver cómo funciona todo el sistema:
Recuerda que si lo necesitas puedes activar los subtítulos.
Higrómetro con placa de extensión
En la imagen que tienes a la izquierda puedes ver cómo construir un higrómetro con la placa micro:bit y una placa de expansión.
Necesitamos los siguientes componentes:
Placa micro:bit.
Placa de expansión.
Sensor de humedad con cables jumper.
Batería.
Una vez que hemos programado la placa micro:bit y hemos cargado el programa, realizamos las siguientes conexiones:
Conectamos la batería a la placa.
Encajamos la micro:bit en la placa de expansión.
Conectamos el sensor de humedad, que dispone de tres cables jumper (amarillo, rojo y negro) a los pines P0, P1, P2. P3. P4 y P10 de los mismos colores de la placa de expansión.
Introducimos el sensor de humedad en la tierra de la planta.
Comprobamos si funciona el programa, detectando el nivel de humedad y mostrándolo en la pantalla de la micro:bit.
Lectura facilitada
La placa micro:bit aumenta funciones con sensores.
Los sensores permiten a la placa medir:
-Distancia.
-Humedad.
-Presión.
-Y muchas más.
Tú conectas la placa a otros dispositivos.
La placa se convierte en medidor de humedad.
El medidor de humedad también se llama higrómetro.
Tú programas la placa para hacer el huerto sostenible.
Pines
La placa micro:bit no tiene con sensor de humedad.
6. Haz clic en aceptar. Ya se ha creado la variable. Ahora los bloques para esta variables aparecerán en la categoría variables. Te aparecerán los bloques
7. Fija el valor de la variable creada.
8. Cambiar el valor de la variable creada.
Hay un bloque con forma de cápsula con tu variable.
Este bloque recupera el valor.
9. Haz clic en la pestaña Avanzado,
10. Haz clic en el botón Pines.
11. Coge y arrastra al área de programación
el bloque lectura analógica Pin (0).
11. Coge y arrastra al área de programación
el bloque del menú básico: mostrar número (0).
12. Copia este programa:
13. Descarga el programa en tu ordenador
14. Carga el programa en tu micro:bit.
15. La pantalla muestra el valor de la variable.
Higrómetro casero
La tarjeta micro:bit no tiene sensor de humedad.
Tú puedes hacer dos cosas para medir de la humedad:
Fabricar un sensor de humedad.
Usar una placa de expansión especial.
1. Fabricar un sensor de humedad.
Tú necesitas esto para hacer un sensor de humedad:
-Placa micro:bit. -2 clavos o -cualquier cosa para conducir electricidad.
Tú puedes usar clips metálicos.
Cables cocodrilo.
Estas son las conexiones:
Tú usas los pines de la tarjeta.
Estos pines pueden ser analógicos o digitales.
Los pines analógicos y digitales tienen una diferencia.
La diferencia son los valores de los pines.
Los pines digitales leen o entregan 1 y 0.
Por eso los pines tienen dos estados.
Los dos estados de estos pines son: encendido y apagado.
Los pines analógicos leen desde 0 a 1023.
Por eso dan más información.
El sensor manda la electricidad de un clavo a otro.
Cuando hay más humedad pasa más electricidad.
Tú creas un circuito cerrado con conexiones.
Tú sigues estos pasos:
Conectar un clavo al pin de 3V
con una pinza de cocodrilo.
Insertar el clavo al suelo.
Conectar el otro clavo al pin P0.
con una pinza de cocodrilo.
Insertar el clavo al suelo.
2. Sensor de humedad con placa de extensión:
Tú conectas a la micro:bit la placa de extensión.
El color de los cables es importante para funcionar.
MUY IMPORTANTE:
Tú conectas el sensor al Pin 3V
para detectar el pulso eléctrico.
Este vídeo explica el funcionamiento:
Higrómetro con placa de extensión
La imagen muestra cómo construir un higrómetro.
El higrómetro se hace con:
-La placa micro:bit
-Una placa de expansión.
Tú necesitas estos componentes:
Placa micro:bit.
Placa de expansión.
Sensor de humedad con cables jumper.
Batería.
Tú sigue estos pasos:
1. Programa la placa.
2. Carga el programa.
3. Conecta la batería a la placa.
4. Encaja la micro:bit en la placa de expansión.
5. Conecta el sensor de humedad a los pines P0, P1, P2. P3. P4 y P10.
Los cables jumper son de tres colores:
-Amarillo.
-Rojo.
-Negro.
Tú conectas los cables a los mismos colores de la placa de expansión.
6. Pon el sensor de humedad en la tierra de la planta.
7. Comprueba si funciona el programa
El programa percibe el nivel de humedad.
El programa muestra el nivel de humedad
en la pantalla de la micro:bit.
Lumen dice ¿Necesitas ayuda con las variables?
Las variables en programación, son como carpetas etiquetadas (nombres que le pones a las carpetas) en la que se pueden almacenar datos hasta que los necesitemos para programar y seguir añadiendo datos para extraerlos cuando queramos. Es una forma ordenada y sencilla de encontrar lo que buscas.
Al igual que podemos sacar o meter nuevos documentos en esas carpetas etiquetadas, podemos quitar o añadir nuevos datos en nuestra variable.
Debes utilizar nombres fáciles que tengan relación con el contenido que almacena, así te resultará más fácil.
Las variables pueden contener información numérica, texto, valores de verdadero o falso...
Para crear y utilizar una variable en la programación con MakeCode puedes seguir los siguientes pasos:
Haz clic, dentro de la pestaña código en la categoría Variables.
Pulsa en el botón Crear una variable. Aparecerá la ventana de una nueva variable.
Nómbrala. Dale a tu variable un nombre útil y sencillo.
Conocer sus bloques. Los bloques para estas variables aparecerán en la categoría variables:
Establecer (nombre de la variable) por ( ). Se utiliza para asignar un valor a la variable.
Cambiar (variable) por ( ): Cada vez que se cumpla una condición sumaremos el valor indicado, que puede ser positivo o negativo.
Inicializar el programa con un evento y establecer para mi variable un valor.
Por último, debemos actualizarla variable con un condicional que indique que, Si sucede algo... habrá una consecuencia.
5. Programamos
Hemos aprendido cómo se convierte la placa micro:bit en un higrómetro o medidor de la humedad, programándola para que capte el nivel de humedad y lo muestre en la pantalla de ledes. De esta forma regaremos únicamente cuando sea necesario
A continuación te invito a que practiques todo lo que has aprendido. Tienes varias opciones de ejercicios para elegir. Selecciona la opción con la que creas que te vas a sentir más cómoda o cómodo, aunque te aconsejo que cuando realices la primera con éxito te atrevas a realizar las demás.
OPCIÓN A: Medimos la humedad
Elabora un programa que ejecute las siguientes instrucciones: al presionar el botón A, muestre con un número el nivel de humedad.
Sólo tienes que ordenar los siguientes bloques:
Comprueba tu programa en el simulador.
Lumen dice ¿Necesitas ayuda?
¿No ha funcionado bien tu programa? A continuación tienes el ejercicio resuelto. Fíjate bien y corrige los errores.
Realiza un programa para que la placa micro:bit muestre el nivel de humedad al presionar un botón y añade instrucciones para mostrar una animación sencilla.
La animación puede consistir en un icono que parpadea, una secuencia de imágenes, números, letras o palabras, etc.
Retroalimentación
Ya has realizado animaciones en páginas anteriores. En la página 4.2. Luxómetro micro:bit, en la actividad 3 se muestran vídeos en la última pestaña. Los puedes consultar si necesitas ayuda.
OPCIÓN D: ¡Infórmate!
Además de que la placa micro:bit muestre el nivel de humedad al iniciar o presionar un botón, añade instrucciones para que informe de cuáles los niveles de humedad (bajo, alto o adecuado). Para ello, sigue los siguientes pasos:
En primer lugar, recuerda el nivel máximo y mínimo que registra la placa para establecer los distintos niveles.
Selecciona o elabora con la matriz de ledes un icono para cada nivel de HUMEDAD baja, alta, adecuada.
La placa debe mostrar los diferentes niveles de humedad y un icono parpadeante de cada uno de ellos. Puedes alternar texto, iconos, sonidos, etc. ¡Demuestra tu imaginación! Estas instrucciones nos servirán para que al iniciar el programa o presionar un botón nos informe de los niveles de humedad que se consideran bajos, altos o adecuados.
Comprueba con el simulador si tu programa es correcto.
Retroalimentación
Ten en cuenta que puedes realizar el programa en un solo bloque o en dos, pero si lo haces en dos bloques estará más organizado: un bloque para que muestre el nivel de humedad al iniciar o presionar un botón y otro para mostrar la información si pulsamos otro botón.
OPCIÓN E: Combina a tu gusto
Sabes realizar programas para controlar y mostrar de diferentes niveles de luz, humedad y temperatura. Debes estar satisfecho o satisfecha de tu trabajo. ¿Te atreves ahora a realizar un programa que combine las tres cosas?
¿No sabes cómo empezar? Piensa un poco: si sabes hacerlo por separado, sabrás unir y combinar varios programas. Puedes seguir estos pasos para guiarte:
Recuerda el programa que has realizado en las páginas 4.2 y 4.3. y en este apartado.
Reprodúcelos en el área de programación. Si has hecho varios, reproduce el que te guste más.
Cambia los bloques necesarios para que todo esté bien sincronizado y funcione correctamente.
Comprueba tu programa con el simulador.
Carga el programa en la placa. Tu higrómetro debe funcionar perfectamente.
Retroalimentación
Lo más difícil lo habías hecho ya. Ahora se trata sólo de cambiar los eventos o entradas de cada bloque de programación para que todo esté bien sincronizado.
Hemos construido con la placa micro:bit un luxómetro para saber el nivel de luz diurna y ajustar el brillo de los ledes para ahorrar energía eléctrica. También hemos construido un termómetro para controlar la temperatura exterior.
El agua ocupa las tres cuartas partes de la superficie de nuestro planeta y es uno de los componentes más importantes en la atmósfera.
La placa micro:bit no cuenta con sensor de humedad, pero tiene una serie de elementos llamados pines que nos van a permitir conectar tanto sensores como actuadores externos. 
Detallamos los que usarás en este proyecto:
En la imagen que tienes a la izquierda puedes ver cómo construir un higrómetro con la placa micro:bit y una placa de expansión.
Las variables en programación, son como carpetas etiquetadas (nombres que le pones a las carpetas) en la que se pueden almacenar datos hasta que los necesitemos para programar y seguir añadiendo datos para extraerlos cuando queramos. Es una forma ordenada y sencilla de encontrar lo que buscas.
