Nuevo kit con grandes expectativas para su uso en la educación. Definitivamente la apuesta por el uso del poderoso microcontrolador Rasberry Pi Pico ha sido ganada.
El kit viene acompañado de un manual de trabajo con 7 proyectos de construcción desarrollados a lo lardo de 8 capítulos. El software de programación elegido en este manual es CircuitPython integrado en el entorno de programación de uso libre Tonny
Funciones del Kit
1x Pi Pico Socket con conexión GPIO
1x LED de alimentación
1x Interruptor de encendido/apagado
1x Conector de batería LiPo
1x LED de carga
1x Terminal VIN
1x relé USB
2x Terminales de motor de CC
4 botones de prueba de motor
4 LED de estado del motor
4 puertos servo
1x Zócalo para tarjeta Micro SD
1x Datos de registro en el interruptor flash de Pico
9x Puertos de Grove
12 LED de estado GPIO
1x Botón de reinicio
1x Zumbador piezoeléctrico
1x Conector de audio estéreo
1x Interruptor de audio/zumbador
1x Potenciómetro
1x Micrófono PDM
1x Protoboard
1x Pantalla OLED SSD1315
1x Sensor de Temperatura y Humedad AHT20
1x APDS9960 sensor de proximidad, luz, gestos y color
5 LEDs RGB
2x Pulsadores
(Pendiente de terminar el artículo sobre la valoración de este Kit)
Raspberry Pi Pico
(Una alternativa a Arduino y Micro:Bit)
La nueva creación de Raspberry Pi Pico viene para quedarse en el mundo de los microcontroladores siendo ya una realidad. Les presento aquí la aportación de la firma Cytron a la familia de tarjetas didácticas para creación de prototipos y aprendizaje. Son dos las tarjetas que se nos ofrecen: MAKER PI PICO y MAKER PI RP2040,
Es hora de prestar atención a esta nueva plataforma que Raspberry Pi, pone en nuestras manos. Las posibilidades que se nos brindan son muy notables y sin lugar a dudas los fabricantes de kits educativos para el aprendizaje de la programación y diseño de modelos basados en microcontroladores van a apostar por ello.
Hace unos meses me hice de las tarjetas de Cytron que explico en esta nota, recuperé los distintos elementos sensores/actuadores de Seeed Grove y me he puesto a explorar la programación de las tarjetas.
Los primeros trabajos de programación los he realizado con el entorno gratuito de origen español llamado MicroBlocks que facilita mucho una primera fase de exploración de las posibilidades de Raspberry Pi Pico.
Voy a recoger de manera resumida la información que Cytron ofrece en relación a sus productos Raspberry Pi Pico
Simplificación de la robótica con Raspberry Pi® RP2040
Cytron Maker Pi RP2040 cuenta con el primer microcontrolador diseñado por Raspberry Pi - RP2040, integrado en una placa controladora de robot. Esta placa viene con controlador de motor de CC de doble canal, 4 puertos de servomotor y 7 conectores de E / S Grove, listos para su próximo proyecto de robot / control de movimiento de bricolaje. Ahora puedes construir un robot, mientras pruebas el nuevo chip RP2040.
Nota: Para confeccionar esta entrada del blog he utilizado documentación y imágenes del la Web de Cytron
Programación de las tarjetas Raspberry Pi Pico de Cytron
Para la programación de estas tarjetas he utilizado distintas herramientas que ahora paso a enumerar y comentar.
Desde el punto de vista educativo, antes de seleccionar una herramienta siempre debemos evaluar el "costo de aprendizaje" del uso de la herramienta. Basándome en esto voy a clasificar las herramientas de programación en dos grandes grupos: Herramientas graficas y herramientas de código textual.
Aplicación práctica: CONTADOR programado con MicroBlocks
Objetivo
En esta práctica te proponemos que experimentes con un contador. Usaremos dos Botones para crear los pulsos de cuenta, ascendente y descendente, y mostraremos el valor de la cuenta en el display OLED.
Funcionamiento:
En esta práctica vamos a crear un contador de acuerdo a las siguientes condiciones:
Con el Botón A haremos que el valor de la cuenta aumente: Contador+1
Con el Botón B haremos que el valor de la cuenta disminuya: Contador-1
El contador podrá contar hasta un máximo de 9 y no podrá contar números negativos
La salida del contador se realizará en el display OLED
Entradas salidas:
Usaremos dos dispositivos de tipo Botón y una pantalla OLED
Esquema de montaje:
Programa:
Se trata de crear una variable que llamaremos “contador”
Dentro del bucle del programa estableceremos dos condicionales principales que testearan la acción de pulsar cualquiera de los botones A y B.
Dentro del condicional del botón A que es el que incrementa el valor del contador pondremos un condicional que vigilará el valor de la variable. Cuando contador sea mayor que 9 el valor se recoloca en 9 (contador no avanza)
Dentro del condicional del botón B que es el que decrementa el valor del contador pondremos un condicional que vigilará el valor de la variable. Cuando contador sea menor que 1 el valor se recoloca en 0 (contador no avanza)
El display OLED quedará tal como se indica en la siguiente figura
Actividades de Ampliación
Crear un contador que cuente hasta 5 y que cada vez que llegue a este valor mande un impulso encendiendo un LED Rojo durante 1 segundo. Colocar el LED en GP3, el Pulsador en GP1 y el OLED en GP4 SDA y GP5 SCL
Posiblemente los países orientales, Malasia, China, Taiwan, etc. han apostado fuertemente por el desarrollo de las líneas recogidas en esta declaración universal sobre la educación en lo que se refiere a la dotación de plataformas formativas y dispositivos y sistemas que permitan la "alfabetización digital" de los estudiantes en los grandes retos tecnológicos, entre los que se encuentran la IA (Inteligencia artificial) y la IoT (Internet de las Cosas), la Programación y la Robótica.
El impulso recibido por el desarrollos de aplicaciones Open Hardware como fue la pionera tarjeta Arduino promovió un nuevo paradigma en la difusión de plataformas abiertas de "Diseño libre", Luego aparición Micro:Bit de la mano de importantes padrinos como lo son la BBC inglesa, Microsoft, Universidad de Lancaster, Samsung, Nordic Semiconductor, etc.
El mercado oriental ha recogido el reto y esta liderando el sector de "material educativo" para la alfabetización digital del mundo. Digo mundo, porque realmente debemos hablar de empresas y proyectos de alcance transnacional.
No podía faltar en este club de "emprendedores" aquellos proyectos "crowdfunding" (recaudación de fondos por colaboración particular y publica para desarrollar un proyecto), que, basados en la comunidad internacional, los Profesores, Alumnos y Autoridades de países han promovido proyectos como el que ahora presento.
EDU:BIT Project Kit
EDU:BIT es un proyecto de la firma Cytron (Fabricante de aparatos electrónicos en Malasia), se pone en marcha como proyecto a través de la plataforma KickStarter en diciembre de 2019 y después del tiempo de financiación previsto, en diciembre de 2020, se distribuye el kit.
El proyecto se encuadra dentro de reroEDUteam que es una división educativa de Cytron Technologies por parte de cinco jóvenes entusiastas: SC Lim, Cheryl, Adrian, WW Kong y Suhana.
Fortalezas de EDU:BIT con relación a sus competidores:
En la siguiente imagen vemos el aspecto de la tarjeta del Kit EDU:BIT
Se indican los distintos elementos de E/S de la tarjeta.
Para realizar un proyectos con este Kit podemos recurrir principalmente a dos lenguajes distintos pero complementarios: Un lenguaje grafico (MakeCode) y un lenguaje textual Python (entorno Mu y Python Editor para micro:bit de Microsoft).
Guía de Trabajo
Una información que me parece de gran interés es la que facilitan los creadores de EDU:BIT cuando nos ofrecen una planificación a modo de sugerencia para que el profesor pueda llevar de una forma ordenada el desarrollo del proceso de aprendizaje de un modo exitoso.
Esta es la plantilla de actividades y objetivos que se propone en el el "Manual de aprendizaje" de EDU:BIT:
I have had the opportunity to evaluate this Kit as well as visit the pages where it is documented and maintained at the "community" level. LINK TO THE PROJECT SITE
Educational character and work team.
It is very important that these tools, which someone might think are exclusively "assembled hardware", are provided with human and personal support that allows users, Teachers and Students, to have a place where they can obtain information that is not only technical but of METHODOLOGY and STRATEGIES to follow in the training actions in the CLASSROOM. In this sense, I was pleasantly surprised that behind this project there is a very diverse human team, with different levels of specialization, electronic engineers, manual designers, creators of multimedia materials for dissemination on YouTube, etc.
Business and Government Participation
It also seems very important to me that a COMPANY that manufactures electronic products invests in human capital to develop EDUCATIONAL PROJECTS. In the same way, it is important that Universities and Academic authorities be active agents in the promotion of these ideas.
International migration of the project.
I have been able to verify that the EDU:Bit team offers its manual, which accompanies the kit, in 10 LANGUAGES: Malay, Chinese, English, French, Italian, Hungarian, Japanese, etc. (it is still missing in Spanish and I hope it will be available soon).
I have counted MORE THAN 50 PROJECTS developed mostly in educational centers and generously offered to the community for use. This detail is very important.
Technology, increasingly, is a multidisciplinary and globalized field. The educational systems that promote it must be the same. For this reason I believe that teachers have the obligation to participate in the development of teaching materials, programs and teaching-learning methodologies. In this sense, I consider the work carried out by the Malaysian company Cytron with the presence of this educational kit on the market to be highly MERITORY.
Reseña en Español
He tenido la oportunidad de poder evaluar este Kit así como visitar las paginas en las que se documenta y mantiene a nivel de "comunidad". ENLACE AL SITE DEL PROYECTO
Carácter educativo y equipo de trabajo.
Es muy importante que a estas herramientas, que alguien podría pensar que son exclusivamente "hardware ensamblado" se les dote de un apoyo humano y personal que permita a los usuarios, Profesores y Alumnos, disponer de un lugar en el que obtener información no solo técnica sino de METODOLOGIA y ESTRATEGIAS a seguir en las acciones formativas en el AULA. En este sentido me ha sorprendió gratamente que detrás de este proyecto hay un equipo humano muy diverso, con distintos niveles de competencia y especialización, ingenieros electrónicos, diseñadores de manuales, creadores de materiales multimedia para difusión en YouTube, etc.
Participación Empresarial y Gubernamental
Me parece también muy importante el hecho de que una EMPRESA de fabricación de productos electrónicos, invierta en capital humano para desarrollar PROYECTOS EDUCATIVOS. De la misma manera es importante que las Universidades y autoridades Académicas sean agentes activos en la promoción de estas ideas.
Cuando hablamos de la Nueva Enseñanza de las TICs nos estamos refiriendo a un tipo de enseñanza que debe responsabilizarse no solo de formar a los futuros ingenieros, sino que también debe abordar la ALFABETIZACION de las personas, la incorporación de una nueva forma de crear y compartir el conocimiento y esto necesariamente exige un esfuerzo muy notable por parte de la "academia"
Migración internacional del proyecto.
He podido comprobar que el equipo EDU:Bit ofrece su manual, que acompaña al kit, en 10 IDIOMAS: Malayo, Chino, Ingles, Francés, Italiano, Húngaro, Japonés, etc. (aun falta en español y espero que pronto este disponible).
He contado MAS DE 50 PROYECTOS elaborados en su mayor parte en centros educativos y que de manera generosa se ofrecen a la comunidad para su utilización. Este detalle es muy importante.
La Tecnología, cada vez mas, es un ámbito multidisciplinar y globalizado. Lo mismo han de ser los sistemas Educativos que la promuevan. Por esta razón creo que los Profesores tenemos la obligación de participar en los desarrollos de materiales didácticas, programas y metodologías de enseñanza aprendizaje. En este sentido considero muy MERITORIO el trabajo que ha desarrollado la compañía Malasia Cytron con la presencia de este kit educativo en el mercado.
HuskyLenses un sensor de visión artificial de IA fácil de usar. Puede aprender a detectar objetos, caras, líneas, colores y etiquetas simplemente haciendo clic. A través del puerto UART / I2C, HuskyLens puede conectarse a Arduino, Raspberry Pi, LattePanda o micro: bit, y hacer sus proyectos muy creativos sin jugar con algoritmos complejos
APLICACIONES
Educación AI
HuskyLens es una poderosa herramienta de educación de inteligencia artificial, que proporciona una manera más fácil para que los maestros enseñen tecnologías básicas de inteligencia artificial como el aprendizaje automático y el reconocimiento visual. Tiene un clasificador de red neuronal profundo incorporado para ayudar a los estudiantes a comprender el principio del algoritmo de 1,000 clases de imágenes y experimentar el proceso de aprendizaje automático de datos etiquetados. Mediante el uso de la función de "aprendizaje" para personalizar la biblioteca de modelos, los estudiantes pueden completar varias aplicaciones de reconocimiento visual de IA, como el reconocimiento facial, el seguimiento de objetos y el reconocimiento de etiquetas.
Hacer bricolaje
HuskyLens crea más posibilidades para las ideas. A través de la interfaz UART / I2C, HuskyLens puede conectarse a placas de control convencionales como Arduino, Raspberry Pi, LattePanda, micro: bit, etc., y resultados de salida directamente a la placa de control, logrando una conexión de hardware perfecta. Se pueden crear más proyectos creativos combinándolos con módulos de expansión. Conectado con el módulo IoT, se puede hacer un sistema de control de acceso inteligente y un alimentador automático de mascotas; conectado con un robot robot, se puede simular un sistema de conducción autónoma; y los usuarios también pueden hacer aplicaciones de bricolaje para satisfacer necesidades de la vida real, como clasificador de residuos, termómetros de seguimiento automático, etc.
Arte interactivo
HuskyLens amplía los límites del arte. Al utilizar tecnologías de aprendizaje automático para reconocer gestos, rostros y posturas, podría realizar muchos modos interactivos, como el control interactivo de gestos, juegos somáticos, etc. Al integrarse con la experiencia multisensorial, como música, luces y fragancias, se pueden crear obras de arte multimedia más interactivas, inmersivas e inteligentes, que rompen la frontera entre el mundo virtual y el real, permitiendo un mundo artístico lleno de imaginación.
APLICACION ROBOTICA
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Tarjeta MBT0013 de DFRobot para Micro:bit
Esta es una tarjeta de expansión basada en Micro:bit orientada a la experimentación y aprendizaje en el tema del medio ambiente y la ciencia. En la tarjeta se integran un conjunto de sensoresque miden parámetros comunes en la naturaleza, tales sensores son: sensores UV, sensores de temperatura, sensores de humedad, sensores de presión de aire, sensores de sonido, sensores de color, sensores de luz, sensores de temperatura del agua, agua TDS sensor de calidad, zumbador, pantalla OLED, etc.
Esta tarjeta basada en Micro:bit, por si misma, permite la realización de una serie de experimentos STEM con alumnos principalmente de Secundaria y Bachillerato es rica en conocimiento, adecuada para una amplia gama de aplicaciones.
Las entradas/salidas GPIO están configuradas para ser compatibles con diversos sensores y actuadores convencionales, de los que pueden venir con cualquier kit de Micro:bit. Los estudiantes pueden usar esta tarjeta para explorar el secreto de la naturaleza mediante la detección y recopilación de diversos datos, y aprender algo sobre el medio ambiente.
Configuración de la placa de expansión: presión atmosférica, temperatura, humedad, color, sonido, luz, calidad del agua, pantalla OLED como pantalla de datos, usando programación gráfica de código de marca
Características
Integra 10 sensores (incluyendo sensor UV, sensor de temperatura, sensor de humedad, sensor de presión de aire, sensor de sonido, sensor de color, sensor de luz, sensor de temperatura del agua, sensor de calidad del agua TDS, sensor de humedad del suelo)
En este trabajo recojo mi experiencia con el dispositivo OBLOQ de DFRobot y la tarjeta Micro:bit para la realización de actividades propias de la IoT.
DFRobot ha desarrollado una sencilla tarjeta en torno a una arquitectura básica, en torno al chip WiFiESP8266 que permite implementar un servicio Wifi que mantenga unidos al servidor de datos (una tarjeta Micro:bit) y una localización web (http://iot,dfrobot,com) en la que podemos crear una cuenta EasyIoT a través de la cual podremos leer y escribir nuestros datos.
No es la primera esta oferta para trabajar de manera "didáctica" con IOT pero si es una de ellas y FUNCIONA BIEN.
Control de un relé mediante Internet
Control de un Servo desde la Web
He manejado en mi trabajo un KIT de de DFRobot llamado Micro:bit IoT Starter Leraning kit for kids que trae la tarjeta OBLOQ, pero se pueden realizar las mismas practicas y ensayos comprando solo la tarjeta OBLOQ (cuesta algo asi como 10 €)
La programación de los ejemplos que he probado la he realizado con el entorno Makecode de Microsoft.
¿Qué es la IoT?
“La internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) es un sistema de dispositivos de computación interrelacionados, máquinas mecánicas y digitales, objetos, animales o personas que tienen identificadores únicos y la capacidad de transferir datos a través de una red, sin requerir de interacciones humano a humano o humano a computadora.
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Kevin Ashton, cofundador y director ejecutivo del Auto-ID Center de MIT, mencionó por primera vez la internet de las cosas en una presentación que hizo a Procter & Gamble en 1999. He aquí cómo Ashton explica el potencial de la internet de las cosas:
"Las computadoras de hoy –y, por lo tanto, la internet– dependen casi totalmente de los seres humanos para obtener información. Casi todos los aproximadamente 50 petabytes (un petabyte son 1.024 terabytes) de datos disponibles en internet fueron capturados y creados por seres humanos escribiendo, presionando un botón de grabación, tomando una imagen digital o escaneando un código de barras.
El problema es que la gente tiene tiempo, atención y precisión limitados, lo que significa que no son muy buenos para capturar datos sobre cosas en el mundo real. Si tuviéramos computadoras que supieran todo lo que hay que saber acerca de las cosas –utilizando datos que recopilaron sin ninguna ayuda de nosotros– podríamos rastrear y contar todo, y reducir en gran medida los desechos, las pérdidas y el costo. Sabríamos cuándo necesitamos reemplazar, reparar o recordar cosas, y si eran frescas o ya pasadas”.
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Las aplicaciones prácticas de la tecnología IoT se pueden encontrar en muchas industrias actualmente, incluyendo la agricultura de precisión, gestión de edificios, salud, energía y transporte. Hay numerosas opciones de conectividad para los ingenieros electrónicos y los desarrolladores de aplicaciones que trabajan en productos y sistemas para internet de las cosas.
Trabajar con la IoT en nuestra aulas y laboratorios.
La aportación que la empresa DFRobotha hecho en el terreno de la IoT ha sido muy oportuno e interesante, todo gracias a un nuevo módulo de bajo costo desarrollaod dentro de la serie Gravity denominado OBLOQ.
OBLOQ nos permitirá mediante Makecode o Phyton realizar la programación de aplicaciones que nos permitan gobernar y monitorizar elementos fisiocs haciendo uso deInternet. ¡Resulta Fantastico! ¿No creen?
¿En dónde colocar los datos para leer/escribir de cada uno de los dispositivos que queramos gobernar con nuestra aplicaciones? DFRobot lo ha pensado y solucionado creando un lugar en internet que nos permite en tiempo real realizar carga de datos de nuestro sistema, Mew refiero al sistema iot DFRobot http://iot.dfrobot.com , en esta dirección Web se encuentra el sistema en el que previamente nos daremos de ata como usarios y que nos facilitara estas operaciones de la IoT.
¿Qué herramientas podremos usar para trabajar con nuestra aplicación IoT?
Las mejores y más fáciles de usar. Podremos utilizar las aplicaciones:
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