Categoría: IoT

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Medidor de estatura

En este proyecto vamos a utilizar el sensor ultrasonido para medir la estatura de una persona.

Coloca el sensor ultrasonido a una distancia de 2 metros con respecto al suelo. Conecta el sensor al pin 1 de la placa. Utilizamos también en el proyecto el sensor PIR para detectar cuándo se ha aproximado una persona a nuestro medidor y proceder con la toma de datos. Conectamos el sensor PIR al pin 10.

En la programación del proyecto, crea un variable que utilizaremos para hacer el cálculo de la estatura.

Si la lectura del pin digital 10 es igual a 1, significa que una persona se ha colocado en el medidor de estaturas. Encontrarás el bloque «lectura pin digital» en la sección pines.

Como el sensor ultrasonido está a una distancia de 2 metros (200cm) sobre el suelo, cuando una persona se coloque debajo, para medir su estatura bastará con restar a 2 metros la distancia desde el sensor hasta la cabeza de la persona. Esta resta se almacena en la variable estatura. Podemos usar el bloque «mostrar número» que encontrarás en la sección básico para mostrar la estatura en la matriz de leds. También puedes conectar y usar el display OLED como se hizo en ejercicios anteriores.

Descarga el proyecto en la placa, alimenta la placa de expansión y comprueba su funcionamiento.

Si quieres registrar las mediciones en un canal de ThingSpeak, crea el canal y modifica el programa:

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Riego automático

En este proyecto, disponemos de un depósito de agua con una compuerta conectada a un servomotor. Cuando el sensor de humedad de suelo detecte que éste está seco, se abre la compuerta y se riegan las plantas. Introducimos un sensor de nivel de agua en el depósito. Si éste detecta poca agua, activa el zumbador para avisar que debemos reponer el agua del depósito.

Conecta el sensor de humedad de suelo al pin P1, el sensor de nivel de agua al pin P2 y el servomotor al pin P13.

Para realizar este proyecto debes incluir dos extensiones: IOT environment y servo.

Al iniciar, coloca el servo en posición 0 (encontrarás el bloque en la sección pines)

En el bucle «para siempre» introducimos un condicional «si…entonces…» (localizarás el bloque en la sección lógica) donde evaluamos la lectura del sensor de nivel de agua. Si este nivel es menor que 10, sonará una melodía. Encontrarás el operador «<» en el apartado lógica. Recuerda seleccionar P2 en el bloque «value of water» ya que el sensor de nivel de agua se conectó al pin 2 de la placa.

 

Utilizando de nuevo un bloque condicional «si… entonces… si no…» comprobamos la medición de la humedad del suelo. Si es inferior a 50 abrimos la compuerta para regar poniendo el servomotor en posición de 90º. Si es superior a 50 no hace falta regar y cerramos la compuerta colocando el servomotor en posición 0º. Recuerda seleccionar P1 en el bloque «value of soil moisture» ya que el sensor de humedad se conectó al pin 1 de la placa.

Descarga el programa en la placa, alimenta la placa de expansión y comprueba su funcionamiento.

Puedes registrar los datos de humedad y nivel de agua en un canal de ThingSpeak para saber en todo momento la situación de tu sistema de riego.

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Estación meteorológica

En esta actividad vamos a crear una estación meteorológica que nos indique la intensidad de la luz, la temperatura y la humedad ambiental. Mostraremos los datos en el display OLED y los almacenaremos en el canal de ThingSpeak.

Conectamos el sensor de luz al pin P1, el sensor de temperatura y humedad a los pines 19 y 20 y el panel OLED al conector I2C.

Para realizar la programación, recuerda que debes agregar la extensión «iot environment» como se indica aquí.

Al iniciar el programa, configura el tamaño del display OLED.

A continuación, borramos la pantalla y utilizamos el bloque «Show string» para indicar el nombre de los datos que vamos a mostrar (luz, temperatura y humedad)

Ahora mostraremos los datos leídos por cada sensor intercalándolos debajo de cada nombre de campo.

Para guardar los datos en ThingSpeak sigue estos pasos:

  • Crea un canal
  • Conecta la placa a la red WiFi
  • Conecta con ThingSpeak
  • Envía los datos al canal

Recuerda modificar los datos de tu red WiFi y la API key de tu canal para poder registrar correctamente los datos en ThingSpeak.

Descarga el programa en la placa microbit, conecta la alimentación a la placa de expansión y activa el interruptor para comprobar el funcionamiento del proyecto.

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Detección de ruido ambiental

En este proyecto, conectamos el sensor de ruido del kit para realizar una medición del ruido ambiental. Registraremos los decibelios en la pantalla OLED y en un canal de ThingSpeak.

Comienza conectando la pantalla OLED a la conexión I2C de la placa de expansión y el sensor de sonido al pin 1, como se muestra en la siguiente imagen. Si quieres que el proyecto sea autónomo, conecta un portapilas a la placa de expansión.

Para programar el proyecto, accede a makecode.microbit.org, crea un nuevo proyecto y agrega la extensión «iot environment».

Comienza programando el uso de la pantalla OLED. En el bloque «al iniciar» configura la pantalla OLED con las dimensiones adecuadas. En el bucle «por siempre», limpia la pantalla y muestra la cadena «Nivel de ruido (dB): «

A continuación utiliza el bloque «show number» para mostrar los decibelios de ruido que hay en el momento actual. El bloque con el valor leido por el sensor lo encontrarás en OCTUPUS. Recuerda modificar el bloque indicando el pin donde conectarse el sensor de sonido ( P1 ).

Por último crea un canal de ThingSpeak con un campo para almacenar el nivel de ruido. Puedes ver cómo registrar datos en ThingSpeak aquí

Al iniciar conecta la placa a tu red WiFi (encontrarás los bloques en la sección ESP8266_IoT). En el bucle «para siempre», después de mostrara el número de decibelios en la pantalla OLED, envía el dato a tu canal de ThingSpeak.

Descarga el programa en la placa microbit y comprueba que se registran los datos correctamente. No olvides activar el interruptor de la placa de expansión y alimentarla con un portapilas o conectando un cable USB a una powerbank o al ordenador.

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Monitorización de la calidad del aire

El sensor de calidad de aire es capaz de detectar partículas de polvo en el aire. 

En esta actividad mostraremos la medición a través de la pantalla OLED y almacenaremos el dato en ThingSpeak.

Recuerda crear un canal en ThingSpeak como te indicamos aquí e incluye un solo campo para la el sensor de calidad de aire.

Conecta la pantalla OLED a los pines I2C de la placa de expansión.

Conectar el sensor de calidad de aire a los pines 9 y 10 como se muestra en la imagen:

Para realizar el programa, recuerda que debes agregar la extensión «iot environment» como se indica aquí.

Al iniciar el programa, el primer bloque debe inicializar la pantalla OLED indicando su tamaño:

En el bucle «por siempre», limpiamos la pantalla, mostramos un texto que indique que el dato a mostrar será la calidad del aire y un número. Estos bloques los encontrarás en la sección OLED.

El número a mostrar será el valor de la lectura que realice el sensor de calidad de aire. Este bloque lo encontrarás en la sección OCTOPUS. Si conectaste el sensor como se indicó en la imagen anterior, actualiza el bloque indicando que LED está conectado al Pin 9 y OUT al pin 10. Añade una pausa para que la lectura se haga por ejemplo cada 2 segundos.

Si queremos además registrar el dato en ThingSpeak sigue estos pasos:

  • Crea o modifica un canal en ThingSpeak para tener un campo que almacene la calidad del aire. Puedes recordar cómo hacerlo aquí
  • En el bloque «al iniciar», conecta la placa a tu red WiFi, introduciendo el nombre de red y la clave. Encontrarás este bloque en la sección ESP8266_IoT.
  • En el bucle «para siempre», tras mostrar la lectura del sensor en la pantalla OLED, conecta con ThingSpeak utilizando el bloque que encontrarás en la sección ThingSpeak (dentro de ESP8266_IoT)
  • A continuación, utilizando el bloque «set data to send ThingSpeak», indica la API key de tu canal y en el campo 1 introduce la lectura del sensor. Puedes revisar cómo localizar la API key de ThingSpeak aquí

Pulsa en descargar y comprueba que se registran correctamente los datos.

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SMART SCIENCE

El pack micro:bit Smart Science está diseñado para la realización de proyectos de ciencias con conexión WiFi para el registro de datos.

El pack contienen los siguientes elementos:

  • Display OLED
  • Servomotor de 180º
  • Sensor de luz
  • Sensor de sonido
  • Servomotor de 180º
  • Sensor de nivel de agua
  • Sensor de humedad de suelo
  • Sensor ultrasonido
  • Sensor BME 280 (presión atmosférica, temperatura y humedad)
  • Sensor PIR
  • Sensor de calidad de aire
  • Placa de expansión con conexión WiFi
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REGISTRO DE DATOS EN THINGSPEAK

Thingspeak es un espacio web que podrás utilizar para gestionar datos de tu proyecto IoT. Así, cualquier señal detectada por los sensores de tu placa micro:bit puede almacenarse en una cuenta de usuario de thingspeak y posteriormente estos datos podrás ser tratados.

Para acceder a Thingspeak entra en la web https://thingspeak.com y pulsa en «Get started for free«

Si dispones de una cuenta de usuario, introduce tus datos. 

Si es la primera vez que usas Thingspeak, pulsa en «not account? Create one!» e introduce los siguientes datos:

  • Dirección de correo electrónico
  • País
  • Nombre
  • Apellido
 

Pulsa en continuar, y recibirás un email de confirmación. Dentro de ese email, debes pulsar en «Verify email» para activar tu cuenta.

Se abrirá una ventana con un botón donde debes confirmar tu país de localización. Una vez pulsado se indicará que tu perfil se ha verificado correctamente.

Pulsa en «inicie sesión» y tendrás que introducir el email con el que te registraste y la contraseña.

Canales

Para almacenar los datos recopilados por tus proyecto debes crear un canal en Thingspeak.

Pulsa en New Channel

Rellena los datos del formulario. Asigna un nombre a tu canal y crea tantos campos como datos quieras registrar.

A continuación pulsa en «Show Status» y en  «Save Channel«.

Se creará un espacio donde se visualizará el registro de datos de tu proyecto.

 

 

REGISTRO DE DATOS

Para poder registrar en ThingSpeak los datos de nuestro proyecto, es preciso conectar el canal que hemos creado y la placa micro:bit que está realizando la lectura de los distintos sensores que queremos almacenar.

Desde la página del canal, pulsa en API Keys

 

Copia el código que aparece en «Write API Key«

Debemos utilizar este código en makecode para comunicar la placa microbit y el canal de ThingSpeak.

Conecta la placa microbit a tu red wifi como se indica aquí (recuerda que necesitas la extensión «iot-environment-kit)

 

Pulsa en ThingSpeak y selecciona el bloque «connect thingspeak» para acceder al portal.

 

Vuelve a acceder a ThingSpeak y selecciona el bloque «set data to send ThingSpeak«. 

En API key tendrás que introducir el código de la API que copiaste de tu canal de ThingSpeak.

En Field 1 introduce el valor del sensor que quieras almacenar. En nuestro caso decidimos almacenar la luz detectada por microbit.

Si has definido más campos en tu canal, pulsa en + para agregar los valores que quieras enviar. En este ejemplo vamos a añadir el valor del sensor de temperatura.

Por último utiliza el bloque «Upload data to ThingSpeak» para que los datos se actualicen en tu canal.

Descarga el programa en la placa microbit pulsando en el botón «Descargar«.

Introduce la placa en la ranura de la placa de expansión IOT:Bit.

Quita el cable de alimentación de la placa micro:bit e introdúcelo en el conector de la placa de expansión.

Pon el interruptor de la placa de expansión en posición ON y verás que al cabo de unos segundos las gráficas de tu canal de ThingSpeak comienzan a mostrar el registro de datos de los sensores de micro:bit.

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Extensión IoT:bit

Para facilitar la programación de proyectos IoT con micro:bit, disponemos de una extensión que contiene una serie de bloques específicos para realizar la conexión WiFi.

Pulsa en extensiones y en el buscador introduce «iot». Aparecerá un módulo llamado «iot environment kit». 

Pulsa sobre la extensión y se agregará al proyecto activo, mostrando nuevas secciones de bloques que serán de utilidad para gestionar la conexión WiFi.

Para programar la conexión WiFi utilizamos los bloques que encontrarás en la sección ESP8226_IoT.

Al iniciar el proyecto IoT, lo primero que debes hacer es configurar la conexión WiFi como se muestra a continuación:

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IOT:BIT

IoT (internet de las cosas) es la conexión entre objetos a través de internet que nos permite controlar sensores y actuadores a distancia, pudiendo registrar y analizar datos así como enviar órdenes a actuadores que realicen una función según los datos analizados.

Por ejemplo, desde casa, podríamos ver la temperatura que hace en el colegio y decidir activar un ventilador en un momento dado. 

En un proyecto de IoT con micro:bit necesitamos diferentes elementos:

  • Una aplicación o web que almacene los datos de los sensores del proyecto
  • Un conjunto de actuadores y sensores
  • Una microbit conectada a una placa de expansión que le aporte conexión WiFi (IoT:bit). Micro:bit será la encargada de la comunicación entre la aplicación y los sensores y actuadores.

IoT:bit es una placa de expansión que, además de expandir los pines de microbit para la conexión de sensores, le aporta conexión WiFi para poder crear proyectos IoT.

La placa cuenta con:

  • 14 Conexiones GVS para la conexión de sensores y actuadores
  • Conexión para pila CR1220
  • Conexión USB para alimentación
  • Interruptor de encendido y apagado
  • Interface I2C
  • Ranura de conexión para micro:bit
  • Módulo WiFi ESP12
  • Módulo reloj DS1307 RTC
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IoT – Internet de las cosas

Cuando hablamos de IoT o Internet de las cosas, nos referimos a la red de elementos que podemos gestionar a través de internet.

Gracias a IoT podemos hacer crecer nuestros proyectos utilizando el poder de internet para interconectar elementos o incluso comunicar diferentes proyectos entre si.

Micro:bit no es ajeno a esta tecnología. En el mercado encontrarás diversos shields que te facilitarán el acceso a internet desde tu placa micro:bit para poder registrar los datos de sus sensores o controlar un proyecto en la distancia.

A lo largo de esta sección veremos un shield de Elecfreaks que será vital en tus proyectos de IoT.