Nesta experiencia imos mergullarnos no fascinante mundo da tecnoloxía e da xardinería. Construiremos un sistema de detección da humidade do chan empregando a placa BBC micro:bit. Este sistema permitirános saber se as nosas plantas precisan auga.

O obxectivo principal desta microsesión será aprender a construír un sistema sinxelo de medición da humidade da terra empregando o microcontrolador BBC micro:bit e un sensor de humidade do solo. Será preciso cargar un sinxelo programa na placa ou desenvolvelo nós mesmos empregando o contorno de desenvolvemento gráfico en liña Microsoft MakeCode.

Imaxe

Cesta de materiais

Preme nos puntos interactivos da imaxe.

Mans á obra

Paso 1

 

Conexión do sensor de humidade

• Conectar o cableado do sensor
  O primeiro paso consiste en conectar o cableado que se fornece xunto co sensor: tres cables Dupont femia nun extremo e un conector branco no outro.
  A conexión é moi sinxela: só temos que inserir o conector branco no sensor ata que quede ben fixado.

• Engadir os cables Dupont - pinza de cocodrilo
  A continuación, collemos os tres cables de cores negro, vermello e azul, que teñen nun extremo unha pinza de cocodrilo e no outro un conector Dupont macho.
  Conectamos o extremo Dupont macho de cada cable co correspondente conector Dupont femia do cableado do sensor, respectando a cor de cada un.

  A conexión final quedará do seguinte xeito:

Imaxe

 Paso 2

 

• Conexión do sensor de humidade á placa BBC micro:bit

  Para conectar o sensor de humidade á placa BBC micro:bit, empregaremos os conectores de pinza de cocodrilo.

  A conexión realizarase do seguinte xeito:

• Cable vermello → pin 3V da placa (alimentación positiva)

• Cable negro → pin GND (masa ou negativo)

• Cable azul → pin 0 (entrada analóxica de lectura do sensor)

Imaxe

Imaxe

Paso 3

 

• Calibración do sensor de humidade

• Conectar a placa BBC micro:bit ao ordenador
  Conecta a placa BBC micro:bit ao ordenador mediante o cable USB.

• Cargar o programa de calibración
  Empregando o explorador de ficheiros, copia o arquivo do programa de calibración na placa BBC micro:bit:
  M81_calibración_sensor.hex.
  Agarda uns segundos ata que o programa quede correctamente cargado.

• Obtención dos valores de referencia

  • Humidade do aire:
    Suxeita o sensor coa man e preme o botón A ou B da placa BBC micro:bit.
    Anota o valor que se amosa na pantalla: ese será o valor de humidade no aire (seco).

  • Humidade da auga:
    Mergulla o sensor nun vaso con auga, sen superar a liña de precaución, xa que o sensor non é resistente á inmersión completa e poderían danarse os compoñentes electrónicos.
    Unha vez mergullado correctamente, preme o botón A ou B e anota o valor que se amosa na pantalla: ese será o valor de humidade máxima (auga).

Imaxe

Imaxe

Paso 4

 

• Importación e configuración do programa de medición

• Acceso ao contorno de programación MakeCode
  Accedemos ao contorno web de programación Microsoft MakeCode (non é preciso iniciar sesión) para introducir os valores de humidade do aire e da auga obtidos no paso anterior.

• Importación do programa de medición
  Na plataforma, preme no botón “Importar” e, a continuación, selecciona o arquivo do programa de medición da humidade:
  M81_programa.hex.
  O programa cargarase no editor e poderás visualizar os bloques correspondentes á lectura do sensor e á representación dos datos na pantalla da micro:bit.

Imaxe

Paso 5

 

• Introdución dos valores de calibración

  Introducimos os valores de humidade do aire (na variable AirValue) e da humidade da auga (na variable WaterValue), medidos no apartado anterior.
  Estes valores permitirán calibrar o sensor, de maneira que o programa poida interpretar correctamente as medicións de humidade do chan, establecendo o rango entre o solo seco (aire) e o solo húmido (auga).

Imaxe

• Gardar e descargar o proxecto

  Unha vez introducidos todos os valores e comprobado o funcionamento do programa:

• Gardar o proxecto
  Preme no botón “Gardar” para conservar o proxecto no contorno de programación MakeCode.

• Descargar o arquivo
  A continuación, preme no botón “Descargar” para obter o ficheiro .hex que contén o programa.
  Este arquivo poderá cargarse posteriormente na placa BBC micro:bit para executar o sistema de medición de humidade.

Imaxe

Paso 6

 

• Carga do programa na placa BBC micro:bit

  Coa placa BBC micro:bit conectada ao ordenador mediante o cable USB, copia o ficheiro descargado
  microbit-Medidor-humidade.hex na unidade correspondente á placa BBC micro:bit (que aparece no explorador de ficheiros como se fose un dispositivo de memoria externa).

  Unha vez rematada a copia, a placa executará automaticamente o programa, activando o sistema de medición da humidade do chan.

   

Paso 7

 

• Proba e interpretación dos resultados

  Para comprobar o funcionamento do sistema, introduce o sensor de humidade na terra da maceta, sen superar a profundidade recomendada polo fabricante, para evitar danar o dispositivo.

• Comprobación da necesidade de rego
  Preme o botón B da placa BBC micro:bit:

  • Se na pantalla aparece o texto “REGAR”, significa que a terra está seca e é preciso regar a planta.

  • Se na pantalla aparece o texto “X”, a terra está húmida e non é necesario regar.

• Visualización do valor de humidade
  Se desexas coñecer o valor numérico da humidade da terra, preme o botón A: o valor aparecerá na pantalla da placa BBC micro:bit.

 

Tips docentes

Os tips do profesorado son pequenas axudas para desenvolver a estratexia educativa de forma adecuada.

 Non é preciso que o alumnado inicie sesión para empregar o entorno de desenvolvemento Microsoft MakeCode.

 No punto 1, comentar a filosofía do microcontrolador BBC micro:bit

O proxecto BBC micro:bit cre que a habilidade para entender, participar e traballar no mundo dixital é vital para as oportunidades de vida dun xove. A BBC micro:bit está deseñada para entusiasmar e atraer unha ampla gama de xoves, incluídos aqueles que pensaban que a tecnoloxía non era para eles.

Ao inspirar máis mozos e mozas a aprender habilidades dixitais, aspiramos a diversificar o alumnado que elixe materias STEM ao longo da súa formación e nas súas carreiras profesionais. Isto, á súa vez, crea un abano de talento diverso, fomentando a equidade social e contribuíndo á creación de mellor tecnoloxía.

É un proxecto de código aberto, o que significa que os recursos creados poden ser inspeccionados, modificados e mellorados por calquera persoa.

Podemos realizar a seguinte actividade:
Investigar co alumnado as características de hardware da placa BBC micro:bit e o seu funcionamento básico, empregando a páxina:
https://microbit.org/es-es/get-started/features/overview/

 No punto 3, comentar ao alumnado o funcionamento do programa de medición da humidade co sensor de humidade do solo

O primeiro que temos que facer é medir a humidade do aire e a humidade da auga. Para iso, cargamos na placa BBC micro:bit o programa de calibración do sensor.

Unha vez cargado o programa, suxeitamos coa man o sensor de humidade e prememos o botón A ou B da placa. Anotamos o valor que mostra a pantalla da micro:bit como valor da humidade do aire.

Despois, collemos un vaso con auga e mergullamos o sensor sen sobrepasar a liña de seguridade. Prememos o botón A ou B da placa e anotamos o valor que mostra a pantalla como valor da humidade da auga.

A medición da humidade do solo vese afectada pola profundidade de inserción do sensor e polo compactado da terra arredor del. Consideramos o valor da humidade do aire como solo seco e o valor da humidade da auga como solo empapado. Este é o rango de detección do sensor.

Por exemplo:

• Valor humidade do aire = 520

• Valor humidade da auga = 260

O rango dividirase en tres seccións:

• Seco: (520 - 430]

• Húmido: (430 - 350]

• Moi húmido: (350 - 260]

O programa de medición de humidade indicará que é preciso regar se a medición da humidade do solo está no rango de seco.

  No punto 6, proxectar o vídeo que resume o funcionamento do noso sistema medidor de humidade.

A túa clase nun clic

Implementa esta microsecuencia na túa aula Moodle (Descarga dispoñible en galego ou castelán).

Imaxe

Imaxe