1. Cómo utilizar Echidna

¿Cómo utilizar Echidna?

En este tema veremos:

Antes de nada comprueba que tu Echidna...
1-Tenga el interruptor hacia el lado de SENSOR
(excepto cuando trabajes en modo Makey Makey que hay que ponerlo en MkyMky)
2-El volumen ponlo alto, la flecha mirando a los leds
3-El jumper conectado a 5V dejando libre el de Vin
2025-04-30 19_49_03-Echidna Black - Echidna Educacion.png

No veas el Echidna como una placa diferente al Arduino, es simplemente un Arduino con los sensores y actuadores integrados. De echo puedes hacer los programas de este curso y los de IA perfectamente CON ARDUINO y SIN ECHIDNA pero tienes que tener los sensores y actuadores correspondientes. 
No puedes hacer los programas de Makey Makey pues eso lo tiene Echidna pero no Arduino

Ver https://libros.catedu.es/books/echidna/page/tengo-arduino-puedo-hacer-los-programas-sin-echidna

Todos los programas de este curso se encuentran en este repositorio: https://github.com/JavierQuintana/Echidna

¿Sabías que...?
Las placas Echidna son Open Hardware es decir, su diseño es abierto a mejoras, utilización... aquí tienes los planos https://echidna.es/hardware/echidnablack/documentacion-echidnablack/

Software del Arduino

Independientemente que tengas ECHIDNA SHIELD o ECHIDNA BLACK los dos se basan en Arduino, luego tienes que conocer qué programas hay para programar tu Echidna.

Para programar Echidna de forma normal, tienes que saber:

Importante entender que para trabajar EN VIVO se necesita un FIRMWARE que veremos en el Echidna cual es, pero tranquilo que ya viene cargado de fábrica y seguramente no tienes que hacer nada.

Tipos de lenguajes

Si quieres saber más detalles y posibilidades, aquí tienes unos conocimientos más avanzados

Las placas electrónicas educativas (Echidna, Micro:bit, Arduino, ESP32 ...)  se programan mediante varias opciones :


OPCIÓN LENGUAJE GRÁFICO POR BLOQUES

Recomendado para primaria. Tenemos muchas posibilidades de lenguajes gráficos. Destacamos dos:

Otros softwares para programar con bloques

EN VIVO ¿Qué es eso?                                                                                                                                                       
Existe una posibilidad de utilizar la placa "en vivo" frente a "cargar" el programa en la placa.
Es decir, interactuando con el ordenador. El programa está en el PC. En la placa hay un firmware que le dice que este a las órdenes del PC.  De esta manera podemos por ejemplo:
     - Enviar órdenes desde el ordenador a la placa.
                      Por ejemplo que al pulsar la tecla espacio que se encienda el led D13 
    - Enviar información desde la placa al ordenador
                  Por ejemplo que muestre por pantalla nos muestre la cantidad de luz, que registra el sensor LDR, etc...
Que nosotros sepamos, estos programas permiten la programación en vivo :
               - mBlock placas: Arduino, Microbit, Raspberry Pi, ... robots de Makeblock: mBot, Cyberpi...
                -EchidnaScratch CURSO DE ECHIDNA
                -Microblocks 
VENTAJAS LA PROGRAMACIÓN EN VIVO PERMITE MUCHO JUEGO Y POSIBILIDADES A LA HORA DE ELABORAR PROYECTOS
INCONVENIENTES: Necesitas el ordenador encendido y conectado al robot.

TAMBIÉN ES EN VIVO PERO ....
Hay otros softwares que técnicamente trabajan en vivo, es decir, que el programa se ejecuta desde el ordenador, no se ejecuta en la placa, son :
- Snap4Arduino para placas Arduino
- Picobriks blocks para Picobrick board
Pero no permiten trabajar utilizando los elementos del ordenador (teclado, webcam, pantalla, sprite o objetos,,,)

Es importante que entiendas que para trabajar en vivo, la placa tiene que tener cargado un "firmware" para que interactúe con el ordenador.

P: ¿Qué es eso de "firmware"?
R: No es más que un software que se graba en los chips de la placa.
P ¿Y por qué se llama así, y no se llama software o programa y en paz?
R: Digamos que como se graba en los chips, es un medio camino entre software y hardware, para diferenciarlo del software habitual.

EN CARGA ¿Qué es eso?                                                                                                                                                       
Simplemente el programa que estas haciendo se carga en la placa
VENTAJAS: Eres independiente del ordenador, tu robot funciona independiente
DESVENTAJAS Pierdes todas las posibilidades de utilizar los recursos de un ordenador, teclado, pantalla, webcam, altavoces...

Es importante que si cargas tu programa en la placa, pierdes lo que había antes
Es decir, si quieres volver a trabajar EN VIVO tienes que cargar el firmware correspondiente.

OPCIÓN LENGUAJE POR CÓDIGO

Recomendable a partir de secundaria.

LENGUAJE POR CÓDIGO ARDUINO IDE

Es un lenguaje basado en Wiring y permite la programación del Arduino en un entorno de desarrollo (basado en Processing). El programa se llama ARDUINO IDE y se puede descargar desde la página oficial de Arduino: https://www.arduino.cc/en/software.

Hay otra posibilidad que es utilizarlo online, con la ventaja de tener tus proyectos "en la nube" y no depender del equipo. OJO, TIENES QUE TENER INSTALADO EL SOFTWARE CREATE AGENT
https://create.arduino.cc/getting-started/plugin/welcome

arduinoide.png

En los cursos de CATEDU se ha utilizado el lenguaje por código empezando desde cero en:

Recomendamos estas hojas resumen si vas a trabajar con código:

LENGUAJE POR CÓDIGO PYTHON

Es un lenguaje más amigable que ArduinoIDE y tiene muchos campos de aplicación aparte de la robótica

VENTAJAS E INCONVENIENTES 
LENGUAJE GRÁFICO POR BLOQUES vs CÓDIGO

El lenguaje gráfico por bloques es un lenguaje sencillo de utilizar, nos evita tener en cuenta muchas librerías y cálculos.

Otra ventaja, es que el lenguaje por bloques es el único que permite programación "en vivo"

Por ejemplo, la instrucción leer valor distancia el sensor ultrasonidos, mediante programación por bloques es 

leer-us.jpg

mientras que en código es

double distancia;

double fnc_ultrasonic_distance(int _t, int _e){
	unsigned long dur=0;
	digitalWrite(_t, LOW);
	delayMicroseconds(5);
	digitalWrite(_t, HIGH);
	delayMicroseconds(10);
	digitalWrite(_t, LOW);
	dur = pulseIn(_e, HIGH, 18000);  
    // devuelve cuanto tarda el pulso alto en microseg; 18000 es el tiempo a esperar limite
	if(dur==0)return 999.0;
	return (dur/57);
    // la velocidad del sonido es 344m/s = 34400 cm/seg = 0,0344 cm/microseg
   // como v=e/t luego e = v*t y como cuenta la ida y la vuelta distancia = v*t/2
   // luego distancia = 0,0344/2 * dur = dur/57 
}

void setup()
{
  	pinMode(6, OUTPUT);
	pinMode(5, INPUT);

}


void loop()
{

  	distancia = fnc_ultrasonic_distance(6,5);

}

Como se puede ver en código, tiene que calcular la distancia haciendo cálculos del tiempo de rebote del eco, mientras que el gráfico es sumamente sencillo y se centra en el objetivo del algoritmo a crear, no en lo accesorio. Esto hace que un lenguaje gráfico por bloques se puede aplicar desde los 8 años.

Por otra parte, el lenguaje código tiene todo el potencial, es decir, no todo está en los lenguajes gráficos. Si se quiere cosas más avanzadas, hay que recurrir al código.

Un lenguaje gráfico se convierte en lenguaje código, pero al revés no se puede, debido a que el código es más depurado y no tiene la información necesaria para volver a su origen en bloques, ya lo has visto con el anterior ejemplo, el código tiene más información.

¿No te lo crees? Haz la prueba, métete en https://www.tinkercad.com/ crea un programa con bloques, dale a la pestaña de código y te aparecerá una advertencia que perderás el programa con bloques ! no puedes volver atrás!

Curiosamente, tiene una opción bloques+código que traduce cada bloque con un código, es decir, traduce cada bloque sin perder información, sólo de esa manera se puede pasar de bloques a código y viceversa.

2024-09-23 10_51_49-Circuit design PIN0-CORE-CREW - Tinkercad.png

Hay herramientas para pasar de bloques a código pero no al revés

bloques-codigo.png
Imagen Federico Coca Notas sobre ESP32 STEAMakers CC-BY-SA

El lenguaje código se traduce en lenguaje máquina (ceros y unos) entendible para el microprocesador, pero al revés no se puede.

En este vídeo, en mi opinión se olvida de mBlock, Snap4Arduino, S4A pero puedes ver un vistazo de los diferentes editores

OPCIÓN SIMULACIÓN                                    

Incluimos dentro del apartado de Software los diferentes programas que hay para simular placas electrónicas como Arduino, ESP32, Micro:bit etc...

Tinkercad

Esta herramienta https://www.tinkercad.com aparece en el Curso Arduino con código  en la práctica Comunicación entre dos Arduinos, pero también es una plataforma que sirve para hacer los diseños de elementos 3D, ver curso Impresión 3D con Tinkercad

Tiene la ventaja que es aplicación online, muy visual y buscan un reflejo de la práctica real, además de estar la herramienta adaptada al aula (gestión de alumnos y proyectos). Como  desventajas podemos decir que no tiene mucha variedad de componentes electrónicos y la simulación es algo lenta.

Además permite embeber, pruébalo !!! 😍😍😍 Pulsa Iniciar simulación y luego pulsa el botón A de cualquiera de los dos micro:bits

Wokwi

Si Tinkercad se queda corto, puedes probar esta plataforma https://wokwi.com/ con muchas posibilidades. Es online y puede trabajar con multitud de placas: ArduinoUno, ESP32, Raspberry,,,,
Como única desventaja que encontramos, es que echamos de menos la realidad de Tinkercad, por ejemplo no puedes poner una placa protoboard para realizar las conexiones, pero a cambio se gana simplicidad de cableado.

2022-12-05 10_14_42-Knob.ino - Wokwi Arduino and ESP32 Simulator.png

UnoArduSim

Es una aplicación local.  UnoArduSim además es una aplicación portable fácil de instalar y con los elementos de leds, motores servos ya preparados, ideal para ejemplos sencillos y para examinar señales y no depender de Internet, pero no es tan versátil.

SIMULIDE

En https://simulide.com/ podemos encontrar un programa local de software libre genérico para electrónica, incluido Arduino. En esta captura se puede ver uno de los ejemplos que incorpora el programa:
2025-02-07 16_09_42-DesktopWindowXamlSource.png

OPCIÓN SÓLO DIBUJAR


Sensores

Sensores básico para Echidna

Para trabajar con Echidna sólo tienes que saber:

Además hay 3 conectores I/O que puedes poner sensores externos de otros tipos.

Recuerda que al programar EN VIVO tienes también las entradas del ordenador, por ejemplo el ratón, teclado...

Sensores avanzados Si quieres saber más sobre los sensores, que otros tipos hay (para conectar en I/O sensores externos), te recomendamos leer esta página

Actuadores y otras salidas

Actuadores básico

Para manejar el Echidna tienes que saber:

No hay salidas analógicas y no hay salidas en modo Makey Makey

Recuerda que al programar EN VIVO tienes también las salidas del ordenador: La pantalla (los objetos o sprites de tus programas), los altavoces...

Actuadores avanzado Para manejar Echidna no hace falta saber más, pero si quieres saber qué otros actuadores hay (para conectar en los I/O actuadores externos). Te aconsejamos leer esta página


¿Qué es Echidna?

Ahora sí: ¿Qué es Echidna?

Es una Shield de Arduino diseñada para facilitar la programación del Arduino en los últimos cursos de primaria y primeros de secundaria, pensado en minimizar el cableado de la electrónica (ya lo sabemos pues es una Shield) y enfocado a nivel educativo y al lenguaje por símbolos
¿Por qué hemos elegido esta Shield?  Porque tiene un buen equilibrio calidad/precio sencillez/potencial orientado a últimos cursos de primaria, primeros de secundaria.
Es OpenHardware, por lo tanto es un proyecto con garantías de estabilidad, libre, colaborativo y vivo, con la misma filosofía que la placa Arduino.

Componentes.png Source: Web oficial Echidna- documentación

2025-12-03 22_08_02-Greenshot.png
Fuente Echidna.es captura de Echidna black v2

Te recomendamos visitar
- https://echidna.es/
Twitter :
- https://x.com/EchidnaSTEAM?s=20

¿Estás preparado? adelante !!!

Te recomendamos visitar
- https://echidna.es/
Twitter :
- https://x.com/EchidnaSTEAM?s=20

Echidna Black (modelo 3D GmedranoTIC) by GmedranoTIC on Sketchfab

Cómo se programan las Echidnas

Da igual si tienes una Echida Shield que una Echidna Black las dos se programan igual

Tenemos dos opciones:

Si no sabes lo que significa en vivo o cargar es que no has leído Software del Arduino

EN ESTE CURSO VAMOS A PROGRAMAR EN BLOQUES CON EL PROGRAMA ECHIDNA (tipo Scratch)

OJO : Acuérdate en toda esta sección de poner la Echidna en modo Sensor
NO en modo MkyMky

MONTAJE 1 SEMAFORO

Da igual si tienes una Echida Shield que una Echidna Black las dos se programan igual

Instalación del programa

Entramos en echidna.es y en A programar nos encontramos el enlace al programa ECHIDNASCRATCH que se descarga y se instala sin problemas en varios SO (Windows, Linux, IO..)

2024-11-27 20_01_47-Inicio - Echidna Educacion.png

Al ejecutarlo elegimos ECHIDNASCRATCH (dejamos de momento la IA que lo trataremos en un capítulo aparte)

2024-11-27 20_04_06-EchidnaML.png

Objeto semáforo

Creamos un objeto semáforo, (exactamente igual que con mBlock) con tres disfraces. Nos vamos a SPRITE (quitamos el gato en EchidnaScratch o el oso panda en mBlock) y creamos el nuestro que será un simple semáforo
2024-11-28 08_50_09-mBlock Block-Based IDE- Coding for Beginners.png

Como no existen semáforos, no pasa nada, creamos uno en Paint

2024-11-28 08_51_09-mBlock Block-Based IDE- Coding for Beginners.png

Pintamos un semáforo, es muuuuy sencillo, le ponemos el nombre del SPRITE como SEMAFORO y los disfraces COSTUME el primero con el nombre ROJO

2024-11-28 08_52_42-mBlock Block-Based IDE- Coding for Beginners.png

Vamos duplicando el disfraz y hacemos los correspondientes AMARILLO y VERDE

2024-11-28 23_03_42-mBlock Block-Based IDE- Coding for Beginners.png

Es muy fácil :

2024-11-28 23_05_27-mBlock Block-Based IDE- Coding for Beginners.png

Código

 el siguiente código (que es igual al del mBlock menos que EchinaScratch tiene unas instrucciones especiales que lo hacen más fácil )

2024-11-27 20_15_01-EchidnaML.png

Si se hace el programa el en mismo objeto semáforo, se puede hacer el programa sin la instrucción ENVIAR MENSAJE
ESTA ES LA GRAN DIFERENCIA CON mBlock PUES EN MBLOCK NO HAY INSTRUCCIONES ESPECIALES PARA ECHIDNA, POR LO QUE HAY QUE CREAR UN OBJETO ARDUINO O UN OBJETO ECHIDNA COMO VEREMOS MÁS ADELANTE

Con Echidna Scratch NO HACE FALTA todo se hace en la misma ventana y objeto

2024-11-27 23_43_58-EchidnaML.png

Resultado

Por si te pasa, PROBLEMA: EchidnaScratch no detecta Echidna: Instalar Firmata

Esto es debido a que si por ejemplo has utilizado mBlock, ArduinoIDE, etc... se ha cargado dentro del Arduino del Echidna (Echidna Shield o Echidna Black da igual) el software de estos programas y por lo tanto se han cargado el FIRMATA que es el software necesario para que se comunique nuestro ECHIDNA (Echidna Shield o Echidna Black da igual) con nuestro programa ECHIDNASHIELD. Ver al final ¿Qué es eso de Firmata)

2024-12-03 08_19_41-EchidnaML.png

¿Cómo puedo restaurar el FIRMATA en el Arduino?

Necesitamos el programa ARDUINO IDE para instalarlo, vamos a arduino.cc https://www.arduino.cc/en/software descargamos e instalamos el programa:

2024-12-03 08_23_11-Software _ Arduino.png

Descargamos, instalamos (dando aceptar a todos los controladores que pide permiso, marcando que es de confianza, etc.. ) y ejecutamos, Y elegimos la placa y el puerto

2024-12-03 08_25_05-Edit Page Draft _ Librería CATEDU.png

¿QUÉ PLACA - BOARD TENGO QUE ELEGIR? 
¿Y EL PUERTO?

Tienes que elegir el puerto COMX  (donde X es un número) que está conectado nuestra placa. Si tienes dudas, desconecta la placa, ejecuta ArduinoIDE y mira los puertos, repite la operación, pero con la placa conectada y el nuevo COM ese es.

LIBRERIA FIRMATA

Nos vamos a herramientas - administrar librerías

2024-12-03 08_27_19-.png

Y buscamos librería FIRMATA aquí vemos que ya está instalada, si no la tienes instalada, dale a Install :

2024-12-03 08_28_01-sketch_dec3a _ Arduino IDE 2.3.3.png

PROGRAMA EJEMPLO STANDARDFIRMATA

Nos vamos a Archivo - Ejemplos - Firmata y cargar el ejemplo STANDARDFIRMATA

2024-12-03 08_29_04-.png

Lo cargamos en la placa dándole a la flecha (tarda algo pues primero lo compila)

2024-12-03 08_30_42-StandardFirmata _ Arduino IDE 2.3.3.png

Lo carga, saldrá un mensaje de ok, y ya está NUESTRA ECHINASCRATCH YA PUEDE LEER LA PLACA ECDHINA

2024-12-03 08_31_30-EchidnaML.png

Si aun así, NO LO DETECTA... cambiar de USB 😁 funciona !!

Un resumen lo tienes aquí https://echidna.es/a-programar/instalar-standardfirmata/

¿Qué es eso de Firmata?

Firmata es un protocolo para comunicar microcontroladores con la computadora de una manera sencilla. Permite que se ejecute un programa en EchidnaLM o Snap4Arduino y que este se comunique con la placa microcontroladora mediante el puerto serie.
Fuente https://echidna.es/a-programar/instalar-standardfirmata/

StandarFirmata-Echidna-Scratch.jpg
Fuente https://echidna.es/a-programar/instalar-standardfirmata/

Por si te pasa, PROBLEMA: El Sistema operativo no detecta Echidna

 Tal y como dice en https://echidna.es/hardware/echidnablack/puesta-en-marcha-echidna-black/

Para que Echidna Black se pueda comunicar con nuestro PC es necesario que nuestro sistema operativo (SO) le dé permiso de acceso al puerto serie (USB) y que tenga el driver del controlador de comunicación (CH430) instalado.

Ch340-200x208.png
Fuente CC-BY-SA https://echidna.es/hardware/echidnablack/puesta-en-marcha-echidna-black/

Por si acaso, descarta lo evidente
OJO con el cable, pues hay cables de USB que sólo son de carga (+baratos) y otros que son de carga+datos (los que hay que utilizar)

Recomendamos en el caso de problemas: INSTALAR ARDUINO IDE

Fuente https://echidna.es/hardware/echidnablack/puesta-en-marcha-echidna-black/

Si los problemas insisten, instalar el Driver

– Driver de comunicación:

Echidna Black utiliza el chip CH430E, por lo que dependiendo del SO necesitarás instalar el controlador “Driver CH341”

– Permiso de acceso al puerto serie:

Dependiendo del SO es necesario dar o no permisos de acceso al puerto serie. Si ya has instalado el IDE de Arduino, estos permisos deberían estar ya dados.

Alimentación del Echidna

AlimentacionBlack.png
CC-BY-SA Fuente: https://echidna.es/

Alimentación USB recomendado:

El EchidnaShield se alimenta a través de la alimentación USB del Arduino, ya sea cuando está conectado con el ordenador, o cuando se utiliza un PowerBank

Aquí vemos un ejemplo de un echidna que está alimentado con un PowerBank y esta ejecutando un programa ¿Cómo puede ser eso?

Porque se ha cargado el programa en en Arduino del Echidna. Esto lo puede hacer programas como mBlock ver software

En el EchidnaBlack tiene integrado el puerto usb para alimentarlo

2025-12-03 22_22_03-Presentación1 - PowerPoint.png

2024-11-29 08_49_40-Inicio - Echidna Educacion.png

OJO El jumper que tiene arriba a la izquierda tenerlo conectado a 5V:

No utilizar la alimentación 5V cuando los servos o dispositivos a controlar consuman más de 300mA, para no sobrepasar el regulador del Arduino, en este caso utilizar la alimentación externa:

Alimentación externa:

P: ¿Cuándo usar alimentación externa obligatoriamente?
R: Cuando se utilicen servos o dispositivos conectados al I/O  que consumas +300mA. Ver https://echidna.es/hardware/echidnablack/alimentacion-echidnablack/

Arduino conectado a la EchidnaShield o la misma EchidnaBlack se puede alimentar con un portapilas o fuente de alimentación, sin ningún problema, con un rango desde 9V hasta 12V.

Pero hay que decirle al Echidna que la alimentación no es por 5V sino por Vin, pues el Arduino también se alimenta por Vin, esto se hace cambiando el jumper:

2024-12-16 13_33_22-Alimentación EchidnaBlack - Echidna Educacion.pngCC-BY-SA fuente https://echidna.es/hardware/echidnablack/alimentacion-echidnablack/

Nota: Es posible que en ocasiones nos interese utilizar las dos alimentaciones a la vez, por ejemplo queremos usar el Arduino dependiendo del ordenador, porque queremos por ejemplo que interactue con el Sprite por ejemplo el gato de Edhidna Scratch (por lo tanto está conectado al cable USB) pero las extensiones que queremos conectar necesitan potencia (más de 300mA) por lo tanto conectamos también un portapilas o fuente de alimentación, así pues estamos obligados de decirle al Echidna que alimente las extensiones por Vin cambiando el jumper a Vin.

Tengo Arduino ¿Puedo hacer los programas SIN ECHIDNA ?

No veas el Echidna como una placa diferente al Arduino, es simplemente un Arduino con los sensores y actuadores integrados. De echo puedes hacer los programas de este curso y los de IA perfectamente CON ARDUINO y SIN ECHIDNA pero tienes que tener los sensores y actuadores correspondientes. 
No puedes hacer los programas de Makey Makey pues eso lo tiene Echidna pero no Arduino

La respuesta es : SI (si tienes también los sensores y actuadores correspondiente) PERO NO LOS DE MAKEY MAKEY

¿Cómo?

Muy fácil, tienes que poner los sensores y actuadores en los mismos pines que indica la Echidna para poder usar sus mismo software y programas

Componentes.png

¿No tengo que instalar ningún firmware al Arduino?

Si, por supuesto, igual que en Echidna

Vale... hazme un ejemplo de programa normal

Ok, pues el mismo ejemplo que hemos visto en el semáforo pero SIN ECHIDNA

Harware
Software

Pues igual que en https://libros.catedu.es/books/echidna/page/montaje-1-semaforo-con-echidnascratch-recomendado

No me lo creo, a ver...

Mira

Vaaaale.... ¿Y con Inteligencia Artificial?

Entrenamos un modelo de IA como el visto aquí https://libros.catedu.es/books/echidna/page/montaje-14-reconocimiento-de-imagenes

2024-12-08 09_50_29-EchidnaML.png

y con ese modelo creamos un programa que :

Hardware

Igual, igual igual que antes tres leds, verde al D11 amarillo al D12 y el rojo al D13

Software

Igual que antes pero con el modelo IA creado

2025-01-24 11_55_51-EchidnaML.png
2025-01-24 11_56_23-EchidnaML.png
2025-01-24 11_56_45-EchidnaML.png

El resultado