3. Entradas de Echidna
- Otra vez acuérdate
- MONTAJE 4 ENCENDIDOAPAGADO
- MONTAJE4-ENCENDIDOAPAGADO-AVANZADO
- El LDR en A5
- 3.3 Joystick
- Acelerómetro
Otra vez acuérdate
Aquí es donde vamos a sacar todo el jugo a esta Shield.
Nota: Si has hecho el anterior programa Grabar a Arduino, recuerda dejarlo preparado para que haga caso a mBlock: Conectar-Actualizar Firmware.
Nota: Acuerdate en toda esta sección de poner la Echidna en modo Sensor
Todos los programas de este curso se encuentran en este repositorio: https://github.com/JavierQuintana/Echidna
MONTAJE 4 ENCENDIDOAPAGADO
El anterior programa ya es un ejemplo de uso de estos botones digitales que están conectados a los pines digitales 2 y 3 de Arduino. Ten en cuenta que sólo pueden leer niveles lógicos.
MONTAJE4-ENCENDIDOAPAGADO
Al pulsar el botón D2 se enciende los 3 leds del Echidna y al soltarlo se apagan. El programa también tiene que tener un efecto en un sprite
Solución con EchidnaScratch
Cambiamos el sprite del gato por otro más acorde y cambiamos el disfraz, no lo desarrollamos aquí pues vimos cómo se hace con el MONTAJE1
El código :
El fichero lo tienes en el Github : https://github.com/JavierQuintana/Echidna
Solución con mBlock
Elegimos un objeto que cambie el disfraz, y le ponemos el código
Y al arduino:
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/3228733
MONTAJE4-ENCENDIDOAPAGADO-AVANZADO
MONTAJE4-ENCENDIDOAPAGADO-AVANZADO
Al pulsar D2 tiene que encenderse los leds, y sólo se apagaran si se vuelve a pulsar D2. O sea, utilizar sólo un pulsador para encender y apagar los leds.
Solución EchidnaShield
En este caso creamos una variable ENCENDIDO que registra si están los leds y el sprite encendidos o no
El código es
Para evitar que el programa sea engorroso, se ha creado los bloques ENCENDER y APAGAR, pero perfectamente se puede meter estas instrucciones dentro del algoritmo principal y pasar de bloques.
FIJATE que la variable ENCENDIDO se cambia a 1 o a 0 para que refleje el estado en el que ha quedado el sistema
El programa lo tienes en : https://github.com/JavierQuintana/Echidna
Solución con mBlock
El objeto que cambia el disfraz es igual que en RETO1
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/3228741
UNA CURIOSIDAD Fíjate como hay un retraso de 0.5 segundos para que "te de tiempo de apartar el dedo del pulsador" en caso contrario, volvería al otro estado. Si no sabes lo que quiero decir, quita la instrucciones "Espera 0.5 segundos" y verás qué pasa.
UN POCO DE PARÉNTESIS TEÓRICO Fíjate en el enunciado del RETO1: “al pulsar el botón D2 se enciende y al soltarlo se apaga” ES UNA MÁQUINA LÓGICA pues el estado de la máquina sólo depende de las entradas (en este caso de un botón): Pulsar la entrada (botón D2) produce una salida concreta (encender leds).
CONTINUAMOS ...
Pero tal y como está redactado, el RETO2 tiene que memorizar el estado anterior, no es trivial el enunciado “Al pulsar D2 tiene que encenderse los leds, y sólo se apagaran si se vuelve a pulsar D2.” ES UNA MÁQUINA SECUENCIAL pues el estado de la máquina depende de las entradas y de lo que ha pasado antes. Pulsar la entrada (botón D2) NO produce una salida concreta (depende si estaba apagado o encendido anteriormente).
No pasa nada si no lo entiendes del todo, es teoría.
La programación se complica necesitamos añadir una variable que recuerde lo que ha pasado antes la vamos a llamar _encendido _que recordará si está encendido los leds o no:
Muchos de nuestros aparatos electrónicos se encienden y se apagan con el mismo botón, así que a partir de ahora aprecia que su funcionamiento no es trivial.
El LDR en A5
Primero de todo ¿Qué es un LDR? Vamos a la Wikipedia:
Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula fotorreceptora y dos patillas.
Lo verás en el Echidna arriba un poco a la derecha, y está conectado a la entrada analógica del Arduino A5 y según https://echidna.es/ los valores van desde 20 en ausencia de luz, hasta 1.000 con mucha luz.
Comprobar los límites
No os creáis al pie de la letra los límites oficiales del LDR! Los componentes electrónicos no son ideales, cada uno es particular, probar esos límites en vuestro Echidna
, para ello vamos a utilizar nuestro mBlock y que nuestro simpático oso panda nos diga esos valores, con este sencillo programa:
DONDE LUZ ES UNA VARIABLE GLOBAL QUE LO LEEN TODOS LOS OBJETOS luego ahora el panda con este programa puede decirnos cuánta luz hay
El valor que leemos con máxima luz (utilizando una linterna) y el valor de máxima oscuridad (a tapar con el dedo, no te compliques) no llegan a los límites que se marcan oficiales en Echidna EN TU CASO PUEDEN SER OTROS !! pero parecidos.
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/3228782
MONTAJE 5 Semáforo luminoso
RETO Vamos a reutilizar esfuerzos: reutilizar el semáforo visto pero vamos a hacer que se iluminen los colores según la luz:
| Semáforo | Luz |
|---|---|
| Todo apagado | Mucha oscuridad |
| Rojo | Oscuridad |
| Amarillo | Luz normal |
| Verde | Mucha luz |
Solución
Según nuestros límites medidos en el anterior programa fijamos nuestras propias fronteras para cumplir el enunciado (puedes poner otros valores parecidos):
| Semáforo | Luz | Límite inferior | Límite superior |
|---|---|---|---|
| Todo apagado | Mucha oscuridad | --- | 199 |
| Rojo | Oscuridad | 200 | 499 |
| Amarillo | Luz normal | 500 | 799 |
| Verde | Mucha luz | 800 | --- |
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/3228793
Reto: Añade un objeto que sea un semáforo, y que su disfraz cambie acorde a la luz y encima lo diga
El resultado lo puedes ver en este vídeo:
3.2.3 MONTAJE 6 Piano luminoso
Nuestro RETO es el siguiente:
Realizar un programa que suene una nota diferente según la luz
Solución
En el Arduino el programa es
En el objeto, el panda es
Nota: se ha incorporado una música con un tono, el C Elec Piano
El programa lo tienes aquí
https://planet.mblock.cc/project/projectshare/3228812
Con mBlock versión 3 obsoleto
En esta versión no es tan sencillo ¿por qué? Porque hay cambios de escala: el LDR nuestro trabaja con valores distintos al de las notas, por lo tanto hay que hacer UN CAMBIO DE ESCALA, y esto necesita un apartado diferente, te recomendamos ver 3.2.3.1 Cambios de escala
Solución
El programa es pues el siguiente
¿por qué lo hacemos con la opción de subir a Arduino? Porque la simulación va lenta (se oye tut-tut-tut) si lo subes al Arduino reproduce el tono correctamente. VER COMO SUBIR AL ARDUINO.
El resultado lo puedes ver en este vídeo:
3.2.3.1 Cambios de escala
Nos encontramos que:
- Los valores de entrada, es decir, el LDR trabaja con unos límites, que según hemos visto en el apartado comprobar los límites, el nuestro va de 108 a 982, llamaremos a esta variable de entrada X
- Los valores de salida son los tonos,que mBlock trabaja con la norma americana (la europea es el típico Do-Re-Mi-Fa-Sol) y los americanos, son valores numéricos que van desde 48 hasta 72 (lo puedes comprobar con la instrucción “tocar nota” que está en Programas-Sonido). Llamaremos a la variable salida de notas Y:
Problema: ¿cómo convertimos X en Y?
Matemáticamente es una recta con una pendiente m y una ordenada n :
Y = m*X + n
Para calcular m y n tenemos que utilizar un sistema de ecuaciones dadas las condiciones límites de X e Y:
- Cuando X = 108 quiero que Y valga 48: 48=m*108 + n
- Cuando X = 982 quiero que Y valga 72: 72=m*982 + n
Ala! dos ecuaciones y dos incógnitas: calcula m y n
Buen ejercicio para los alumnos para que vean matemáticas aplicadas
No obstante, como esto lo repetiremos muchas veces los cambios de escala, hemos confeccionado ESTA HOJA DE CÁLCULO que te lo puedes descargar y facilita las cosas: Ponemos en las celdas amarillas los valores límites :
- X1= 108 X2=982
- Y1=48 Y2=72
Y nos da los valores m y n automáticamente:
Luego la fórmula para el cálculo de la Y (las notas) en función de la luminosidad X es:
Y = 0.027 * X + 45
3.3 Joystick
El Joystick está conectado a los pines A0 y A1 y su valor varía desde 100 hasta 1024.
El pin A0 controla el eje X El pin A1 controla el eje Y
3.3.1 MONTAJE 7 Telesketch
RETO Vamos a realizar el mismo ejemplo que este vídeo de Jorge Lobo pero en vez de realizado en Snap4Arduino lo vamos a hacer en mBlock.
Simplemente vamos a comentar las condicionales principales:
Si A0 es menor que 300 es que estás inclinando el Joystick hacia la izquierda, luego el Sprite tiene que modificar su variable x hacia la derecha, es decir decrementando su valor
Si A0 es mayor que 700 es seguro que estás inclinando el Joystick hacia la derecha luego hay que incrementar el valor de la ordenada X
Para los valores del eje Y es igual, cambiando A0 por A1
SOLUCIÓN
Primero pondremo un objeto lápiz y añadiremos la extensión LAPIZ esto se entiende mejor con un vídeo
Pero no hagas la programación de hacer el cuadrado. Sino este
Donde BAJAR, SUBIR Y BORRAR SON MENSAJES y X e Y son variables globales a todos los objetos. En el arduino el programa será
El programa te lo puedes descargar aqui https://planet.mblock.cc/project/3228849
VA MUY LENTO El resultado lo puedes ver en este vídeo:
Por curiosidad puedes ver el mismo programa en Snap4Arduino en este vídeo:
Puedes ver que es mucho más rápido que mBlock.
3.3.2 MONTAJE 8 Comebichos
No podemos dejar el Joystick sin hacer un videojuego !!
El siguiente RETO es: Mover un Sprite “Bat” con el Joystick para atrapar un Beetle
- Bat se tiene que mover con el joystick por toda la pantalla.
- Beetle se mueve horizontalmente desde el borde derecho hasta el borde izquierdo, y cuando llega al izquierdo, vuelve a aparecer en el derecho (y aleatoriamente desde cualquier altura)
Solución
El bicho lo haremos mover bastante rápido y al azar en el eje Y para que lo tenga difícil Bat:
Y bat tiene que moverse con el joystick, que le pasaremos las variables A0 y A1. Por lo tanto el Arduino tiene este programa:
Mapeo
Hay que realizar un cambio de unidades, pues la variable A0 y A1 van desde 100 a 1024 y queremos que se traduzcan en las coordenadas -220+220 en el eje x y -150+150 en el eje y. La fórmula de conversión será
- A0= n + m*PinAnalogicoA0
- A1= n + m*PinAnalogicoA1 m, y n diferentes de los anteiores
L
os valores de m y n lo hemos calculado con la HOJA DE CÁLCULO que comentamos anteriormente, los valores límites que hemos puesto son:
Para el eje X e Y :0-715 
Para el eje Y:
Además hemos añadido la puntuación y el cambio de disfraz para que parezca que aletea:
Por lo tanto el programa del objeto murciélago es
El programa completo lo puedes descargar aquí https://planet.mblock.cc/project/projectshare/3230393
El resultado es:
Lo sé …. soy bastante malo !!
Acelerómetro
El acelerómetro tiene el mismo efecto que el Joystick, nos da valores en el eje X o eje Y, en el caso del Joystick lo daba la inclinación de la palanca, en este caso lo da la inclinación del mismo Echidna.
Está conectado a los pines analógicos:
- A2 nos da la inclinación en el eje X
- A3 nos da la inclinación en el eje Y
Los valores van desde 250 hasta 500
MONTAJE 9 HELICOPTERO
Reto
Vamos a realizar un sencillo videojuego: Mover un helicóptero, el movimiento de un sprite con el acelerómetro y esquivando edificios que se mueven de derecha a izquierda dando la sensación de que el helicóptero vuela.
El reto te lo complicamos con dos premisas:
- Reutiliza el "sprite" edificio copiándotelo desde Scratch
- El helicóptero explota si choca con un edificio
Solución sprite helicóptero moviéndose según acelerómetro
Vamos a añadir un objetos: helicoptero de la biblioteca
Le vamos a añadir un disfraz explosión
1.- Añade un objeto sun, y borra el dibujo interior, y así parece una explosión
2.- Exporta el fichero imagen svg
3.- Añade al helicóptero el disfraz
4.- Eligiendo el fichero svg exportado en el paso 3
Vamos a hacer que helicoptero que se mueva según el acelerómetro:
Posición X: La pantalla de mBlock tiene desde -240 hasta 240 y hemos visto que los márgenes de A2 del acelerómetro va desde 250 hasta 500 luego hacemos el cambio de escala con la HOJA DE CÁLCULO que comentamos anteriormente:
luego ya tenemos la fórmula para la posición X
E igualmente para la posición Y pero en este caso los márgenes de la pantalla van desde -180 a 180 luego:
Testeando un poco hemos subido m a 1.9 pues no llegaba arriba del todo
En el arduino le asignamos las coordinadas a las variables globales A2 y A3
Solución edificio, cómo se reutiliza un sprite
Reutilizamos un poco: Nos copiamos un Sprite, entramos en este proyecto FLY de scratch https://scratch.mit.edu/projects/113582791/ entramos en su código y exportamos los edificios, nubes, etc...
Vamos a mblock e IMPORTAMOS el fichero que hemos exportado
Nos importa con sus disfraces Y SU CÓDIGO
Nos queda pues esta colección de objetos
Solución a la muerte del helicóptero
Vamos a poner que si toca un edificio, “explota” (o sea, cambia el disfraz a explosión), además envía el mensaje “komunikat1” que vemos que el script del edificio lo necesita para esconderse una vez terminado el juego (debe de ser ruso el mensaje es del autor del objeto edificio) :
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/3230430
El resultado se puede ver en este vídeo:
Mejoras
Ya sé que colocando el helicóptero siempre arriba, siempre ganas!!
RETO: HAZ QUE SOLO SI TOCA BUILTING1 MUERE, PERO SI TOCA A BULDING2 QUE GANE UN PUNTO de esta manera ya no se gana poniendo el helicóptero arriba del todo
3.4.2 MONTAJE 10 MATA-ALIENS hackeando código
Esta vez no vamos a ser originales, vamos a ser un poco vagos y nos vamos a copiar el programa de otra persona. La web de Scratch tiene un repositorio de millones de proyectos, podemos seleccionar uno, y adaptarlo a nuestra simpática Echidna.
RETO Vamos a ver un ejemplo con este proyecto https://scratch.mit.edu/projects/29744/. El reto que te lanzamos es que funcione la nave espacial con nuestro acelerómetro de la Echidna.
Solución CON MBLOCK
En esta presentación se muestra cómo se importa un proyecto a mBlock: (las capturas están con mBlock3, para mBlock5 simplemente no es abrir, sino Importar desde el ordenador
Curiosamente con mBlock3 sale algún fallo pero con mBloc5 no hay, lo importa perfectamente
Hackear el código para que funcione con el acelerómetro
Una vez importando nos fijamos en el código que hay que modificar, está claro que lo que hay que tocar es el Sprite “Ship” que es el que queremos mover con el acelerómetro y modificar el “posicionX que se realiza con el ratón y cambiarlo por el acelerómetro:
Perooo como siempre: la posición del ratón es la misma que las coordenadas de la pantalla de mBloc y la x va desde -240 hasta 240 y nuestro acelerómetro de A2 va desde 250 hasta 500 luego hacemos el cambio de escala con la HOJA DE CÁLCULO anteriormente:
Y cambiamos el código:
En el arduino asignamos A2 (y también D2 luego lo comentamos)
Un poco más, disparar con D2
También vamos a cambiar el disparador “espacio” :
por pin digital 2 para disparar con el botón D2 del Echidna:
El programa lo tienes aquí https://planet.mblock.cc/project/projectshare/3232624
El resultado en este vídeo:
SOLUCIÓN CON SNAP4ARDUINO
Importar un proyecto de Scratch a Snap4Arduino
Para importar un proyecto desde Scratch es un poco más complicado, ver esta presentación:
Cambios en el código en Snap4Arduino
Los cambios en el código son los mismos que los anteriores.
Recuerda que en esta presentación se enseña cómo configurar Snap4Arduino para que se comunique con nuestro Arduino y la Echidna.
El programa lo puedes abrir en Snap4Arduino en esta URL
El Sprite que tienes que conectar con Arduino es la nave esa con cuernos.
El resultado lo puedes ver en este vídeo