¿Qué es EduShield Canarias?

EduShield Canarias es un shield(placa que se pincha directamente) de Arduino que ha sido diseñada para tener una serie de elementos conectados directamente a un Arduino Uno R3, consiguiendo con esto no tener que realizar montajes electrónicos para la realización de ciertas prácticas. Evidentemente, esto produce un desvinculamiento de la parte electrónica, por lo que estas placas pueden ser usadas para cursos inferiores a 4º de la ESO. Con la finalidad de que no estén  limitadas, tienen 4 puertos para interconectar otros dispositivos, bien con señales digitales simples, señales analógicas o por protocolo I2C. EduShield es hardware libre y estará acompañado (aún se sigue mejorando…) por un firmware y una extensión para Mblock, así como una librería para el IDE de Arduino, cuya finalidad es simplificar al máximo la programación, convirtiéndola en un juego de niñ@s a precio económico (recuerdo que hay placas en el mercado que tienen la mayoría de las funciones de EduShield pero son relativamente caras)

Actualmente han visto la luz dos versiones y dentro de poco, espero tener la versión definitiva revisada.

EduShield Canarias 1.0

Se realizaron como prueba inicial del proyecto y forma la base de este. Tiene tres puertos semi-compatibles con los del mbot y un puerto incompatible (puerto 3). Como conectores se utilizan RJ12 6P-6C e incorpora un zumbador, un receptor de infrarrojos, una LDR y dos diodos leds RGB.

Esta placa ha sido utilizado con alumnado de 1º, 2º y 4º de la ESO con actividades para el desarrollo del currículo de la asignatura de tecnología, con bastante éxito.  Aunque desde un principio se pretendía que estas placas pudiesen ser utilizadas por alumnado de primaria.

Con el desarrollo de esta placa se realizó una placa con cuatro pulsadores en pull-down, presente en la imagen.

¿Qué elementos  incorpora la placa para trabajar directamente?

Sensor de luz LDR (resistencia variable con la luz)

Es una resistencia cuyo valor cambia en función de la cantidad de luz que entra en en su encapsulado. Está conectada en el pin A3 en serie con una resistenca de 47KΩ, creando un divisor de tensión.

Diodos led RGB

Son diodos leds que se controlar por un único pin (pin 13) y pueden tomar diferentes tonalidades de  rojo (R), verde (G) y azul (B). El color que emite cada diodo se puede controlar de forma independiente o  a la vez, según se necesite.

Zumbador

Dispositivo con el que se pueden emitir sonidos conectado en el pin 8.

Receptor IR

Dispositivo con el que se puede detectar señales infrarojas, utilizadas habitualmente por mandos a distancia. Este dispositivo está ubicado en el pin 2 del Arduino.

EduShield Canarias 2.0

La finalidad de este prototipo era mejorar la versión 1.0 cambiando los conectores de los puertos, sacar el pinout de estos con conectores Dupont a modo de fundino (para conectar fácilmente servomotores, etc…), agregar el máximo de dispositivos en placa posible, y que a través de pocos elementos se pueda utilizar la placa para la interconexión de los motores y dispositivos necesarios para la realización de los EduROVs del PLOCAN.

Por lo tanto, es un prototipo mejorado cuya configuración de puertos es la misma que la del EduShield Canarias 1.0, pero se utilizan conectores jtag-3×2 evitando el sistema de enganche de los RJ12 (se rompen con mayor facilidad). A parte de los elementos presentes en la placa Edushield Canarias 1.0, se le añade un tercer diodo rgb (dando la posibilidad de hacer prácticas tipo semáforo, etc…), dos pulsadores con codificación analógica enganchados en el pin A2 y un sensor de temperatura (en principio se diseñó para un LM35, pero por cuestiones prácticas se cambió por una DS18B20 que se conectó en el pin 3). Se añade también un puente en H para controlar un motor conectado a través de un doble conmutador al puerto 1 (cuando se utiliza el motor se deshabilita el uso de los pines 11 y 12 en el puerto 1 y viceversa).

Dos ejemplos que se utilizaron a la hora de realizar la parte software son:

Control de dos motores adicionales a través de placa de expansión con puente en H. Se controlaron tres motores DC a la vez.

Lectura del sensor de temperatura en placa y representación de dicha temperatura en LCD (emulación con mBlock)