Chisme 154 del Lince: nivel de agua micro:bit, el embalse de Estepona

El Lince de la Noche y la Gata Montesa miraban el embalse de La Concepción desde un risco. Abajo se veía una franja clara en la roca: hasta ahí llegaba el agua otros años.

—Esa marca es el pasado —dijo la Gata—. El agua que bebe Estepona sale de aquí.

—Voy a medirlo —respondió el Lince—. Un sensor gigante, con boya, antena y satélite.

—¿Y si empiezas por un vaso? Tienes un sensor de agua en el kit.

Bajando hacia la costa pasaron junto a un césped verdísimo regado a mediodía. El Lince gruñó.

—Mejor datos que enfados —dijo la Gata—. Y tú vete a correr por la sierra, que eso no gasta ni una gota.

Introducción

En este chisme montamos un medidor de nivel de agua micro:bit usando el sensor de agua del kit Keyestudio. Un vaso hace de embalse: cuanto más sube el agua, mayor es la lectura.

La micro:bit muestra tres estados: bien, reserva baja y sequía, con pitido de alarma. Así entendemos cómo se vigila una reserva de agua y por qué cuidarla es cosa de todos.

Por qué este chisme

El agua de Estepona llega sobre todo del embalse de La Concepción, en Istán, que también abastece a Benalmádena, Fuengirola, Mijas, Benahavís, Casares y Manilva. Cuando llueve poco, ese embalse baja y toda la costa lo nota.

Medir el nivel de agua micro:bit no sustituye a las estaciones oficiales. Pero sí enseña lo que hacen: leer un sensor, poner umbrales y avisar a tiempo.

Cómo funciona el sensor de agua

El sensor tiene unas pistas metálicas paralelas sin barniz. Seco, entre las pistas no pasa corriente. Al mojarse, el agua (que lleva sales disueltas) conduce un poco y la tensión de salida sube.

Cuantas más pistas quedan bajo el agua, mayor es la lectura. La micro:bit la convierte en un número de 0 a 1023 con su entrada analógica.

Ojo: la lectura no crece en línea recta con la altura del agua. Sube muy deprisa al principio y luego casi no cambia. Por eso hay que calibrar.

Qué necesitamos

• micro:bit V2 y placa de expansión Keyestudio.
• Sensor de agua del kit ks0361 (S, + y −).
• Un vaso o un táper con agua del grifo.
• Ordenador con Chrome o Edge y MakeCode.

Conexión

Sensor	Placa de expansión
S	P0, columna S
+	P0, columna V
−	P0, columna G

Pon el puente de alimentación en 3,3 V. Moja solo la zona de las pistas, nunca los componentes ni el conector.

Primero, el programa de prueba

Antes de poner umbrales comprobamos que el sensor responde. Este es el programa de prueba con bloques:

• al iniciar → mostrar ícono: para saber que la placa ha arrancado.
• fijar agua a lectura analógica pin P0: guarda la lectura en la variable agua.
• trazar gráfico de barras agua hasta 1023: la pantalla se llena como un depósito.
• serial escribir valor “agua” = agua: manda el dato al ordenador para verlo en la gráfica.

Descárgalo y pulsa Mostrar datos Dispositivo. Seco debe salir cerca de 0; al meterlo en agua, la gráfica sube.

El programa del embalse

Ahora añadimos los umbrales. Bloques:

1. para siempre con fijar agua a lectura analógica pin P0 y serial escribir valor “agua” = agua.
2. Lógica → si … entonces … si no si … si no (pulsa el + para añadir el «si no si»).
3. Condición 1: agua < 100 → mostrar ícono (la X) y Música → reproducir tono Do medio durante 1/4 de pulso.
4. Condición 2: agua < 400 → mostrar ícono (cara triste).
5. Si no → mostrar ícono (cara feliz).
6. pausa (ms) 500.
7. al presionarse el botón A → mostrar número agua, para leer el valor exacto.

let agua = 0
basic.forever(function () {
    agua = pins.analogReadPin(AnalogPin.P0)
    serial.writeValue("agua", agua)
    if (agua < 100) {
        basic.showIcon(IconNames.No)
        music.play(music.tonePlayable(262, music.beat(BeatFraction.Quarter)), music.PlaybackMode.UntilDone)
    } else if (agua < 400) {
        basic.showIcon(IconNames.Sad)
    } else {
        basic.showIcon(IconNames.Happy)
    }
    basic.pause(500)
})
input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    basic.showNumber(agua)
})

De dónde salen los umbrales

Los umbrales de 100 y 400 son una estimación, no una medida nuestra. La documentación de Keyestudio usa 700 como alarma, pero con Arduino a 5 V. La micro:bit trabaja a 3,3 V y da lecturas más bajas con la misma agua.

Otras guías recomiendan lo más honrado: medir el sensor seco y usar ese valor como referencia. Así que tomad 100 y 400 como punto de partida y ajustadlos con vuestro sensor.

El simulador

Si no tienes la placa a mano, prueba el simulador del embalse. Mueve el nivel del agua, cambia los umbrales y mira la curva del sensor.

En El paso del tiempo eliges cuánto llueve y cuánto gastamos, y ves el embalse semana a semana. Prueba un verano sin lluvia con consumo normal y luego con consumo cuidadoso.

Cómo probarlo

1. Pon el sensor seco: debe salir la X y sonar el pitido.
2. Mételo poco a poco en el vaso y apunta la lectura cada centímetro.
3. Busca en qué altura cambia a cara triste y a cara feliz.
4. Si cambia demasiado pronto o demasiado tarde, mueve los umbrales.

Qué estamos midiendo realmente

No medimos litros ni metros. Medimos cuánta corriente pasa entre las pistas, que depende de cuánta superficie está mojada. Es una medida indirecta.

Y depende de más cosas: el agua del grifo, la de lluvia y la salada conducen distinto. Con agua destilada el sensor casi no marcaría nada. Por eso dos sensores en dos vasos distintos pueden dar lecturas diferentes.

Además, las pistas se oxidan si están mucho tiempo con corriente y mojadas. Con el tiempo el sensor da valores más bajos. Medir no significa medir bien: hay que calibrar y revisar.

El agua de todos

Un embalse baja por dos razones: llueve poco o gastamos mucho. La lluvia no la controlamos; el consumo, sí.

Algunos usos gastan muchísimo. Un campo de golf en el sur de España puede necesitar entre 200.000 y 300.000 m³ de agua al año. La buena noticia: en la Costa del Sol muchos campos ya riegan con agua depurada, y ese es el camino.

Lo que sí podemos hacer cada uno: duchas cortas, cerrar el grifo y no regar a mediodía. Y si queréis hacer deporte, correr por la sierra no gasta ni una gota.

Para el aula

• ¿Qué variable medimos de verdad: altura, volumen o conductividad?
• Dibujad la gráfica lectura–altura con vuestros datos. ¿Es una recta?
• ¿Cambia la lectura con agua con sal? ¿Y con agua de lluvia? Diseñad el experimento.
• Si dos grupos tienen umbrales distintos para el mismo vaso, ¿quién tiene razón?
• Buscad el nivel actual de La Concepción en el boletín hidrológico y comparadlo con el de hace un año.

Retos por niveles

• 2º ESO: haz que funcione y cambia los iconos por los tuyos.
• 3º ESO: calibra tu sensor: mide seco, a 1 cm, 2 cm y 3 cm, y elige tus umbrales.
• 4º ESO: guarda las lecturas con el datalogger micro:bit y mide cuánto se evapora un vaso en una semana.
• 1º Bachillerato: alimenta el sensor desde un pin digital y enciéndelo solo al medir, para que las pistas duren más. Explica por qué funciona.

Para enseñárselo a los pequeños (versión monitor)

Empieza con el vaso vacío y pregunta: «¿qué número creéis que saldrá?». Luego mete el sensor poco a poco y que cada uno apunte su predicción antes de ver el número.

Cuenta lo del embalse con una imagen sencilla: el vaso es el embalse, la ducha larga es el grifo abierto. Que vean en el simulador cómo un verano con despilfarro deja el embalse seco.

Qué hemos aprendido

Con un sensor de agua y una micro:bit podemos vigilar un nivel de agua y avisar antes de que sea tarde. También que la lectura no es una regla: hay que calibrarla, como hicimos con el termómetro con micro:bit.

Y lo más importante: el agua de Estepona es la de todos. Medirla es el primer paso para cuidarla.

Más chismes en el catálogo de los Chismes del Lince.