Chisme 124 del lince: easy module shield Acebott, la placa 9 en 1

Sierra Bermeja, una tarde de octubre. El Lince de la Noche ha vuelto del instituto con una caja misteriosa bajo la pata. Dentro hay una placa verde con el tamaño de un Arduino UNO con botones, LED y sensores por todas partes.

—Mira, me lo ha dado la Junta —dice el Lince—. Voy a empezar por conectar un protoboard, cuatro cables, unas resistencias…

La Gata Montesa mira la placa, luego mira al Lince y levanta una ceja.

—Lince, esto ya lo trae todo puesto. Botones, LED, zumbador, sensor de luz, temperatura… Se llama 9 in 1 Easy Module Shield. Se encaja encima de la ESP32 Plus y se acabaron los cables.

—¿Todo sin soldar ni cablear?

—Todo. Solo hay que saber dónde está cada cosa. Y un par de trucos para no volverse loco al subir el programa.

Introducción: la easy module shield Acebott

En este chisme conocemos la easy module shield Acebott (referencia TA824): una placa de expansión con 9 módulos ya montados que se coloca sobre la ESP32 Plus de Acebott, la misma que usamos en el chisme 113 y el chisme 115. Al final programaremos unas luces de patrulla en ACECode.

Antes de empezar, puedes practicar sin la placa en el simulador del chisme 124, o ver el resultado en el modo demostración.

Por qué esta placa

La easy module shield Acebott nace para eso. Cuando montamos un proyecto con un ESP32 suelto, la mitad del tiempo se va en cables, resistencias y conexiones flojas. La easy module shield Acebott resuelve ese problema: los sensores y actuadores más habituales de clase ya están conectados a pines concretos. El alumnado se centra en qué quiere medir o activar y no en si un cable está mal puesto.

Y hay una lección científica escondida: cada módulo está conectado a un pin con un número. Programar es, en gran parte, saber qué pin es qué.

Los módulos de la easy module shield Acebott

[IMAGEN: inserta aquí la imagen 2-ACEBOTT-9-in-1-Easy-Module-Shield-component-diagram… (1024×605) con el pie «Los módulos de la easy module shield Acebott»]

• Pulsadores SW1 y SW2 (D2 y D7, GPIO26 y GPIO14): sirven para dar órdenes al programa. Pulsado equivale a verdadero.
• LED1 azul y LED2 rojo (D13 y D12, GPIO18 y GPIO19): indicadores de estado. Dicen al usuario qué está pasando.
• LED RGB (D6, D9, D10, GPIO27, GPIO13 y GPIO5): mezclando rojo, verde y azul se obtiene cualquier color.
• Potenciómetro de rotación (A0, GPIO2): un mando giratorio que da valores de 0 a 4095. Sirve para ajustar una variable con la mano.
• Zumbador pasivo (D8, GPIO12): produce sonidos de distinta frecuencia, desde pitidos hasta melodías sencillas.
• Sensor de luz (A1, GPIO4): mide cuánta luz hay. Útil para farolas o alarmas de oscuridad.
• Sensor de temperatura LM35 (A2, GPIO35): da un voltaje proporcional a la temperatura.
• DHT11 (D4, GPIO17): mide temperatura y humedad relativa del aire.
• Receptor infrarrojo (D11, GPIO23): recibe órdenes de un mando a distancia.
• Entradas/salidas libres (D3, D5 y A3): para servos, relés u otros sensores. D3 y D5 admiten PWM.
• Puerto I2C y puerto serie Rx/Tx: para ampliar con pantallas OLED, relojes, cámaras o módulos de voz.
• Interruptor del puerto serie y botón RESET: el primero decide si el USB sirve para subir programas; el segundo reinicia la placa.

Con la easy module shield Acebott a mano, casi cualquier idea de clase (una alarma, un termómetro, un mando) puede probarse sin soldar nada.

Cómo se monta la easy module shield Acebott

La ESP32 Plus se encaja por debajo del shield, con las patillas alineadas. Si la placa de abajo está orientada al revés no encajará, así que no fuerces nada. Una vez montada, se conecta por USB como siempre.

Antes de subir cualquier programa, hay dos comprobaciones imprescindibles:

1. Interruptor del puerto serie en OFF. En OFF, el USB habla con el ordenador (subir programas y monitor serie). En ON, el USB queda ocupado por el puerto serie de la placa y no se puede subir nada.
2. Potenciómetro girado del todo a la izquierda. El potenciómetro está en GPIO2, que es un pin de arranque del ESP32. Si al encender hay un valor alto, el chip puede no aceptar la subida. Es un buen ejemplo de que el pin que usas no es neutro.

Si aun así falla, saca la ESP32 Plus del shield, sube el programa solo con USB, desconecta y vuelve a montar la placa.

El ejercicio: luces de patrulla con la easy module shield Acebott

Objetivo del ejercicio: al mantener pulsado SW1, el LED rojo y el azul alternan como las luces de un coche de patrulla. Al soltarlo, se apagan.

Antes de programar: ACECode no trae por defecto los bloques de la placa. Abre ACECode, pulsa «Añadir extensión» (esquina inferior izquierda) y elige «9 in 1 Easy Module Shield». Aparecerá una categoría nueva con los bloques de los LED, los pulsadores, el RGB, el potenciómetro, el zumbador y los sensores de la easy module shield Acebott. Sin esa extensión no encontrarás ninguno de los bloques del ejercicio.

Programa en ACECode (categoría «9 in 1 Easy Module Shield», modo de carga con la placa ESP32 y su puerto):

al iniciar (Modo de carga)
inicializar 9 in 1 Easy Module Shield
por siempre
   si pulsador SW1 (26) entonces
      LED rojo ON
      LED azul OFF
      esperar 0.2 segundos
      LED rojo OFF
      LED azul ON
      esperar 0.2 segundos
   si no
      LED rojo OFF
      LED azul OFF

Dos detalles importantes. El bloque inicializar debe ir justo después del inicio: deja el LED RGB apagado, porque el canal azul (GPIO5) puede encenderse un poco al arrancar. Y SW1 corresponde al pin 26 y SW2 al 14; si te equivocas, no pasa nada, pero no responderá el pulsador que esperas.

Cómo probar la easy module shield Acebott

1. Pon el interruptor serie en OFF y el potenciómetro a la izquierda.
2. Elige la placa ESP32 y el puerto, y pulsa subir.
3. Mantén pulsado SW1: rojo y azul deben alternar cada 0,2 s.
4. Suelta SW1: los dos LED se apagan.

Qué controla la easy module shield Acebott realmente

Un LED no sabe nada de patrullas: solo está encendido o apagado. La sensación de movimiento viene de la secuencia en el tiempo. Con 0,2 s se ve alternancia; con 0,02 s tu ojo ve los dos encendidos a la vez, y con 5 s, simplemente cambian muy despacio. Es un primer contacto con la idea de frecuencia.

Para el aula con la easy module shield Acebott

• ¿Qué pines usan SW1, el LED rojo y el LED azul? Comprueba con la tabla de la placa.
• ¿Qué pasa si el tiempo de espera es 0,05 s? ¿Y 0,5 s? Anota lo que ves y mide con el cronómetro del móvil cuántos cambios hay en 10 s.
• Prueba a subir el programa con el interruptor en ON y con el potenciómetro a la derecha. Escribe qué error aparece y cuál es la causa.
• Si el programa no responde, ¿cómo averiguas si el fallo está en el código, en el pin o en la preparación de la placa?

Retos con la easy module shield Acebott

1. Reto 1: haz que funcione el programa de patrulla.
2. Reto 2: usa SW2 para cambiar la velocidad (rápida con SW1, lenta con SW2).
3. Reto 3: con el potenciómetro, ajusta la velocidad del parpadeo (valor de 0 a 4095 convertido en tiempo de espera).
4. Reto 4: añade el zumbador para que suene un pitido en cada cambio.
5. Reto 5: convierte las luces en una alarma de oscuridad: activa la patrulla solo cuando el sensor de luz marque poca luz.
6. Reto 6: registra con el monitor serie (115200 baudios) la lectura del LM35 y del DHT11 y compara. ¿Miden lo mismo? ¿Cuál es más fiable?

Qué hemos aprendido de la easy module shield Acebott

La easy module shield Acebott agrupa los sensores y actuadores más comunes en una sola placa, y cada uno tiene su pin fijo. Hemos aprendido a prepararla para subir un programa (interruptor serie en OFF y potenciómetro a la izquierda), a leer un pulsador y a controlar dos LED en una secuencia. Con esa base, los próximos chismes pueden combinar sensores, medir datos y analizarlos. Más información en la página oficial de Acebott sobre la placa. Si vienes de la Echidna Black 2, fíjate en cómo ambas placas incluyen sensores integrados.