1. Introducción

EchidnaBlack2 es una placa con diversos componentes integrados (LED, pulsadores, zumbador, sensores...) pensada para aprender los fundamentos de la programación y la robótica. Su objetivo es fomentar el pensamiento computacional en Primaria, Secundaria, Bachillerato y F.P., y estimular la creatividad con proyectos prácticos que conectan el mundo digital y el analógico.

Su microcontrolador es un ATmega328P, el mismo que el de Arduino Nano, así que podemos programarla con Arduino IDE escribiendo código en C/C++.

Te proponemos una serie de proyectos sencillos para dar tus primeros pasos. Cada proyecto presenta un componente de la placa y la instrucción de Arduino que lo controla.

Si quieres ampliar información, consulta el Manual de EchidnaML y EchidnaBlack y la web del proyecto: www.echidna.es.

Instalar Arduino IDE

Arduino IDE es el programa en el que escribimos el código y desde el que lo cargamos en la placa. Es gratuito y funciona en GNU/Linux, Windows y macOS.

1. Descarga la última versión de Arduino IDE 2 desde la página oficial: www.arduino.cc/en/software. Elige la descarga para tu sistema operativo.
2. Instálalo como cualquier otro programa. Si necesitas ayuda, consulta la guía de instalación de Arduino.
3. Abre Arduino IDE. La primera vez puede tardar un poco porque descarga algunos componentes.

La placa se comunica con el ordenador mediante el chip CH340. En GNU/Linux no hace falta instalar nada; en Windows y macOS tienes que instalar su controlador (driver), el Driver CH341. Encontrarás los enlaces de descarga en las preguntas frecuentes del manual.

En GNU/Linux, si Arduino IDE no puede acceder al puerto de la placa, da permiso a tu usuario desde una terminal con sudo usermod -a -G dialout $USER y vuelve a iniciar sesión.

Conectar la placa

Conecta la EchidnaBlack2 al ordenador con el cable USB-C y abre Arduino IDE. Antes de cargar un programa tienes que decirle al IDE qué placa vas a programar y a qué puerto está conectada. En el menú Herramientas elige:

• Placa: Arduino AVR Boards → Arduino Nano.
• Procesador: ATmega328P.
• Puerto: el puerto USB al que está conectada la placa. Su nombre depende del sistema operativo y el número puede variar según los dispositivos que tengas conectados:
  • GNU/Linux: /dev/ttyUSB0
  • Windows: COM3
  • macOS: /dev/cu.usbserial-1410

Estructura de un programa

Un programa de Arduino se llama sketch y siempre tiene, como mínimo, dos funciones: setup() y loop(). Es lo que aparece cuando creas un programa nuevo en Arduino IDE:

// aquí van las constantes y las variables

void setup() {
  // se ejecuta una sola vez, al encender la placa
}

void loop() {
  // se repite una y otra vez, para siempre
}

• Antes de setup(): declaramos las constantes (como los pines de los componentes) y las variables que usará el programa.
• setup(): se ejecuta una sola vez, al encender la placa o al cargar el programa. La usamos para preparar la placa, por ejemplo, para indicar qué pines son entradas y cuáles salidas.
• loop(): se ejecuta una y otra vez, de forma infinita, mientras la placa tenga alimentación. Aquí va lo que queremos que la placa haga continuamente: leer sensores, encender LED, hacer sonar el zumbador...

Al escribir código, ten en cuenta estas reglas:

• Cada instrucción termina con punto y coma (;).
• Las llaves ({ y }) marcan dónde empieza y dónde termina cada bloque de instrucciones, como el contenido de setup() o de loop().
• Arduino distingue entre mayúsculas y minúsculas: digitalWrite funciona, pero digitalwrite da error.
• Lo que va detrás de // es un comentario: sirve para explicar el programa a las personas que lo leen y la placa no lo ejecuta.

Cargar un programa en la placa

Con la placa conectada y elegidos la placa, el procesador y el puerto, ya puedes cargar tu programa:

1. Escribe el código en el editor de Arduino IDE (o cópialo del proyecto).
2. Guárdalo con Archivo → Guardar. Arduino IDE guarda cada programa en una carpeta con su mismo nombre.
3. Pulsa el botón Verificar (el de la marca de verificación, arriba a la izquierda). El IDE comprueba que el código está bien escrito y lo compila, es decir, lo traduce a instrucciones que entiende el microcontrolador. Si hay algún error, lo verás en la parte inferior de la ventana, indicando la línea en la que está.
4. Pulsa el botón Subir (el de la flecha, junto al anterior). El IDE vuelve a compilar el programa y lo carga en la placa. Al terminar, la parte inferior de la ventana indica que la carga se ha completado.

En cuanto termina la carga, la placa empieza a ejecutar el programa. El programa queda guardado en la placa: aunque la desconectes, cuando vuelvas a alimentarla seguirá funcionando hasta que cargues otro.

Si la carga falla, revisa que:

• La placa está conectada y has elegido el puerto correcto.
• Has elegido la placa Arduino Nano con el procesador ATmega328P.
• No hay otro programa usando el puerto, como EchidnaML.

¡ATENCIÓN! Al cargar un programa desde Arduino IDE se borra el programa StandardFirmata que necesita EchidnaML para comunicarse con la placa. Si después quieres volver a usar la placa con EchidnaML, tendrás que instalarlo de nuevo, como se explica en el manual.

Pines de la EchidnaBlack2

Cada componente de la placa está conectado a un pin del microcontrolador. En los programas usaremos estos números para indicar con qué componente queremos trabajar. No hace falta que los memorices: en la placa, cada componente lleva serigrafiado al lado su número de pin (por ejemplo, Red D13 junto al LED rojo o Temp A6 junto al sensor de temperatura). Los pines marcados con el símbolo ~ admiten PWM.

Estos son los pines de los componentes que usaremos en los proyectos:

• Digital: solo trabaja con dos valores, encendido o apagado (HIGH o LOW).
• Analógico: lee valores intermedios, entre 0 y 1023, como la cantidad de luz o la posición del joystick.
• Digital/Analógico: es un pin digital que, además, puede dar valores intermedios, entre 0 y 255, por PWM (modulación por ancho de pulso). Así podemos regular el brillo del LED verde y del LED RGB o hacer sonar el zumbador.

En el código, los pines digitales se escriben solo con su número (13) y los analógicos con la letra A (A3).

Las entradas MkMk (modo Makey Makey) comparten pin con otros componentes de la placa. Para usarlas hay que poner el selector del modo de funcionamiento en MkMk.