Fa dies vaig comentar en Física amb Arduino Nano 33 BLE Sense i Phyphox: tots els sensors en un l’existència d’una placa Arduino nano que incorporava en si mateixa un conjunt de sensors per obtenir dades experimentals en experiments de Física, el que la feia molt atractiva.

Tant és així, que en poc temps va estar exhaurida i només es podia aconseguir alguna resta de sèrie a un preu molt elevat. Recientment l’empresa Arduino ha tornat a produir aquestes plaques però amb algunes petites modificacions amb el nom d’Arduino Nano 33 BLE Sense REV2, a un preu només una mica més elevat que l’anterior (39 € amb IVA inclòs amb els pins soldats (with headers) i 36 € sense soldar), però que continua sent molt interessant ja que en una miniplaca que consumeix molt poca energia estan incorporats els sensors:

• acceleròmetre 3D i giroscopi
• proximitat i gestualitat
• magnetòmetre
• Intensitat de llum i color (RGB)
• temperatura i humitat
• micròfon digital
• pressió baromètrica

Una gràcia afegida del Nano 33 BLE Sense REV2 és que te integrat un bluetooth de baix consum (BLE, Bluetooth Low Energy) que li permet connectar-se a un telèfon mòbil per visualitzar les dades que va obtenint dels diversos sensors integrats, o afegits, mentre funciona autònomament amb un subministrament d’energia petit, per exemple el que poden aportar un parell de piles botó de 3 V. El voltatge d’entrada que aguanta la placa és entre 5 i 21 V, així que pot funcionar tant connectat a un ordinador o un carregador de mòbil (5V) com a una bateria extra de mòbil (power bank, 5 V) o les mencionades piles botó (6 V).

La utilització d’aquesta placa ens permet doncs realitzar la majoria d’experiments proposats per a fer amb els sensors d’un telèfon mòbil però sense exposar el telèfon a perills i podem recollir les dades en el telèfon que pot ser molt barat ja que no ha de tenir més que connexió GPS i bluetooth, i això el tenen tots. Per altra banda, també es poden fer els experiments indicats per a realitzar amb targetes tipus Arduino i esp32 amb l’avantatge que els sensors ja estan incorporats a la pròpia placa, encara que a més a més se li poden afegir-hi d’externs.

Funcionament amb Phyphox

Ja explicava a l’entrada que he comentat anteriorment com utilitzar el Nano 33 BLE Sense amb Phyphox. En el cas del Nano 33 BLR Sense REV2 s’ha de fer de manera similar però s’ha de carregar un nou codi a la placa (nano_phyphox_v2_rev2.ino), que com l’anterior també l’ha preparat Gautier Creutzer de la La physique autrement en Sensors remots amb smartphones.

Al telèfon heu d’obrir l’aplicació Phyphox i instal·lar els experiments per l’Arduino Nano pitjant en la rodona amb el signe més, afegint experiment des d’un codi QR (el de sota) i guardar tots els experiments proposats.

Apareixerà un grup d’experiments com els de la captura de pantalla de la dreta. En la versió actual del Phyphox (1.1.12) no va l’experiment de la il·luminació però suposo que ja ho arreglaran perquè en les versions anteriors anaven tots molt bé (si cal es pot reinstal·lar una versió anterior).

Per tal d’instal·lar el codi a la targeta Arduino Nano 33 BLE Sense VER2 s’ha d’utilitzar l’IDE d’Arduino bé baixant i instal·lant el programa a l’ordinador (és el que recomano) o bé en l’aplicatiu Web/Cloud Editor. Una vegada a l’IDE s’ha de connectar la placa a l’ordinador a través d’un cable microUSB i en la pestanya de plaques instal·lar el paquet Arduino Mbed OS Nano Boards, donant permís quan demana instal·lar un controlador.

Ara s’ha d’obrir l’sketch nano_phyphox_v2_rev2.ino, però abans de carregar-lo a la targeta s’han d’instalar les llibreries dels sensors d’aquesta placa, que son diferents a les de la primera targeta Arduino Nano 33 BLE Sense ja que la nova incorpora sensors diferents, encara que fan la mateixa funció. En la captura de sota estan remarcades les llibreries necessàries: phyphoxBle.h, Arduino_BMI270_BMM150.h, Arduino_LPS22HB.h, Arduino_HS300x.h i Arduino_APDS9960.h

Ara no cal més que carregar l’sketch, obrir en el telèfon l’aplicació Phyphox i escollir allí el sensor les dades del qual es volen recollir. Us demanarà accés al bluetooth i GPS del telèfon, que ha d’estar connectats, i haureu d’escollir entre els dispositius bluetooth que apareguin la placa nano_1, que és el nom que per defecte se li assigna e l’sketch (es pot canviar pel nom que es vulgui).

Funcionament amb Science Journal

L’app Arduino Science Journal inicialment va ser desenvolupada per Google, però ja fa un temps que son els d’Arduino que s’encarreguen d’ella, així que han afegit la possibilitat de connectar-li per bluetooth les targetes Arduino Nano 33 BLE Sense de forma similar i tant fàcil con es fa al Phyphox, de manera que l’aplicació pot obtenir les dades tant dels sensors del telèfon com de la targeta.

La nova versió de Science Journal amb una aparença molt boniqueta permet visualitzar i manipular les dades en el propi telèfon i exportar-les, també fer informes i afegir fotos, així que és una alternativa estupenda par treballar amb l’alumnat.

Tal i com expliquen detalladament en la pestanya de la web d’Arduino Science Journal dedicada als sensors externs utilitzar Arduino Nano 33 BLE Sense (i la segona versió de la placa REV2) amb el Science Journal no és massa complicat; només s’ha d’instal·lar a l’IDE d’Arduino la llibreria de Science Journal (Arduino_ScienceJournal by Arduino) i anant a arxiu/exemples dins l’IDE carregar a la placa Arduino nano el firmware/codi de l’exemple que correspongui.

Durant la instal·lació a l’IDE de la llibreria Arduino_ScienceJournal by Arduino l’ordinador preguntarà si es volen instal·lar també una sèrie de llibreries més amb les seves dependències. Se li ha de dir que sí, ja que corresponen a els diversos sensors que integra la placa i que seran necessàries per al seu funcionament amb Science Journal.

Segons la placa Nano que tinguem (o una altra targeta compatible) s’ha d’instal·lar el codi d’un o un altre exemple, Nano33BLESenseFirmware o Nano33BLESenseRev2Firmware respectivament. A la web de suport d’Arduino l’expliquen estupendament.

Una vegada el codi carregat a l’Arduino Nano i estant aquest funcionant, i per tant emeten per bluetooth, connectat bé a l’ordinador o a una bateria com he explicat abans, és quan es pot utilitzar l’app Science Journal en el telèfon o la tauleta per recollir les dades dels sensors. Per connectar la placa Arduino amb l’aplicació del telèfon s’ha d’obrir l’app i crear un nou experiment.

Si es pitja la icona Sensors i després a la rodeta dels ajusts veureu tots els sensors interns del telèfon, que es poden seleccionar o no marcant la caixeta del costat, i baixant, al final, apareixen els dispositius disponibles per bluetooth. Si escolliu el vostre BLE Sense us apareixeran tos els sensors de la placa que també podeu seleccionar, o no, segons us interessi.

Ara ja podeu començar a experimentar amb el nou “laboratori” portàtil. Podeu fer els mateixos experiments que he comentat que es poden fer amb aquesta targeta i Phyphox, i també els que proposen des d’Arduino per aquesta aplicació Science Journal o pel kit Arduino Science Kit R3, que funciona amb un altre microprocessador. Aquest últim kit és força interessant, però té un altre preu (199 €).

---