GotchiLab_

Una versión propia creada en MediaLab_ del clásico tamagotchi. Está pensada para poder enseñar a los niños electrónica básica, sensores, respuestas y reacciones de una forma gráfica e interactiva.

La mascota es un pequeño pingüino animado que vive dentro de una pantalla OLED y que reacciona a distintas interacciones del usuario y también a las condiciones del entorno (como el CO₂).

Este proyecto se utiliza principalmente en talleres educativos de MediaLab_, donde los participantes montan el hardware y cargan el firmware en un ESP32.

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Autor

Proyecto creado por:

José Escobedo Vázquez
Integrante de MediaLab_

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Descripción del proyecto

GotchiLab es una mascota electrónica interactiva basada en un ESP32, una pantalla OLED y varios sensores.

El sistema muestra animaciones del pingüino y responde a diferentes acciones del usuario.

El ciclo de vida comienza con un huevo:

• Si hay sensor touch → nace al tocar el sensor
• Si NO hay sensor touch → nace automáticamente tras unos segundos

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Interacciones disponibles

Interacción	Acción
Tocar el sensor touch	El huevo se abre y nace el pingüino
Sin sensor touch	Nacimiento automático
Pulsar el botón	El pingüino come
Tocar el sensor touch	El pingüino recibe una caricia
Oscuridad	El pingüino se duerme
Vuelve la luz	El pingüino se despierta
CO₂ alto	El pingüino se pone enfermo
CO₂ normal	El pingüino se recupera
Pulsar muchas veces el botón	El pingüino explota y el juego reinicia
Sonidos	Expresa emociones

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Características del sistema

El comportamiento del pingüino se basa en diferentes estados:

Estado	Descripción
IDLE_EGG	Estado inicial, el pingüino está dentro del huevo
BIRTH	Animación de nacimiento
IDLE	Estado normal (sano)
IDLE_UNHEALTHY	Estado enfermo por CO₂
TRANSITION_TO_UNHEALTHY	Transición a enfermo
TRANSITION_TO_HEALTHY	Transición a sano (animación invertida)
FEED	Animación de comer
PET	Animación de caricia
SLEEP	Animación de dormir
POP	El pingüino explota

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Reglas de comportamiento

Nacimiento

• El sistema inicia siempre en IDLE_EGG
• Con sensor touch → nace al tocar el sensor
• Sin sensor touch → nace automáticamente
• Después pasa a:
  • IDLE (si CO₂ normal)
  • IDLE_UNHEALTHY (si CO₂ alto)
  • SLEEP (si está oscuro)

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Alimentación

• Pulsar el botón activa FEED
• La animación no se interrumpe
• Al terminar vuelve al estado base (sano o enfermo)

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Caricias

• Tocar el sensor touch activa PET
• La animación siempre se completa
• Luego vuelve al estado base

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Sueño

• Oscuridad → SLEEP
• Se queda en un frame fijo mientras siga oscuro
• Al volver la luz → vuelve a IDLE o IDLE_UNHEALTHY

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Sistema de CO₂

El sistema usa un sensor SCD30 conectado por I2C.

Si el CO₂ sube por encima de 1400 ppm:

IDLE → TRANSITION_TO_UNHEALTHY → IDLE_UNHEALTHY

Si el CO₂ baja:

IDLE_UNHEALTHY → TRANSITION_TO_HEALTHY → IDLE

Notas:

• La transición a enfermo usa la animación penguin_transition_unhealthy_anim
• El estado enfermo usa la animación penguin_idle_unhealthy_anim
• Si el CO₂ baja, la animación de transición se reproduce al revés para volver al estado sano
• Puede comer, recibir caricias, etc. estando enfermo
• Pero volverá a estado enfermo después

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Animaciones bloqueantes

Estas animaciones NO se pueden interrumpir:

• BIRTH
• FEED
• PET
• POP
• TRANSITIONS

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Sobrealimentación (POP)

Si el botón se pulsa muchas veces seguidas:

• el pingüino explota
• se reproduce animación POP
• se reproduce sonido
• el sistema se reinicia

Flujo:

POP → IDLE_EGG

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Hardware

Componentes necesarios

Componente	Cantidad
ESP32 DevKit	1
Pantalla OLED SSD1306 128x64	1
Sensor touch	1
LDR (fotoresistencia)	1
Sensor CO₂ SCD30	1
Resistencia 10kΩ	1
Buzzer pasivo	1
Botón	1
Protoboard	1
Cables Dupont	varios

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Configuración de pines

Componente	Pin ESP32
OLED SDA	GPIO 22
OLED SCL	GPIO 21
Botón	GPIO 33
Sensor touch	GPIO 14
Sensor de luz	GPIO 34
Buzzer	GPIO 26
SCD30 SDA	GPIO 22
SCD30 SCL	GPIO 21

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Conexiones

Pantalla OLED

OLED	ESP32
VCC	3.3V
GND	GND
SDA	GPIO 22
SCL	GPIO 21

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Sensor CO₂ (SCD30)

SCD30	ESP32
VCC	3.3V
GND	GND
SDA	GPIO 22
SCL	GPIO 21

Comparte bus I2C con la pantalla.

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Botón

Botón	ESP32
Pin 1	GPIO 33
Pin 2	GND

Configurado con INPUT_PULLUP.

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Sensor touch

Sensor touch	ESP32
Señal	GPIO 14
VCC	3.3V
GND	GND

El sensor touch funciona como una entrada digital. Se conecta a su pin de señal, alimentación y tierra, y se utiliza tanto para iniciar el nacimiento como para detectar caricias.

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Sensor de luz (LDR)

Divisor de tensión:

3.3V | [LDR] | +------ GPIO 34 | [10kΩ] | GND

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Buzzer

Buzzer	ESP32
+	GPIO 26
-	GND

Controlado con PWM (LEDC)

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Configuración de sensores

El proyecto permite activar o desactivar sensores y módulos desde código para que el sistema no falle si alguno no está conectado.

#define USE_BUTTON_SENSOR       1
#define USE_TOUCH_SENSOR        1
#define USE_LIGHT_SENSOR        1
#define USE_CO2_SENSOR          1
#define USE_BUZZER              1

Si alguno está en 0, ese componente no se usa.

Comportamiento según la configuración:

• Sin botón → no podrá alimentarse
• Sin sensor touch → nacerá automáticamente y no se le podrá acariciar
• Sin sensor de luz → no dormirá
• Sin sensor de CO₂ → siempre estará sano
• Sin buzzer → no habrá sonido

Esto permite adaptar el montaje al hardware disponible sin romper el funcionamiento general del proyecto.

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Sensores opcionales

El sistema es robusto:

• Sin botón → no se activa la alimentación
• Sin sensor touch → nacimiento automático y sin caricias
• Sin luz → no duerme
• Sin CO₂ → siempre sano
• Sin buzzer → sin sonido

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Software

Firmware en C++ (Arduino)

Compatible con:

• PlatformIO
• Arduino IDE

Librerías necesarias

Adafruit_GFX
Adafruit_SSD1306
Wire
SparkFun SCD30

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Sistema de animaciones

• 15 frames por animación
• 128x64
• 1024 bytes/frame
• ~3 segundos

Animaciones incluidas

Animación	Descripción
penguin_idle_egg	Huevo
penguin_birth	Nacimiento
penguin_idle	Pingüino sano
penguin_idle_unhealthy_anim	Pingüino enfermo
penguin_transition_unhealthy_anim	Cambio de estado sano/enfermo
penguin_feed	Comer
penguin_pet	Caricia
penguin_sleep	Dormir
penguin_pop	Explosión

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Generación de animaciones desde vídeo

Script Python incluido:

python mp4_a_c_array_v2.py video.mp4 --base-name nombre

Genera:

nombre.c
nombre.h

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Estructura del proyecto

src/
  main.cpp
  config/
    config.h
  animations/
    *.c
    *.h

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Contexto educativo

El proyecto permite enseñar:

• sensores
• microcontroladores
• lógica de estados
• animaciones
• interacción hardware/software

Permite:

• montar el circuito
• cargar firmware
• modificar animaciones
• añadir sensores
• ampliar comportamiento