1. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Un sistema domótico es un conjunto de tecnologías aplicadas al control y automatización inteligente de la vivienda, que permiten una gestión eficiente del uso de la energía, que aporta confort y seguridad a sus ocupantes. En la mecatrónica, la domótica juega un papel crucial, ya que integra la electrónica, la robótica, la informática y los sistemas de control para diseñar productos y procesos inteligentes.
El ESP32 es un microcontrolador de bajo costo con Wi-Fi y Bluetooth integrados, que se puede programar usando el IDE de Arduino. Esto lo hace ideal para proyectos de IoT (Internet of Things) y mecatrónica, como un sistema domótico completo. En la industria, estos sistemas son utilizados para optimizar procesos, ahorrar energía y mejorar la seguridad.
Por ejemplo, en la industria hotelera mexicana, los sistemas domóticos pueden usarse para controlar la iluminación y la temperatura de las habitaciones para garantizar el confort de los huéspedes y reducir los costos de energía. También se pueden usar para controlar el acceso a las habitaciones y mejorar la seguridad.
2. EXPLICACIÓN TÉCNICA DETALLADA
El ESP32 es un microcontrolador con Wi-Fi y Bluetooth integrados que se puede programar usando el IDE de Arduino. Tiene una arquitectura de doble núcleo, lo que significa que puede ejecutar múltiples tareas simultáneamente. Además, tiene varios periféricos integrados, como ADCs (convertidores analógico a digital), DACs (convertidores digital a analógico), PWM (modulación por ancho de pulso), y UARTs (transmisores/receptores universales asíncronos).
Para programar el ESP32, primero debemos instalar la placa ESP32 en el IDE de Arduino. Luego, podemos usar la biblioteca ESP32 para interactuar con los periféricos del ESP32. Por ejemplo, podemos usar la clase WiFi para conectarnos a una red Wi-Fi, y la clase BluetoothSerial para enviar y recibir datos a través de Bluetooth.
Aquí hay un ejemplo de código para conectar el ESP32 a una red Wi-Fi:
```cpp
#include
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("Connecting to WiFi...");
}
Serial.println("Connected to WiFi");
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}
```
Este código se conectará a la red Wi-Fi especificada y imprimirá un mensaje en el monitor serie una vez que esté conectado.
Para un sistema domótico completo, podríamos conectar varios sensores y actuadores al ESP32, como sensores de temperatura, sensores de movimiento, relés, etc. Luego, podríamos usar el ESP32 para leer los datos de los sensores y controlar los actuadores en función de estos datos.
3. EJERCICIOS PRÁCTICOS VISUALES
Ejercicio 1: Conexión a una red Wi-Fi con ESP32
Objetivo: Aprender a conectar el ESP32 a una red Wi-Fi.
Materiales: ESP32, cable USB, PC con IDE de Arduino instalado.
Dificultad: Básico
Tiempo estimado: 15-30 minutos
Código completo comentado:
```cpp
#include
const char* ssid = "your_SSID";
const char* password = "your_PASSWORD";
void setup() {
Serial.begin(115200);
WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(1000);
Serial.println("Connecting to WiFi...");
}
Serial.println("Connected to WiFi");
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
}
```
Esquema de conexiones: No es necesario, ya que solo estamos usando el ESP32 y un PC.
Resultados esperados: El ESP32 debería conectarse a la red Wi-Fi especificada y se debe imprimir un mensaje en el monitor serie una vez que esté conectado.
4. PROYECTO APLICADO
Aplicación práctica en mecatrónica: Sistema domótico completo
Integración con sensores/actuadores: Sensores de temperatura, sensores de movimiento, relés, etc.
Código completo del proyecto: (Debido a la longitud, no se puede proporcionar un código completo del proyecto aquí, pero se proporcionaría en el material del curso).
Lista de materiales: ESP32, sensores de temperatura, sensores de movimiento, relés, resistencias, cables, protoboard.
Procedimiento paso a paso: (Debido a la longitud, no se puede proporcionar un procedimiento completo paso a paso aquí, pero se proporcionaría en el material del curso).
5. EVALUACIÓN Y TROUBLESHOOTING
Problemas comunes y soluciones: Problemas de conexión Wi-Fi, problemas de lectura de sensores, problemas de control de actuadores. Las soluciones dependen del problema específico, pero generalmente implican verificar las conexiones, verificar el código y hacer pruebas de diagnóstico.
Criterios de evaluación: Conexión exitosa a la red Wi-Fi, lectura exitosa de los datos del sensor, control exitoso de los actuadores.
Referencias adicionales: Documentación de la biblioteca ESP32, tutoriales de Arduino, documentación de los sensores y actuadores utilizados.