PWM: Control de servomotores y velocidad de motores DC

Introducción Teórica

La modulación por ancho de pulso (PWM) es una técnica que se utiliza para controlar la cantidad de energía entregada a un dispositivo electrónico. En Mecatrónica y en Internet de las Cosas (IoT), PWM es de particular importancia ya que es la base para el control de servomotores y la velocidad de motores DC. Permite el control preciso de la posición y la velocidad, lo cual es crucial en aplicaciones de automatización y robótica.

Explicación Técnica Detallada

El ESP32 es un microcontrolador de bajo costo con capacidades de PWM integradas. Para configurar el PWM, se deben configurar varios registros importantes:

A continuación, se muestra un código de ejemplo utilizando la biblioteca ESP32Servo:

#include 

Servo myservo;  // create servo object

void setup() {
  myservo.attach(2);  // attaches the servo on pin 2
}

void loop() {
  myservo.write(90);  // tell servo to go to 90 degrees
  delay(1000);        // wait 1 second
  myservo.write(0);   // tell servo to go to 0 degrees
  delay(1000);        // wait 1 second
}

Este código configura un servomotor en el pin 2 y lo mueve entre 0 y 90 grados con intervalos de 1 segundo.

Ejercicios Prácticos Visuales

// Control de velocidad de motor DC con L298N
int motor1Pin1 = 27; 
int motor1Pin2 = 26; 
int enable1Pin = 14; 

// Setting PWM properties
const int freq = 30000;
const int pwmChannel = 0;
const int resolution = 8;
int dutyCycle = 200;

void setup() {
  // Configure PWM functionalities
  ledcSetup(pwmChannel, freq, resolution);
  ledcAttachPin(enable1Pin, pwmChannel);
  
  // Set motor direction pins as outputs
  pinMode(motor1Pin1, OUTPUT);
  pinMode(motor1Pin2, OUTPUT);
  
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // Move the DC motor forward at maximum speed
  digitalWrite(motor1Pin1, LOW);
  digitalWrite(motor1Pin2, HIGH); 
  
  // Gradually increase speed
  for(dutyCycle = 0; dutyCycle <= 255; dutyCycle++){   
    ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);
    delay(15);
  }
  
  delay(1000);
  
  // Gradually decrease speed
  for(dutyCycle = 255; dutyCycle >= 0; dutyCycle--){
    ledcWrite(pwmChannel, dutyCycle);   
    delay(15);
  }
  
  delay(1000);
}

Proyecto Aplicado

Evaluación y Troubleshooting