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Motor CD operado desde móvil a través de Wifi, red local LAN. NodeMCU ESP32 DevKit V1 con desarrollo en Arduino IDE.

 

 

Video demostrativo

 

 

Para la realización de este proyecto, usted requiere de los siguientes dispositivos:

1 router Wifi de cualquier operador.
1 teléfono móvil Android ó iphone.
1 módulo ESP32, DevKit V1 y cable MicroUSB.
1 módulo controlador PWM L298N.
1 eliminador AC/DC de 12 volts
1 motor de corriente directa de 12 volts.
1 adaptador AC/DC de 5v con conector MicroUSB.

 

Figura 1: diagrama general de bloques. El NodeMCU ESP32, actuando como servidor web, se comunica por Wifi con una red local (LAN), cuyo punto de acceso ó "Access Point" (AP) es el router. De esta forma puede controlarse el motor de corriente directa  por medio de comandos desde una computadora PC ó teléfono móvil, los cuales forman parte de la propia LAN.

 

Figura 2: diagrama electrónico de conexión de las componentes. Se utiliza en el proyecto 2 fuentes AC/DC de 12v y 5v para alimentar a todos los dispositivos, como se muestra en la foto de la figura 4. El módulo L298N cuenta con su propio regulador de 5v. Importante: el jumper que está junto a la entrada de voltaje 12v en el L298N debe estar insertado.

 

Figura 3: dispositivos conectados y listos para pruebas de laboratorio. Desde el móvil pueden darse los comandos de "Arranque" (Start), "Paro" (Stop), "Giro CW", "Giro CCW" y botones para aumentar ó disminuir la velocidad, "Slower", "Faster". Abreviaturas: CW=clockwise, a favor de las mancillas del reloj. CCW = counterclockwise, en contra de las manecillas del reloj.

 

Figura 4: vista detallada de la conexión de los dispositivos. La fuente de 12v alimenta al controlador PWM L298N, mientras un adaptador AC/DC de 5v alimenta directamente al módulo ESP32.Observe que el controlador L298N ya cuenta con su propio regulador de 5v por lo que es suficiente con alimentarlo con 12v. En el propio L298N, el jumper que está junto a la entrada de voltaje 12v debe estar insertado.

 

Descripción general:

El NodeMCU ESP32 es una plataforma completa de desarrollo, módulo SoC (system on chip), basado en el microcontrolador Tensílica de 32 bits, funcionando a una frecuencia de reloj de 240 Mhz, con una memoria Flash de 4MB, y 500 KB de SRAM. Tiene conectividad inalámbrica Wifi, estándar 802.11 b/g/n, y Bluetooth integrado BLE.

NodeMCU ESP32 mejora las capacidades del ESP8266, con un procesador de doble núcleo de 32 bits. Además incluye internamente una gran cantidad de periféricos para la conexión con sensores táctiles capacitivos, sensor de efecto Hall, amplificadores de bajo ruido, interfaz para tarjeta SD, Ethernet, SPI de alta velocidad, UART, I2S e I2C.

El ESP32 tiene el protocolo TCP-IP integrado, permitiendo su acceso a internet a través de un router Wifi, con el cual puede conectarse a una distancia de 3 a 5 metros en forma inalámbrica, gracias a su antena integrada al módulo.

Como antecedente, en un proyecto anterior, se explicó la manera de realizar el control remoto de una válvula solenoide a través de una red LAN

En la figura 1 se muestra el diagrama de bloques del sistema. El ESP32 (que en este caso funciona como servidor web) requiere de un router cercano (digamos a unos 3 a 5 metros) con conectividad Wifi, para tener el acceso a la red local LAN. El control puede realizarse desde la PC ó móvil, siempre que estén activados dentro de la propia red local.

Utilizando el IDE Arduino, el NodeMCU debe previamente cargarse con el firmware que le permita conectarse por Wifi a la red LAN, con la función de servidor web y enviar su script html al cliente TCP-IP que lo solicite.

Una vez programado, el microcontrolador puede funcionar "stand alone" y alimentarse desde un adaptador AC/DC con salida MicroUSB, como se muestra en la figura 3.

Instrucciones para realizar el proyecto:

PASO 1: por favor siga primeramente las instrucciones del MANUAL-BASICO-NODEMCU-ESP32-ARDUINO.pdf el cual también incluye programas sencillos de prueba.

PASO 2: realice el alambrado de los circuitos con base en las figuras 2 y 3. Observe como son necesarias 2 fuentes de alimentación de 12 volts, y de 5 volts, para alimentar todos los circuitos.

PASO 3: en su PC, en una carpeta de proyecto nueva (Figura 5), almacene los archivos que se proporcionan. El nombre de la carpeta debe ser el mismo que el nombre del programa fuente (.ino), para evitar mensajes de error en el IDE Arduino. No es necesario incluir la subcarpeta "libraries", la cual es creada en forma automática al añadir librerías en el IDE Arduino. La carpeta incluye el programa fuente (.ino), una librería para el manejo del controlador PWM (.zip) y una librería (.h) con el contenido del código html de la página web que habrá de enviarse al cliente TCP-IP.

 

Figura 5: carpeta del proyecto. El subdirectorio "libraries" se crea automáticamente desde el IDE Arduino, al añadir las librerías (.zip).

Archivos que deben almacenarse en la carpeta de proyecto:

ESP32-WEBSERVER-DC-MOTOR-CONTROL.ino
robojax_ESP-L298N-DC-Motor_library.zip
robojax_speed__direction_control_page-2.h

 
 

PASO 4: Conecte directamente a su computadora el módulo ESP32 por medio de un cable Micro USB, con el objeto de cargar el código ejecutable y posteriormente probarlo según se indica en los siguientes pasos.

PASO 5: desde la carpeta del proyecto, dé un doble click en el archivo fuente (.ino) y se abrirá el IDE Arduino, con la pantalla mostrada en la Figura 6. Aquí debe escribir el NOMBRE DE RED y el PASSWORD (generalmente ambos datos están escritos en el router) en las líneas indicadas. Estos datos son necesarios para que el microcontrolador pueda conectarse al router como parte de la red local.

 

Figura 6: modificar en las líneas 102 y 103, el nombre de red y el password.

 

PASO 6: antes de compilar el archivo fuente, es necesario primeramente actualizar el path ó localización de la carpeta del proyecto mediante las opciones:

>Archivo >Preferencias    ------- actualice aquí la localización de la carpeta del proyecto

Ahora debe incluir la librería .zip del proyecto. Elija las opciones "Programa", "Incluir Librería", "Añadir Biblioteca" para añadirla. Esta librería es descomprimida por el IDE y almacenada en un nuevo directorio llamado "libraries", el cual se incluye en la carpeta del proyecto (ver Figura 5).

PASO 7: finalmente, con la opción del IDE "Programa", "Subir", compile y transfiera el programa ejecutable al microcontrolador.

PASO 8: con base en las figuras 6 y 7, abra el emulador de terminal del IDE Arduino, cuyo símbolo aparece arriba a la derecha sobre la franja verde obscura y observe la dirección IP de la red local que le fue asignada por el router (en este ejemplo 192.168.1.67). Si es necesario, dé reset al módulo ESP32 para repetir la información.

PASO 9: con el programa ya cargado en su memoria, y conociendo la dirección IP asignada, puede desconectar el ESP32 de su computadora e incorporarlo en los circuitos mostrados en la figura 3 para realizar las pruebas finales.

 

Figura 7: en el emulador de terminal de Arduino, después de dar reset al microcontrolador, se muestra la dirección IP asignada por el router al microcontrolador NodeMCU ESP32, en este caso 192.168.1.67. Adicionalmente, la pantalla mostrará en tiempo real el status de los comandos enviados por el usuario desde el móvil.

 

PASO 10. Una vez que tenga los dispositivos conectados como muestran las fotos en las figuras 3 y 4, abra el navegador Chrome desde su móvil y escriba en la ventana del URL la dirección IP asignada (PASO 8). El NodeMCU ESP32, actuando como servidor web, enviará su script html y se observará la imagen mostrada en la figura 3, con el panel completo de control del motor: arranque, paro, sentido de giro ya sea CW ó CCW, incrementar y decrementar la velocidad. Ahora puede realizar las pruebas de cada comando desde su móvil. No olvide activar el Wifi del móvil, ya que se comunicará con una red local a través de su router.

 

Información adicional para trabajar con NodeMCU ESP32 DevKit V1:

MANUAL-BASICO-NODEMCU-ESP32-ARDUINO.pdf

Módulo NodeMCU ESP32 Bluetooth BLE WiFi TCP-IP para servidores Web IoT Home Automation

 

Otros proyectos con ESP32:

Control de válvula solenoide desde microcontrolador ESP32, red LAN

ESP32 Servidor Web. Control remoto Anywhere de 2 leds, con DDNS

 

Proyectos con versión ESP-01:

Proyecto internet of things IoT. Servidor Web mediante el ESP8266

Modulo-ESP8266-WiFi-con-puerto-serial-RS232

Servidor de internet WiFi TCP-IP microcontrolador Bolt-ESP8266

ESP-8266-ESP-01.pdf

ESP8266-Specifications.pdf

ESP8266-AT-Commands-Set.pdf

WiFi-modes-of-operation.pdf

 

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