Proyecto de Control de Motor DC

1. Descripción General

Este proyecto implementa una consola digital de control para un motor de corriente continua (DC), orientada a operación segura, control fino de velocidad y protección mecánica/eléctrica. A diferencia de un control directo con potenciómetro, el sistema introduce:

• Máquina de estados para evitar arranques accidentales.
• Aceleración y desaceleración progresiva (rampa).
• Inversión de giro con secuencia controlada.
• Interfaz hombre–máquina con encoder rotatorio, botones y pantalla OLED.

El sistema se desarrolla inicialmente sobre HW-364A (ESP8266), con una ruta clara de migración a ESP32 DevKit V1.

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2. Arquitectura del Sistema

2.1 Flujo Funcional

Usuario (Encoder / Botones)
        ↓
     ESP8266
        ↓
   Driver DRV8871
        ↓
     Motor DC
        ↓
   OLED (Feedback)

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3. Hardware

3.1 Controlador Principal

• Placa: HW-364A
• MCU: ESP8266
• Lógica: 3.3 V
• Limitación crítica: GPIO reducidos

3.2 Sistema de Energía

• Tierra común (GND) para todo el sistema
• Motor alimentado por fuente externa independiente
• Electrónica alimentada a 3.3 V

3.3 Asignación de Pines

Función	Señal	Pin
OLED SDA	Datos I2C	D2
OLED SCL	Reloj I2C	D1
Encoder A	Giro A	D5
Encoder B	Giro B	D6
Botón Centro	Start	D7
Botón Back	Reversa	D8
Botón Confirm	Adelante	D3
Driver IN1	Motor A	D0
Driver IN2	Motor B	D4

3.4 Driver de Potencia

• Modelo: DRV8871
• Control PWM bidireccional
• Polaridad definida por IN1 / IN2

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4. Lógica de Control

4.1 Máquina de Estados

Estado	Descripción
WAITING_START	Sistema armado, motor bloqueado
SELECT_DIR	Selección explícita de sentido
RUNNING	Operación normal
CHANGING_DIR	Inversión controlada

4.2 Arranque Seguro

El motor permanece apagado hasta confirmación explícita del usuario. Previene reinicios peligrosos tras fallas de energía.

4.3 Selección de Sentido

• BACK → Reversa
• CONFIRM → Adelante

No existe sentido por defecto.

4.4 Control de Velocidad Adaptativo

• Giro lento → ±1 %
• Giro rápido (< 50 ms) → ±5 %
• Rango: 0–100 %

4.5 Rampa de Aceleración

Variables desacopladas:

• targetSpeed → intención del usuario
• currentSpeed → acción física

Incremento/decremento: 0.5 % por ciclo (~2.5 s a plena escala).

4.6 Inversión Inteligente

Secuencia obligatoria:

1. Rampa descendente hasta 0 %
2. Pausa mecánica
3. Cambio de polaridad
4. Rampa ascendente

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5. Firmware

5.1 Inicialización (setup())

• Configuración de GPIO
• Motor apagado por defecto
• Botones con pull-up interno
• Inicialización OLED

5.2 Bucle Principal (loop())

• Lectura del encoder
• Ejecución de máquina de estados
• Control de rampa
• Render de interfaz

5.3 Funciones Críticas

• readEncoderSpeed() → velocidad adaptativa
• handleDirectionButtons() → solicitud de inversión
• updateMotorRamp() → núcleo de control
• drawInterface() → visualización

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6. Interfaz de Usuario

• Flechas grandes indican sentido
• Porcentaje central = velocidad real
• Indicador secundario = velocidad objetivo

Diseño orientado a lectura inmediata.

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7. Limitaciones Actuales

• GPIO al límite
• Sin indicadores periféricos
• Expansión restringida

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8. Versión 2 (V2)

8.1 Migración a ESP32

• Mayor número de GPIO
• PWM por hardware
• Escalabilidad

8.2 LED RGB de Estado

Color	Significado
Amarillo	Standby / 0 %
Verde	Adelante
Rojo	Reversa
Rojo/Verde	Inversión

8.3 Cambios en Firmware

• Nueva función updateLeds()
• GPIO dedicados (25, 26, 27)
• Mezcla de color por PWM

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9. Conclusión

El sistema establece una base sólida para control seguro y profesional de motores DC, con una arquitectura preparada para evolucionar hacia una solución embebida más robusta en ESP32.