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Updated project details and specifications for the DC motor control console, including author information, hardware specifications, and user interface enhancements.
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Proyecto de Control de Motor DC: Consola Digital v1.0
Autor: Marco Gallegos Fecha: Enero 2024
1. Descripción General
Este proyecto consiste en una consola de control inteligente para un motor de corriente continua (DC). Utiliza un microcontrolador ESP8266 (HW-364A) para gestionar la potencia a través de un driver DRV8871, ofreciendo una interfaz de usuario profesional con pantalla OLED, encoder rotatorio y botones de dirección.
El sistema prioriza la seguridad mecánica, implementando rampas de aceleración y una máquina de estados que evita arranques accidentales o cambios de giro bruscos que puedan dañar engranajes o el motor.
2. Especificaciones de Hardware
2.1 Módulo de Control (Placa Azul)
La interfaz de usuario se centraliza en un módulo que incluye un OLED de 0.96", un encoder con botón y dos botones laterales.
Orden físico de los pines:
CON | SDA | SCL | PSH | RTA | TRB | BAK | GND | VCC
2.2 Driver de Potencia (DRV8871)
- Voltaje de Motor: Hasta 45V (fuente externa)
- Corriente: Pico de 3.6A
- Control: PWM bidireccional (Puente H)
3. Conexiones y Pinout
3.1 Módulo de Interfaz a ESP8266
| Etiqueta PCB | Función | Pin ESP8266 | Observaciones |
|---|---|---|---|
| CON | Confirmar / Adelante | D3 (GPIO0) | Pin de boot. No presionar al encender |
| SDA | I2C Data (OLED) | D2 (GPIO4) | — |
| SCL | I2C Clock (OLED) | D1 (GPIO5) | — |
| PSH | Botón Encoder (Start) | D7 (GPIO13) | — |
| RTA | Encoder Fase A | D5 (GPIO14) | — |
| TRB | Encoder Fase B | D6 (GPIO12) | — |
| BAK | Atrás / Reversa | D8 (GPIO15) | Pin de boot. Debe estar LOW al encender |
| GND | Tierra | G (GND) | — |
| VCC | Alimentación | 3V (3.3V) | — |
3.2 Driver DRV8871 a ESP8266
| Etiqueta PCB | Función | Pin ESP8266 | Observaciones |
|---|---|---|---|
| IN1 | Entrada PWM A | D0 (GPIO16) | PWM limitado por hardware |
| IN2 | Entrada PWM B | D4 (GPIO2) | Comparte LED azul interno |
4. Lógica de Operación
4.1 Máquina de Estados de Seguridad
Para prevenir daños y accidentes, el sistema implementa cuatro estados definidos:
-
WAITING_START (Armado):
- Motor bloqueado
- Pantalla solicita pulsar PSH para iniciar
-
SELECT_DIR (Dirección):
- Espera selección del sentido
- CON = Adelante
- BAK = Reversa
-
RUNNING (Operación):
- Motor en giro
- Encoder ajusta
targetSpeed
-
CHANGING_DIR (Transición):
- Rampa baja progresivamente a 0%
- Pausa de seguridad
- Rampa sube en el nuevo sentido
4.2 Control de Velocidad Adaptativo
- Giro lento: Ajustes finos de ±1%
- Giro rápido: Ajustes de ±5% (intervalo entre pulsos < 50 ms)
- Rampa de seguridad: Incrementos de 0.5% por ciclo
5. Interfaz de Usuario (HMI)
La pantalla OLED presenta información crítica del sistema:
-
Iconos de sentido: Flechas grandes indicando el giro
-
Velocidad real: Porcentaje actual aplicado por la rampa
-
Velocidad objetivo: Valor configurado por el usuario
-
Alertas del sistema:
SISTEMA BLOQUEADOCAMBIANDO GIRO
6. Hoja de Ruta — Versión 2 (V2)
6.1 Migración a ESP32
- Sustitución por ESP32 DevKit V1
- Eliminación de restricciones de GPIO
- PWM por hardware con mayor resolución
6.2 Indicadores de Estado Visuales (LED RGB)
| Color | Estado del sistema |
|---|---|
| 🟡 Amarillo | Sistema en espera (0%) |
| 🟢 Verde | Motor girando adelante |
| 🔴 Rojo | Motor girando en reversa |
| 🔵 Azul (parpadeo) | Cambio de dirección / frenado |
7. Limitaciones Técnicas Actuales
- D3 / D8: Pines sensibles al arranque por resistencias internas
- PWM en D0: Frecuencia no estándar, compensada por software
Desarrollado por: Marco Gallegos