Maqueta de invernadero automatizado.
Hardware:
- Módulo ESP32
- Pantalla LCD con controlador ILI9341
- Panel touch resistivo con controlador XPT2046
- Ventiladores 91mm x 91mm 12V
- Puente H DRV8833
- Sensor de temperatura y humedad DHT22
- Bomba de agua peristáltica
- Módulo de 2 relevadores de 5V
- Atomizador de agua piezoeléctrico
- Sensor de humedad de suelo HW-080
- Iluminación con LEDs RGB 12V
- Fuente de alimentación de 12V
En la carpeta "codigo" están los programas escritos en el IDE de Arduino.
En la carpeta "diagramas" están los diagramas de conexiones creados con Fritzing.
En la carpeta "dibujo" hay bocetos de la interfaz gráfica.
Los programas utilizan diversas librerías para cada sensor y actuador.
Cambiar configuración para que los warnings no sean tratados como errores
https://forum.arduino.cc/t/esp32-unused-variable-compile-error/1039022/15
2.4 pulgadas, resolución 320x240, interfaz SPI, controlador ILI9341.
http://www.lcdwiki.com/2.4inch_SPI_Module_ILI9341_SKU:MSP2402
Librería TFT_eSPI.
Permite mostrar gráficos de diferentes tipos y también implementa la lectura del panel touch.
https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI
(tutorial 1: https://electropeak.com/learn/interfacing-2-8-inch-tft-lcd-touch-screen-with-esp32)
No tine documentación oficial, pero esta sirve
https://github.com/Ambercroft/TFT_eSPI/wiki
Se puede usar junto a la librería tft_eWidget que define algunos
elementos para interfaces gráficas, pero no son muy bonitos
https://github.com/Bodmer/TFT_eWidget
Librería que se probó anteriormente Adafruit_ILI9341
https://github.com/adafruit/Adafruit_ILI9341
Esa libreria depende de Adafruit_GFX que permite dibujar primitivas gráficas y texto
https://learn.adafruit.com/adafruit-gfx-graphics-library/graphics-primitives
Utiliza el hardware SPI. También se puede usar software SPI y elegir los pines, pero la comunicación resulta más lenta.
La pantalla tiene integrado un panel touch resistivo con controlador XPT2046.
La librería tft_eSPI incluye funciones para usar el panel touch.
Otra librería XPT2046_Touchscreen
https://github.com/PaulStoffregen/XPT2046_Touchscreen
Esta librería devuelve valores de coordenadas de 0 a 4096 (en en teoría).
No está calibrada a la resolución de la pantalla.
Para convertir las lecturas a coordenadas de la pantalla, se puede usar la función map().
Usa hardware SPI, el mismo que la pantalla, de esa forma se reutilizan 3 pines del ESP32 (MISO, MOSI, CLK).
(tutorial 1: https://bytesnbits.co.uk/spi-lcd-setup-arduino/ juego de bloques, cómo se descarga el código?)
(ejemplo donde se configuran los pines SPI https://www.esp32.com/viewtopic.php?t=3746
https://gist.github.com/CelliesProjects/99a56121e7c8a7cb00d5b46270e74b75)
En esta discusión sugieren comprobar el valor de presión para no
detectar falsos clics si se usa la librería XPT2046_Touchscreen
https://forum.arduino.cc/t/problem-with-il9341-and-xpt2046-phantom-touch/688062
Este es un fork de la librería aterior, que agrega código para calibración. No se ha probado.
https://github.com/ardnew/XPT2046_Calibrated
La librería URTouch funcionó correctaente con Arduino Mega, pero no es compatible con ESP32
http://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=92
La interfaz gráfica (GUI) se puede crear con diferentes librerías a través de código o de un editor gráfico.
Una librería es GUIslice que tiene un editor gráfico Gluislice Builder, pero es un poco difícil de usar y los elementos no son bonitos.
LVGL parece una mejor opción, pero aprender a usarla llevará tiempo
https://daumemo.com/lcd-gui-with-lvgl-with-esp-32-diy-generator-part-15/
ESPHome parece interesante, pero también llevará tiempo aprender a usarla
https://esphome.io
Se puede usar displayio con CircuitPyhon, pero implica volver a programar todo
https://learn.adafruit.com/circuitpython-display-support-using-displayio
Colo picker 565
https://rgbcolorpicker.com/565
Varios iconos se pueden obtener de estas páginas
https://klarsys.github.io/angular-material-icons/
https://fontawesome.com/v4/icons/
https://github.com/Paul-Reed/weather-icons-lite/blob/master/css_mappings.md
https://fonts.google.com/icons
Los ventiladores se conectan a un módulo DRV8833 (puente H) y se controlan
con 2 pines que envían señales PWM para poder regular la velocidad.
Cada ventilador puede ser controlado con 2 pines, pero solo se usará 1 pin, ya que no es necesario invertir la dirección de giro.
https://forum.arduino.cc/t/troubleshooting-voltage-drop-to-motors/1135652
https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/interface-drv8833-dual-motor-driver-module-with-arduino
Se activa con un relevador que es controlado por 1 pin digital. Se usa un relevador porque no se necesita regular la velocidad.
Usa un elemento piezoeléctrico que vibra y expulsa el agua en forma de gotas muy pequeñas. No se puede usar pwm directo del microcontrolador al piezoeléctrico porque funciona con voltaje alto. Se puede conectar un relevador o solo optoacoplador al botón que activa el funcionamiento.
Sensor DHT22. Solo usa 1 pin de comunicación.
Librería DHT sensor library by Adafruit.
Tiene dos salidas: una digital y una analógica
Dependiendo de la lectura obtenida, se activa o desactiva la bomba de agua.
Se usará la salida analógica.
https://www.electronicwings.com/esp32/soil-moisture-sensor-interfacing-with-esp32
Iluminación con LEDs RGB. Funcionan con 12V. Se controlan con MOSFETs y PWM.
https://learn.adafruit.com/rgb-led-strips/usage
Módulo RTC para realizar ciclos que dependen de la hora.