- Resumen -

Esta práctica permitió configurar entornos de simulación (Wokwi) y programación (Arduino IDE) para probar y analizar diversos sensores con microcontroladores ESP. Se trabajó con un botón (entrada digital), potenciómetro (analógico) y DHT22 (inteligente), verificando su funcionamiento mediante circuitos virtuales y programas que mostraban datos en el monitor serial. Además, se implementó un sistema de monitoreo con sensor PIR para detección de movimiento, ajustando su sensibilidad según su documentación técnica. Los resultados incluyeron simulaciones, diagramas de conexión y pruebas físicas, validando el correcto procesamiento de señales digitales (activación por botón o PIR), analógicas (lectura variable del potenciómetro para controlar un LED) e inteligentes (medición de temperatura/humedad). Esta experiencia reforzó el manejo de sensores en proyectos de IoT y automatización, destacando su aplicación en escenarios reales de monitoreo y control.

- Introducción -

Esta práctica tiene como objetivo explorar el funcionamiento de diferentes tipos de sensores (digitales, analógicos e inteligentes) utilizando el ESP32/ESP8266 en entornos de simulación (WOKWI) y hardware real. Se trabajará con: 1) un sensor PIR (digital) para detección de movimiento, 2) un potenciómetro (analógico) para leer valores variables y controlar intensidad lumínica, y 3) un DHT22 (inteligente) para medir temperatura y humedad con datos preprocesados. Los microcontroladores ESP, conocidos por su bajo costo y capacidades inalámbricas, permitirán interactuar con estos sensores a través de sus pines GPIO, demostrando cómo las señales físicas (presencia, rotación o condiciones ambientales) se convierten en datos digitales mediante programación en Arduino IDE.

Los sensores se clasifican según su salida: los digitales (como botones o PIR) generan señales binarias; los analógicos (como potenciómetros) producen valores continuos; y los inteligentes (como el DHT22) integran procesamiento interno. Esta distinción es crucial para aplicaciones de IoT y automatización, donde el ESP32 destaca por su versatilidad al procesar múltiples entradas y generar respuestas (encender LEDs, mostrar datos en serial o activar alarmas). La práctica incluirá circuitos de prueba, código para monitoreo del PIR (ajustando sensibilidad y tiempos de retardo) y visualización de datos, reforzando el entendimiento de cómo los microcontroladores interpretan señales del entorno para crear sistemas interactivos.

- Materiales -

Node MCU ESP8266 o ESP32

- LED, resistencia de 220 Ohms

- Botón y resistencia de 1Khom

- Sensores: Potenciómetro, DHT22, PIR

- Protoboard y cables

- Desarrollo -

En esta práctica exploramos el uso de sensores digitales (como botones y PIR), analógicos (como potenciómetros) e inteligentes (como el DHT22) con microcontroladores ESP32/ESP8266, implementando circuitos tanto en simuladores (Wokwi) como en hardware real mediante Arduino IDE, donde programamos su funcionamiento para aplicaciones específicas (detección de movimiento, lectura de variables ambientales y control de intensidad lumínica), validando su operación a través de pruebas sistemáticas que demostraron la efectividad de estos componentes en proyectos de automatización e IoT, desde la simulación hasta la implementación física.

Simulación

A continuación se presentan los 8 códigos de los circuitos realizados, estos se utilizaron para poder simular el sistema.

1. Servo I

2. Servo II

3. Potenciómetro serial print

4. Servos

5. Servos invertidos

6. Servos independientes

7. Servos independientes y LEDs

8. Servo fuente

Diseño

En esta etapa se definió la estructura de los circuitos para la correcta conexión y funcionamiento de los sensores digitales, analógicos e inteligentes con el NodeMCU. Se seleccionaron los GPIOs adecuados para la lectura de señales y se diseñaron esquemas eléctricos que guiaron la implementación en la simulación y el montaje físico. Se consideraron aspectos clave como la alimentación de los sensores, la estabilidad de las señales y la correcta interpretación de los datos enviados al microcontrolador. Gracias a este diseño estructurado, se logró una integración eficiente de los sensores en el sistema, garantizando su funcionalidad en las pruebas y la construcción final del circuito.

Construcción

El circuito se construirá en una protoboard, conectando el ESP32 a los componentes (LED y botones) utilizando cables adecuados. Las conexiones se realizarán siguiendo el diagrama de diseño. Una vez construido el circuito, se cargarán los programas desarrollados en el IDE de Arduino para probar su funcionamiento.

- Resultados -

A continuación se muestran los videos de los circuitos físicos.

- Conclusiones -

Esta práctica permitió comprender el funcionamiento y aplicación de tres tipos de sensores (digitales, analógicos e inteligentes) con el ESP32, demostrando cómo pueden usarse para activar dispositivos como LEDs o enviar datos mediante comunicación serial. A través de simulaciones en Wokwi y pruebas en hardware real, se configuraron correctamente los pines GPIO para leer señales de sensores (como botones, potenciómetros y el DHT22) y controlar salidas, validando su utilidad en proyectos de automatización —desde sistemas básicos hasta aplicaciones IoT más complejas, como la detección de movimiento con el sensor PIR—. La práctica reforzó la importancia de seleccionar el tipo de sensor adecuado según sus características (señales binarias, valores variables o datos preprocesados) y su integración efectiva con microcontroladores.

- Referencias -

Microchip AVR® microcontroller primer: programming and interfacing, third edition (synthesis lectures on digital circuits and systems), BARRETT, Steven F. Pack Daniel J., Editorial Morgan & Claypool, 2019.

Gomez, S. B., & Herrera, H. J. R. (2022). Sistema IoT basado en ESP32 para el control y monitoreo de cultivos en invernadero con enfoque de agricultura 4.0. Ingeniería investiga, 4..

- Descargables -

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