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Control remoto de giro de motor de pasos, mediante el módulo NodeMCU, con comandos por puerto serial, enviados desde un emulador de terminal en la PC.
Proyecto realizado por: Moisés Meléndez Reyes
Figura 1: kit con los dispositivos para implementación del proyecto
Figura 2: diagrama de bloques del proyecto.
Figura 3: diagrama de conexiones. El motor puede alimentarse con 3.3v ó 5v.
Figura 4: fotos de los dispositivos utilizados en el control remoto. El cable Micro USB se conecta a la computadora PC, para enviar comandos a través del emulador de terminal, como muestra la figura 1. Aquí el motor se alimenta con 3.3v
Figura 5: el motor de pasos tiene varios métodos para operarlo. En la tabla se detalla como deben activarse las fases para obtener resultados distintos en cuanto al torque y el ángulo de giro por paso, dependiendo del método utilizado.
Introducción: Un dispositivo microcontrolador nuevo ha ingresado al mundo de la electrónica, bajando los costos de sistemas que antes eran sofisticados en su desarrollo, como el control IoT (Internet of Things) y la automatización de casas (Home Automation). Se trata del nuevo NodeMCU ESP8266, en su versión ESP-12E, V3. NodeMCU incorpora un circuito CH340G, con lo cual es posible comunicarse durante la fase de desarrollo con el puerto serial del microcontrolador desde el puerto USB de la PC y usando un cable MicroUSB. El NodeMCU integra el protocolo TCP-IP y tiene conectividad Wifi, lo cual permite su conexión a internet a través de un router cercano al módulo (digamos hasta unos 3 metros), con la posibilidad de control remoto del tipo "Anywhere", desde cualquier parte del mundo. Esto significa que, ya sea a través de un teléfono celular ó una computadora conectados a internet, se pueden enviar comandos al NodeMCU para activar dispositivos y recibir información de sensores ó alarmas instaladas en casas y oficinas. Objetivos: El proyecto muestra la manera de realizar el control remoto de un motor de pasos 28BYJ-48, desde una PC y con un programa emulador de terminal, con comandos enviados al microcontrolador NodeMCU ESP-12E. A través de un programa desarrollado en lenguaje Micropython, el NodeMCU recibe los comandos y opera un motor de pasos, el cual gira el número de grados indicados por el usuario de la terminal. Se utilizan herramientas de software gratuitas, como son el firmware Micropython para el NodeMCU, el software IDE llamado uPyCraft, y el emulador de terminal Termite v3.4. Igualmente las componentes del proyecto, el módulo NodeMCU con su base, y el motor de pasos, son de bajo costo. Descripción: - Con base en las figuras 2 y 3, se muestran los diagramas de conexión del proyecto que utiliza componentes de bajo costo, tal como son el NodeMCU y el motor de pasos 28BYJ-48. El kit completo lo puede adquirir aquí: Módulo NodeMCU Kit Motor de Pasos. - Para desarrollar el proyecto, además del hardware indicado, se requiere primeramente cargar en la PC el driver para la interfaz CH340G. Al conectar la PC con el módulo NodeMCU, por cable MicroUSB, en el administrador de dispositivos deberá darse de alta un nuevo puerto serial COM, que será usado por las herramientas de software posteriormente utilizadas. - Debe recordarse que el lenguaje Micropython funciona a través de un firmware intérprete que debe ser cargado previamente en NodeMCU. Este firmware lo encuentras en la carpeta de trabajo mostrada abajo. La carga del firmware y del programa de aplicación se realiza con el software llamado uPyCraft, incluído en la propia carpeta. Posteriormente, por medio de un emulador de terminal llamado "Termite v3.4", se envían los comandos al microcontrolador de tal manera de indicar el número de grados de giro del motor, en ambos sentidos (clockwise, counterclockwise. Por favor vea el video demostrativo para ver el funcionamiento - Siguiendo el diagrama de conexiones mostrado en las figuras 2 y 3, el NodeMCU se conecta con un cable Micro USB a la computadora PC y al motor de pasos por medio de cables dupont. Observe como el motor se alimenta desde el pin de 3.3v ó de 5v del NodeMCU. - Para la comunicación inicial con el NodeMCU y el almacenamiento del programa de aplicación, se utiliza la herramienta ya mencionada uPyCraft, incluída en la carpeta de trabajo cuyo link se muestra abajo en esta página. En la carpeta de scripts "MOTOR DE PASOS" hay 2 archivos: main.py este es un programa de prueba. Hace giros del motor en un sentido y el contrario. El programa se carga desde uPyCraft y el funcionamiento es automático ó después del reset. No requiere el uso del emulador Termite. Recomendamos cargarlo para realizar pruebas preliminares. motorGradosSerial-2 éste es el programa de aplicación mostrado en el video. Debe primeramente cargarse en el NodeMCU desde uPyCraft. Una vez cargado, se cierra uPycraft y abrimos el emulador de terminal "Termite v3.4", siguiendo los pasos del video demostrativo. Para escribir el comando para ejecutar el programa, debe copiar y pegar en la línea de comandos de Termite lo siguiente: exec(open('motorGradosSerial-2.py').read(),globals()) - En una segunda fase del proyecto a publicarse próximamente, aprovechando las capacidades de Wifi y TCP-IP del microcontrolador NodeMCU, se enviarán comandos ya sea desde una computadora PC ó un celular ubicados "Anywhere", para manejar el motor en forma remota. -El programa de aplicación para este motor de pasos, lo encuentra en NODE-MCU-SCRIPTS-MICROPYTHON.zip Baje aquí el Manual Básico para poner en marcha el módulo en forma simple, programando en Micropython. También tenemos proyectos y videos desarrollados con base en el NodeMCU ESP-12E. Observe aquí el video demostrativo con el tutorial de 3 pasos para tener operando el módulo
Información adicional: MANUAL-BASICO-NODEMCU-ESP-12E-MICROPYTHON.pdf Kit módulo NodeMCU - Motor de Pasos. Diagrama-NodeMCU-Motor-Pasos.pdf NodeMCU ESP8266, versión ESP-12E, V3. Proyecto caja fuerte con apertura de chapa mediante el motor de pasos 28BYJ-48
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