Sistema de Control Domótico ESP32 + C#

Sistema de automatización domótica que permite el control remoto de dispositivos electrónicos mediante comunicación serial entre una aplicación Windows Forms (C#) y un microcontrolador ESP32.

Interfaz principal del sistema

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🎯 Características Principales

• 🔌 Comunicación Serial bidireccional a 115200 bps
• 💡 Control de LEDs mediante GPIO del ESP32
• 🔄 Control de Motor DC con velocidad y dirección (L298N)
• 🌡️ Sensor de Temperatura LM75 por protocolo I2C
• 📝 Log en Tiempo Real con timestamps
• 🖥️ Interfaz Gráfica intuitiva en Windows Forms
• ⚡ Gestión de Dispositivos virtuales (crear, listar, controlar)

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📋 Tabla de Contenidos

• Demostración
• Arquitectura
• Tecnologías
• Hardware Requerido
• Instalación
• Uso
• Protocolo de Comunicación
• Documentación
• Capturas
• Estructura del Proyecto
• Pruebas
• Licencia
• Autor

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🎬 Demostración

Funcionalidades en Acción

Característica	Descripción
Gestión de Dispositivos	Agregar, listar y controlar múltiples dispositivos virtuales
Control de LED	Encendido/apagado con confirmación en tiempo real
Control de Motor	Velocidad ajustable (-255 a 255) y dirección bidireccional
Lectura de Temperatura	Sensor LM75 con precisión de 0.5°C
Log Completo	Registro de todos los comandos y respuestas

Ver más capturas en la carpeta Documentacion/Capturas

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🏗️ Arquitectura

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                  CAPA DE PRESENTACIÓN                       │
│              Windows Forms (C# .NET 8.0)                    │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                    CAPA DE LÓGICA                           │
│     Domain: IActuable, DispositivoBase, Lampara             │
│              ControladorDomotico                            │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                CAPA DE COMUNICACIÓN                         │
│           SerialPort (115200 bps, N, 8, 1)                  │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │ USB Serial
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                   CAPA DE HARDWARE                          │
│              ESP32 DevKit V1 + PlatformIO                   │
└──────────────────────┬──────────────────────────────────────┘
                       │
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│                DISPOSITIVOS FÍSICOS                         │
│    LED (GPIO2) | Motor L298N | Sensor LM75 (I2C)            │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

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🛠️ Tecnologías

Software

Componente	Tecnología	Versión
Aplicación Desktop	C# .NET	8.0
Framework GUI	Windows Forms	.NET 8.0
IDE PC	Visual Studio	2022
Microcontrolador	ESP32 DevKit V1	-
IDE Embebido	PlatformIO	VSCode
Framework ESP32	Arduino	-
Comunicación	UART Serial	115200 bps

Librerías

• System.IO.Ports - Comunicación serial
• Windows.Forms - Interfaz gráfica
• Wire.h - Comunicación I2C (Arduino)

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🔌 Hardware Requerido

Componentes Principales

Componente	Especificaciones	Cantidad
ESP32 DevKit V1	38 pines, dual-core @ 240MHz	1
Módulo L298N	Driver motor DC dual, 2A/canal	1
Motor DC	6V-12V	1
Sensor LM75	Sensor temperatura I2C	1
Cables Jumper	Macho-Macho	15
Cable USB	Para programación ESP32	1

Diagrama de Conexiones

ESP32 DevKit V1
├── GPIO2  → LED Integrado
├── GPIO23 → L298N (ENA - PWM)
├── GPIO19 → L298N (IN1)
├── GPIO18 → L298N (IN2)
├── GPIO21 → LM75 (SDA)
└── GPIO22 → LM75 (SCL)

Ver diagrama detallado en Documentacion/DOCUMENTACION_COMPLETA.md

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📦 Instalación

Requisitos Previos

• Windows 10/11
• Visual Studio Code
• .NET 8.0 SDK (Descargar)
• VSCode + PlatformIO (Instalar PlatformIO)
• Driver USB-Serial para ESP32 (CP2102 o CH340)

Clonar el Repositorio

git clone https://github.com/isslypa/SistemaDomoticoESP32.git
cd SistemaDomoticoESP32

Configurar Aplicación C#

cd ControlDomotico
dotnet restore
dotnet build

O abrir ControlDomotico.sln en Visual Studio 2022.

Configurar ESP32

cd ESP32/PlatformIO/Projects/Final
pio run --target upload

O usar la interfaz de PlatformIO en VSCode.

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🚀 Uso

1. Ejecutar la Aplicación

Desde Visual Studio:

• Abrir ControlDomotico.sln
• Presionar F5 o clic en "Iniciar"

Desde línea de comandos:

cd ControlDomotico
dotnet run

2. Conectar el ESP32

1. Conectar ESP32 por USB
2. Seleccionar puerto COM en la aplicación
3. Hacer clic en "Conectar"
4. Verificar mensaje "READY" en el log

3. Crear Dispositivos

1. Escribir nombre del dispositivo (ej: "Lámpara Sala")
2. Hacer clic en "Agregar"
3. Repetir para crear más dispositivos

4. Controlar Dispositivos

• Encender/Apagar: Seleccionar dispositivo y usar botones
• Motor: Ajustar velocidad con TrackBar, usar Adelante/Reversa/Stop
• Temperatura: Hacer clic en "Leer Temperatura"

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📡 Protocolo de Comunicación

Comandos Principales

Comando	Parámetro	Respuesta	Descripción
LED1:ON	-	OK	Enciende LED
LED1:OFF	-	OK	Apaga LED
M1:SET:<val>	-255 a 255	OK	Velocidad motor
M1:STOP	-	OK	Detiene motor
TEMP?	-	TEMP:<val>	Lee temperatura
PING	-	PONG	Test conexión

Ejemplo de Interacción

PC → ESP32: LED1:ON
ESP32 → PC: OK

PC → ESP32: M1:SET:200
ESP32 → PC: OK

PC → ESP32: TEMP?
ESP32 → PC: TEMP:24.50

Documentación completa del protocolo: PROTOCOLO_COMUNICACION.md

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📚 Documentación

La documentación completa del proyecto incluye:

• PROTOCOLO_COMUNICACION.md - Especificación completa del protocolo serial
• DOCUMENTACION_COMPLETA.md - Documento técnico principal
• README.md - Índice de la documentación

Documentación Técnica

El documento principal incluye:

• ✅ Descripción del sistema y objetivos
• ✅ Arquitectura detallada (4 capas)
• ✅ Componentes de software y hardware
• ✅ Implementación del código
• ✅ 10 casos de prueba documentados
• ✅ Resultados y métricas de rendimiento

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📸 Capturas

Interfaz Principal

Control de Dispositivos

Creación	Control Motor	Temperatura

Log de Eventos

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📁 Estructura del Proyecto

ControlDomotico/
│
├── ControlDomotico/              # Aplicación Windows Forms
│   ├── Program.cs               # Punto de entrada
│   ├── Domain/                  # Lógica de negocio
│   │   ├── IActuable.cs        # Interfaz de dispositivos
│   │   ├── DispositivoBase.cs  # Clase base abstracta
│   │   ├── Lampara.cs          # Implementación lámpara
│   │   └── ControladorDomotico.cs  # Gestor de dispositivos
│   ├── UI/                      # Interfaz de usuario
│   │   ├── Form1.cs            # Lógica de la interfaz
│   │   ├── Form1.Designer.cs   # Diseño visual
│   │   └── Form1.resx          # Recursos
│   └── ControlDomotico.csproj  # Configuración del proyecto
│
├── ESP32/                       # Firmware ESP32
│   └── PlatformIO/
│       └── Projects/
│           └── Final/
│               ├── platformio.ini  # Configuración PlatformIO
│               └── src/
│                   └── main.cpp    # Código principal ESP32
│
├── Documentacion/               # Documentación técnica
│   ├── PROTOCOLO_COMUNICACION.md
│   ├── DOCUMENTACION_COMPLETA.md
│   └── Capturas/               # Imágenes del sistema
│
├── .gitignore                  # Archivos ignorados por Git
├── LICENSE                     # Licencia del proyecto
└── README.md                   # Este archivo

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🧪 Pruebas

El proyecto incluye 10 casos de prueba documentados:

ID	Tipo	Descripción	Estado
T01	Unitaria	Agregar dispositivo	✅ PASS
T02	Unitaria	Evitar duplicados	✅ PASS
T03	Integración	Conectar puerto serial	✅ PASS
T04	Integración	Encender LED	✅ PASS
T05	Integración	Control motor adelante	✅ PASS
T06	Integración	Control motor reversa	✅ PASS
T07	Integración	Detener motor	✅ PASS
T08	Integración	Leer temperatura	✅ PASS
T09	Sistema	Secuencia completa	✅ PASS
T10	Estrés	Comandos rápidos	✅ PASS

Ver detalles en DOCUMENTACION_COMPLETA.md

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📄 Licencia

Este proyecto está bajo la Licencia MIT. Ver el archivo LICENSE para más detalles.

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👨‍💻 Autor

Juan - Estudiante de Ingeniería Electrónica

• GitHub: @isslypa
• Universidad: Santo Tomas, 4to Semestre

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📊 Estado del Proyecto

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