Macro-Pad StreamDeck DIY

Parte 1: Anteproyecto

1.1 Identificación y Justificación

En tareas prolongadas de edición, trabajo remoto y videojuegos, el flujo de trabajo sufre interrupciones constantes por la necesidad de alternar ventanas manualmente para pausar música, silenciar llamadas en Discord o abrir plataformas de ocio. Las botoneras comerciales de productividad presentan precios elevados. Este anteproyecto aborda el diseño de una alternativa Open-Hardware y de bajo coste aprovechando la capacidad de cálculo y versatilidad de pines del ESP32.

1.2 Objetivos

Objetivo General: Diseñar, ensamblar y programar un dispositivo físico macro-pad de 4 teclas con retroalimentación visual en pantalla OLED, vinculado a un ordenador personal mediante comunicación UART-USB para automatizar acciones de escritorio.

Objetivos Específicos:

• Diseño electrónico simplificado aprovechando resistencias internas pull-up para prescindir de componentes externos innecesarios.
• Implementación en el microcontrolador de un algoritmo de debounce para evitar rebotes parásitos mecánicos.
• Diseño de una interfaz gráfica ligera para el bus I2C en la pantalla SSD1306 (128x64 px).
• Creación de un servicio residente en Python para Windows que traduzca las señales seriales en invocaciones de sistema.

1.3 Alcance y Requisitos

Incluye: prototipo funcional de 4 teclas con OLED, conectado por USB a un PC con Windows y con 4 acciones fijas. No incluye: carcasa definitiva, conexión inalámbrica, perfiles configurables ni compatibilidad con otros sistemas operativos.

1.4 Estudio de Alternativas

Se elige la tercera opción porque permite lanzar cualquier acción del sistema y deja la puerta abierta a ampliaciones inalámbricas, a cambio de depender de un pequeño programa en el PC.

1.5 Arquitectura del Sistema

• 1

  Entrada

  Los 4 pulsadores se leen con INPUT_PULLUP; el firmware filtra los rebotes por tiempo.

• 2

  Procesamiento y pantalla

  El ESP32 identifica la tecla, actualiza la OLED por I2C (0x3C) y genera un comando de texto, por ejemplo CMD:SPOTIFY.

• 3

  Enlace USB serie

  El comando viaja por el cable USB a 115200 baudios; el mismo cable alimenta la placa.

• 4

  Servicio en Windows

  Un programa en Python escucha el puerto COM y traduce cada comando en una acción: abrir Spotify o Steam por protocolo URI, o enviar un atajo de teclado (Ctrl+Shift+M para Discord, Win+D para el escritorio).

1.6 Material Utilizado y Presupuesto (BOM)

Lista de componentes con precios orientativos de AliExpress. Los precios y la disponibilidad cambian a menudo, por lo que deben comprobarse en el momento de la compra. Los enlaces llevan a búsquedas, no a un vendedor concreto.

1.7 Planificación y Cronograma

• 1

  Fase I: Pruebas de concepto y conexionado en protoboard (≈ 6 h)

  Verificación de direccionamiento I2C del display (0x3C) y prueba de respuesta de las entradas digitales con pull-up.

• 2

  Fase II: Desarrollo del Firmware C++ (≈ 10 h)

  Codificación de la rutina no bloqueante con millis, dibujo de la rejilla gráfica y serial print estructurado.

• 3

  Fase III: Desarrollo del Daemon para Windows (≈ 8 h)

  Script en Python con PySerial y PyAutoGUI para detección de COM y ejecución directa de órdenes del sistema.

• 4

  Fase IV: Integración, pruebas y afinado (≈ 6 h)

  Medición de tiempos de respuesta, configuración de atajos globales en Discord y documentación técnica final.

Horas estimadas: ≈ 30 h en total (cifra de partida, ajustable a la dedicación real).

1.8 Análisis de Riesgos

1.9 Plan de Pruebas

1.10 Seguridad y Normativa

• El circuito funciona a 5 V (USB) y 3.3 V, sin tensión de red, por lo que el riesgo eléctrico es bajo.
• Manipular las placas evitando descargas electrostáticas (ESD) y comprobar la polaridad antes de conectar.
• Los módulos genéricos de AliExpress pueden carecer de marcado CE o documentación RoHS: el prototipo es de uso educativo y no sería comercializable sin certificarlo.
• El programa del PC se ejecuta en local y solo envía atajos de teclado y abre aplicaciones; no usa conexión de red.

1.11 Mejoras Futuras

• Más teclas con matriz de pulsadores y varias páginas de acciones.
• Encoder rotatorio para el volumen.
• Conexión inalámbrica con Bluetooth LE o ESP-NOW.
• Carcasa impresa en 3D y circuito en placa perforada o PCB.

1.12 Conclusiones y Bibliografía

El proyecto reúne electrónica digital, comunicaciones serie, programación embebida y programación de sistemas con un coste de materiales muy bajo. El anteproyecto define requisitos medibles, riesgos y una prueba para cada uno, de modo que el resultado final pueda verificarse.

• Espressif Systems: documentación del ESP32 y del ESP-IDF.
• Documentación del controlador SSD1306 y de las bibliotecas de Adafruit (GFX y SSD1306).
• Documentación de Arduino-ESP32.
• Documentación de PySerial y PyAutoGUI.

Parte 2: Especificación Técnica de Pines (Pinout)

El circuito aprovecha las resistencias pull-up integradas en el silicio del ESP32. Esto significa que cada pulsador simplemente une el pin GPIO correspondiente a masa (GND) al ser presionado, leyendo un nivel lógico bajo (LOW).