Seguidor Solar
Sistema automático de orientación de una placa solar mediante ESP32, sensores LDR y
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Prueba cómo funciona
Simulación didáctica: modifica las entradas y observa la respuesta del sistema. No controla un ESP32 real.
Preparando simulador…
Objetivo
Diseñar un sistema capaz de orientar automáticamente una placa solar hacia la zona con mayor iluminación, con el fin de aprovechar mejor la luz recibida.
Justificación
El proyecto permite aplicar de forma práctica conocimientos de sensores, microcontroladores, programación y actuadores. Además, propone una solución sencilla para mejorar el aprovechamiento de la energía solar.
Descripción y alcance
El sistema utilizará dos sensores LDR para comparar la luz recibida a ambos lados. El ESP32 procesará esas lecturas y controlará un servomotor que moverá la placa solar hacia el lado con mayor iluminación. Dos LED indicarán que el sistema se encuentra en funcionamiento.
Dentro del alcance
- Seguimiento de la fuente de luz en un eje horizontal.
- Lectura y comparación automática de dos sensores LDR.
- Control de un servomotor mediante ESP32.
- Indicación de funcionamiento mediante dos LED.
Fuera del alcance (por ahora)
- Movimiento vertical o seguimiento en dos ejes.
- Conexión a la red eléctrica o almacenamiento de energía.
- Control mediante aplicación móvil o Internet.
Requisitos
Funcionales
- Leer continuamente los dos sensores LDR.
- Detectar qué sensor recibe mayor cantidad de luz.
- Mover el servomotor hacia la zona con mayor iluminación.
- Mantener la posición cuando la diferencia de luz sea pequeña.
- Encender los LED como indicación de funcionamiento.
No funcionales
- Alimentación de baja tensión adecuada para el ESP32 y el servomotor.
- Programación mediante Arduino IDE.
- Montaje inicial en protoboard y posterior fijación en una estructura.
Esquema de bloques
Los sensores LDR son las entradas del sistema. El ESP32 procesa las lecturas y controla las salidas: el servomotor y los LED.
Comparan la iluminación
Calcula hacia dónde girar
Gira en un eje
Se orienta hacia la luz
Señalan que el sistema funciona
Alimentación: el ESP32 y el circuito trabajarán a baja tensión. El servomotor deberá disponer de una alimentación adecuada y compartir masa con el ESP32.
Flujo de funcionamiento
- Inicio
- Leer LDR izquierdo y derecho
- Comparar los valores
- Mover el servo hacia el lado con más luz
- Mantener posición si la diferencia es pequeña
- Repetir lectura
Asignación de pines (provisional)
Valores orientativos; se confirmarán durante el montaje.
| PERIFÉRICO | SEÑAL | GPIO / PIN | OBSERVACIONES |
|---|---|---|---|
| LDR izquierdo | Analógica | GPIO 34 | Entrada ADC |
| LDR derecho | Analógica | GPIO 35 | Entrada ADC |
| Servomotor | PWM | GPIO 18 | Movimiento de la placa |
| LED 1 | Digital | GPIO 25 | Indicador |
| LED 2 | Digital | GPIO 26 | Indicador |
Materiales y presupuesto
Lista de materiales
- 1 ESP32.
- 2 sensores LDR.
- 2 resistencias de 10 kΩ.
- 1 servomotor.
- 2 LED y resistencias limitadoras.
- 1 placa solar pequeña.
- Protoboard, cables y estructura de soporte.
Presupuesto estimado
| UD. | DENOMINACIÓN | PRECIO | OBSERVACIONES |
|---|---|---|---|
| 1 | ESP32 | 8 € | Microcontrolador |
| 2 | LDR + resistencias | 2 € | Sensores |
| 1 | Servomotor | 6 € | Movimiento |
| 2 | LED + resistencias | 1 € | Indicadores |
| 1 | Placa solar pequeña | 10 € | Panel de prueba |
| 1 | Protoboard, cables y soporte | 10 € | Montaje |
Total estimado: 37 € con IVA
Presupuesto orientativo. El coste puede reducirse si ya se dispone de parte del material.
Plan de trabajo
| FASE | TAREAS | ESTIMACIÓN | ESTADO |
|---|---|---|---|
| 1. Anteproyecto | Documento, esquema y presupuesto | 1 sesión | En curso |
| 2. Montaje | Montar sensores, servo y estructura | 2 sesiones | Pendiente |
| 3. Firmware | Programar ESP32 y calibrar LDR | 2 sesiones | Pendiente |
| 4. Pruebas | Comprobar el seguimiento de la luz | 1 sesión | Pendiente |
| 5. Memoria | Fotos, código y conclusiones | 1 sesión | Pendiente |
Criterios de aceptación
El prototipo se considerará válido cuando:
- Los dos LDR detecten correctamente los cambios de iluminación.
- El servomotor oriente la placa hacia el sensor que recibe más luz.
- La placa mantenga su posición cuando ambos sensores reciban una iluminación similar.
- Los LED indiquen correctamente que el sistema está funcionando.
Riesgos y precauciones
| RIESGO | IMPACTO | MITIGACIÓN |
|---|---|---|
| Alimentación insuficiente | Reinicios o fallos del servo | Utilizar una fuente adecuada y masa común. |
| Forzar el servomotor | Daño del servo o estructura | Limitar el ángulo de movimiento en el programa. |
| Lecturas inestables de los LDR | Movimientos continuos | Añadir un margen de tolerancia en el código. |
Esta página contiene el anteproyecto convertido a HTML. También puedes consultar el PDF original.