Guía formativa 02 · Nivel básico

ESP32, monitoreo y datos

Aprende a usar ESP32 como cerebro de un sistema de medición: lectura de sensores, conexión WiFi, registro de datos y tablero básico para prototipos energéticos.

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Tarjeta ESP32
Figura 1. Tarjeta ESP32 para monitoreo, conectividad y control.

Objetivo de la lección

Al terminar, el estudiante entiende qué hace un ESP32, distingue alimentación, entradas, salidas y comunicación, y diseña un primer nodo de monitoreo para energía sostenible.

Aprenderás

  • Qué significa entrada analógica y entrada digital.
  • Cómo conectar un sensor sin exceder el voltaje permitido.
  • Cómo enviar datos por WiFi a un tablero simple.
  • Cómo documentar una variable medida.

Materiales

  • 1 tarjeta ESP32.
  • Cable USB de datos.
  • Sensor de temperatura o luz.
  • Protoboard y cables Dupont.

Matemáticas y STEAM en esta práctica

Convertirás lecturas de sensores en datos comparables: unidades, intervalos de tiempo, promedios y tendencias. El tablero no es solo una pantalla: es una forma de comunicar evidencia para tomar decisiones de operación y seguridad.

Vista de una tarjeta ESP32
Figura 1-1. El ESP32 integra microcontrolador, pines de conexión y módulo WiFi/Bluetooth.

La idea central

Un sistema energético inteligente no solo produce energía: también mide, guarda datos y alerta cuando algo cambia. El ESP32 permite conectar el mundo físico con una interfaz digital.

1Sensor

Convierte una variable física en señal eléctrica.

2ESP32

Lee, compara, calcula y decide.

3Tablero

Muestra datos para tomar decisiones.

Ejemplo 2-1

Monitoreo de temperatura en una caja energética

Se quiere vigilar la temperatura interna de una caja con electrónica. Si la temperatura supera un límite, el sistema debe advertir que requiere ventilación.

Solución
  1. Definir la variable: temperatura en grados Celsius.
  2. Definir el límite inicial de alerta, por ejemplo 35 °C.
  3. Leer el sensor cada cierto intervalo.
  4. Mostrar estado normal o alerta en el tablero.

Comentario: medir no es acumular números; medir es convertir datos en decisiones útiles para seguridad, mantenimiento y eficiencia.

Construye una lectura básica

  1. Identifica alimentación. Conecta el ESP32 por USB y verifica que encienda correctamente.
  2. Elige una variable. Usa temperatura, luz o humedad como primera variable de práctica.
  3. Conecta el sensor. Revisa VCC, GND y señal antes de energizar.
  4. Lee el dato. Programa una lectura periódica y muéstrala por monitor serial.
  5. Define una alerta. Si la lectura supera el límite, escribe “ALERTA”.

Lógica del programa

leer sensor
si valor > limite:
    mostrar "ALERTA"
si no:
    mostrar "NORMAL"

Diseña tu primer tablero energético

Representa en una hoja cómo se vería un tablero para una casa con panel solar, batería y caja de control.

Entrega

  • Dibuja tres variables que medirías.
  • Define para cada una un estado normal y un estado de alerta.
  • Explica qué acción tomarías si aparece una alerta.
Siguiente lecciónConectividad WiFi y registro de datos
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Antes de conectar, define qué necesitas medir

Un proyecto comienza por una pregunta, no por un sensor. Define variable, unidad, lugar de observación y frecuencia de registro.

Pregunta ejemplo

¿Cómo cambia la temperatura dentro de una caja de electrónica durante una clase?

Plan mínimo

Variable: temperatura. Unidad: °C. Intervalo: cada cinco minutos. Contexto: hora, ubicación y ventilación.

Entrega

  • Formula una pregunta medible.
  • Define unidad e intervalo.
  • Explica qué dato adicional ayuda a interpretar la lectura.
Siguiente lecciónLectura estable y criterios de alerta
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Una lectura aislada no define una tendencia

Compara varias observaciones antes de activar una alerta. Promedios y valores máximos ayudan a detectar cambios sin reaccionar a una lectura irregular.

Pseudocódigo

leer sensor; registrar valor y hora; comparar con límite; mostrar estado

Matemáticas aplicadas

Calcula promedio, máximo, mínimo y diferencia entre lecturas. Luego explica por qué elegiste un límite: un número sin contexto no es una decisión técnica.

Siguiente lecciónConectividad y registro responsable
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Del nodo al registro

La conectividad sirve para compartir información, no para perder el control de ella. Un tablero debe identificar variable, unidad, momento de medición y responsable del registro.

1Capturar

El sensor entrega una lectura.

2Registrar

Se guarda con fecha y contexto.

3Visualizar

Una gráfica permite comparar y decidir.

Siguiente lecciónPruebas, fallas y mantenimiento
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Documenta antes de corregir

Cuando un dato parece extraño, revisa alimentación de baja tensión, conexiones, ubicación, intervalo y condiciones ambientales antes de cambiar el programa.

Bitácora de prueba

  • Describe el error observado.
  • Anota la condición de prueba.
  • Cambia una sola variable.
  • Compara el resultado.
Siguiente lecciónReto final: tablero de monitoreo
Continuar

Propón un nodo de monitoreo para un espacio real

Diseña un sistema educativo de baja tensión para observar iluminación, temperatura, humedad o consumo simulado. No debe controlar red eléctrica ni equipos críticos.

Debe incluir

  • Pregunta y variable.
  • Diagrama sensor - ESP32 - tablero.
  • Tabla de datos de prueba.

Evaluación

  • Lectura comprensible.
  • Regla de alerta justificada.
  • Limitaciones declaradas.
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