Curso de Programación de ESP32 para IoT

Lección 1 • Pinout, GPIO y Especificaciones Eléctricas

Mapea cada pin GPIO a sus funciones, límites de voltaje y clasificaciones de corriente. Los estudiantes obtienen el conocimiento para cablear periféricos de forma segura y evitar daños al hardware.

Lección 2 • Arquitectura del ESP32 y Características Principales

Examina los procesadores Xtensa de doble núcleo, la disposición de memoria y los periféricos integrados. Proporciona el modelo mental necesario para escribir código eficiente y consciente del hardware.

Lección 3 • Introducción al Ecosistema ESP32

Cubre la historia del ESP32, las variantes de chip y su posicionamiento en el mercado frente a alternativas. Establece el contexto para todas las decisiones de hardware y software que se toman a lo largo del curso.

Lección 1 • Configuración de la Cadena de Herramientas ESP-IDF

Configura el framework oficial de Espressif para el desarrollo de firmware de grado profesional. Proporciona una alternativa a Arduino IDE para proyectos de rendimiento crítico o de producción.

Lección 2 • Estructura del Proyecto y Control de Versiones

Establece las mejores prácticas para organizar archivos de firmware y rastrear cambios con Git. Prepara a los estudiantes para el mantenimiento colaborativo de proyectos a largo plazo.

Lección 3 • Flasheo de Firmware y Monitoreo Serial

Cubre el ciclo completo de compilar-flashear-monitorear y los errores comunes de flasheo. Los estudiantes pueden desplegar código de forma fiable y leer la salida de depuración desde el dispositivo.

Lección 4 • Integración de VS Code y PlatformIO

Configura VS Code con la extensión PlatformIO para una experiencia de IDE moderna y rica en funciones. Conecta los flujos de trabajo de Arduino, amigables para principiantes, con la gestión profesional de proyectos.

Lección 1 • Control de LEDs y Dispositivos de Salida

Aplica las habilidades de salida GPIO para controlar LEDs, relevadores y cargas conmutadas por transistor. Refuerza las prácticas de cableado seguro y los cálculos de resistores limitadores de corriente.

Lección 2 • Configuración de Pines GPIO en Código

Demuestra las APIs pinMode, digitalWrite y digitalRead para el control básico de pines. Establece los patrones de codificación reutilizados en cada interacción de hardware subsecuente.

Lección 3 • Lectura de Botones y Sensores Digitales

Cubre técnicas de antirrebote y lectura de entrada basada en interrupciones para IUs responsivas. Conecta la teoría de entrada digital con patrones prácticos de integración de sensores.

Lección 1 • Control de Servo y Velocidad de Motor

Aplica PWM para controlar servos de hobby y la velocidad de motores de CD mediante drivers de puente H. Consolida las habilidades de salida analógica en aplicaciones prácticas de mecatrónica.

Lección 2 • Salida PWM con el Periférico LEDC

Configura el temporizador LEDC del ESP32 para un control preciso de frecuencia PWM y ciclo de trabajo. Permite la atenuación de LEDs, tonos de zumbador y posicionamiento de servos en proyectos estudiantiles.

Lección 3 • Fundamentos de Conversión Analógico-Digital

Explica la resolución del ADC, el voltaje de referencia y los ajustes de atenuación en el ESP32. Permite lecturas precisas de sensores desde potenciómetros, termistores y sensores de luz.

Lección 4 • Salida DAC y Generación de Formas de Onda

Usa el DAC de 8 bits del ESP32 para producir voltajes analógicos y formas de onda simples. Demuestra la generación directa de señales sin chips DAC externos.

Lección 1 • Selección de Protocolo y Solución de Problemas

Guía la elección del protocolo según las restricciones de velocidad, distancia y número de pines. Dota a los estudiantes de técnicas de analizador lógico para diagnosticar fallos de comunicación.

Lección 2 • Protocolo SPI y Periféricos de Alta Velocidad

Configura el modo maestro SPI para comunicarse con tarjetas SD, pantallas y módulos de RF. Cubre la polaridad del reloj, la fase y la gestión de selección de chip para transferencias fiables.

Lección 3 • Comunicación Serial UART

Configura los puertos UART por hardware para el intercambio de datos seriales full-duplex con dispositivos externos. Establece la base para módulos GPS, módems GSM y consolas de depuración.

Lección 4 • Configuración del Bus I2C y Escaneo de Dispositivos

Configura el bus I2C, escanea direcciones de dispositivos y lee registros de estos. Prepara a los estudiantes para integrar cualquier sensor o pantalla I2C con un cableado mínimo.

Lección 1 • Protocolo MQTT para Mensajería IoT

Conecta el ESP32 a un broker MQTT para publicar lecturas de sensores y suscribirse a temas de comando. Introduce el patrón de publicación-suscripción, central para las arquitecturas IoT escalables.

Lección 2 • Modos de Estación Wi-Fi y Punto de Acceso

Configura el ESP32 como una estación Wi-Fi que se une a redes existentes y como un punto de acceso soft. Cubre la gestión de credenciales y el manejo de eventos de conexión.

Lección 3 • Cliente HTTP para Integración de API REST

Usa la biblioteca HTTPClient para realizar solicitudes GET y POST a APIs REST. Permite que el ESP32 envíe datos de sensores a plataformas en la nube y recupere configuraciones.

Lección 4 • Seguridad de Red y Encriptación TLS

Aplica TLS a las conexiones MQTT y HTTP para proteger los datos en tránsito. Aborda la validación de certificados, el almacenamiento de claves y los errores comunes de seguridad.

Lección 1 • Protocolo Peer-to-Peer ESP-NOW

Usa ESP-NOW para el intercambio de datos sin conexión y de baja latencia entre dispositivos ESP32. Ideal para redes de malla de sensores que no requieren un router Wi-Fi.

Lección 2 • Publicidad BLE y Radiodifusión de Beacons

Configura los paquetes de publicidad BLE para los formatos iBeacon y Eddystone. Permite la detección de proximidad y casos de uso de rastreo de activos sin una conexión persistente.

Lección 3 • Comunicación Serial Bluetooth Clásico

Configura BluetoothSerial para crear un enlace serial inalámbrico entre el ESP32 y un dispositivo host. Permite la depuración sin cables y la transferencia simple de datos para hosts Bluetooth heredados.

Lección 1 • Actualizaciones de Firmware Over-the-Air

Implementa actualizaciones OTA mediante ArduinoOTA y despliegue basado en servidor HTTP para la entrega remota de firmware. Elimina los requisitos de acceso físico para el mantenimiento de dispositivos desplegados.

Lección 2 • Depuración, Perfilado y Endurecimiento para Producción

Usa análisis de volcado de núcleo, temporizadores watchdog y manejadores de excepciones para diagnosticar y prevenir fallos. Prepara el firmware para una operación fiable a largo plazo en campo.

Lección 3 • Gestión de Energía y Modos de Sueño Profundo

Configura los modos de sueño ligero, sueño profundo e hibernación con múltiples fuentes de despertador. Permite que los dispositivos alimentados por batería operen durante meses con una sola carga.

Lección 4 • Almacenamiento No Volátil y Preferencias

Almacena y recupera datos de configuración persistentes usando las bibliotecas NVS y Preferences. Garantiza que los ajustes del dispositivo sobrevivan a los ciclos de energía y actualizaciones de firmware.