Desarrollo de un sistema basado en ESP32 para el control de un ventilador con diferentes opciones de control

Abstract

El present Treball de Fi de Grau aborda el disseny i la implementació d’un sistema de control PID per a un motor BLDC, utilitzant el driver DC10/50DPW15BL i un mòdul Espressif com a controlador principal. L’objectiu principal del projecte és desenvolupar un sistema capaç de controlar el motor en tres modes diferents: mode potenciòmetre, mode temperatura i mode control mitjançant pantalla tàctil. A més, s’inclou una interfície gràfica en una pantalla tàctil que permet a l’usuari modificar en temps real les constants del controlador PID i monitoritzar les variables del sistema.

Per a dur a terme el projecte, es va dissenyar i fabricar una PCB que integra tant el mòdul Espressif com l’electrònica necessària per al seu funcionament. Així mateix, es va desenvolupar una carcassa personalitzada que conté tota l’electrònica, assegurant la protecció i la funcionalitat del dispositiu.

Els resultats obtinguts demostren que el sistema implementat aconsegueix un control precís i eficient del motor en els tres modes operatius, garantint, a més, la facilitat de configuració per part de l’usuari. Finalment, l’anàlisi de sostenibilitat i l’elecció de materials han permès optimitzar el consum energètic i minimitzar l’impacte ambiental. Aquest projecte pot servir com a referència per a aplicacions similars en l’àmbit industrial o educatiu.

El presente Trabajo de Fin de Grado aborda el diseño e implementación de un sistema de control PID para un motor BLDC, utilizando el driver DC10/50DPW15BL y un módulo Espressif como controlador principal. El objetivo principal del proyecto es desarrollar un sistema capaz de controlar el motor en tres modos distintos: modo potenciómetro, modo temperatura y modo control por pantalla táctil. Además, se incluye una interfaz gráfica en pantalla táctil que permite al usuario modificar en tiempo real las constantes del controlador PID y monitorizar las variables del sistema. Para llevar a cabo el proyecto, se diseñó y fabricó una PCB que integra tanto el módulo Espressif como la electrónica necesaria para su funcionamiento. Asimismo, se desarrolló una carcasa personalizada que contiene toda la electrónica, asegurando la protección y funcionalidad del dispositivo. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema implementado logra un control preciso y eficiente del motor en los tres modos operativos, garantizando además la facilidad de configuración por parte del usuario. Finalmente, el análisis de sostenibilidad y la elección de materiales han permitido optimizar el consumo energético y minimizar el impacto ambiental. Este proyecto puede servir como referencia para aplicaciones similares en el ámbito industrial o educativo.

This Final Degree Project focuses on the design and implementation of a PID control system for a BLDC Motor, using the DC10/50DPW15BL driver and an Espressif module as the main controller. The primary objective of the project is to develop a system capable of controlling the motor in three different modes: potentiometer mode, temperature mode, and Touchscreen control mode. Additionally, a graphical user interface on a touchscreen was implemented to allow users to modify the PID controller constants in real time and monitor system variables.

To achieve this, a custom PCB was designed and manufactured, integrating both the Espressif module and the necessary electronics for its operation. Furthermore, tailored casing was developed to house all the electronics, ensuring the protection and functionality of the device.

The results demonstrate that the implemented system achieves precise and efficient motor control in all three operational modes while ensuring user-friendly configuration capabilities. Finally, sustainability analysis and material selection have optimized energy consumption and minimized environmental impact. This project can serve as a reference for similar applications in industrial or educational fields.