Alarma configurable con display oled y buzzer desde webserver

👋 “¡Hola, Makers! Bienvenidos a este nuevo tutorial. Hoy vamos a crear un proyecto muy práctico: un sistema de alarma persistente con ESP32 y una pantalla OLED SH1106.”

🔧 “Este sistema te permitirá programar una alarma desde un servidor web, guardar esa configuración en la memoria del ESP32 y, lo mejor de todo, ¡la alarma permanecerá activa incluso si reinicias el dispositivo! Además, la hora se sincroniza automáticamente desde internet, y podrás ver en la pantalla OLED la hora actual, la hora de la alarma configurada, y la dirección IP de tu ESP32.”

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🔔 “Cuando llegue la hora programada, un buzzer se activará para recordarte lo que necesitas hacer.”

🛠️ “En este tutorial te guiaré paso a paso para construir este sistema, desde la configuración de la red WiFi hasta la programación de la alarma y el manejo de la memoria persistente. ¡Así que prepara tu ESP32 y manos a la obra!”

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Componentes electrónicos

Un Esp32

Características del módulo ESP32-T

Conectividad

El módulo ESP32 dispone de todas las variantes del WiFi:

802.11 b/g/n/e/i/n
Wi-Fi Direct (P2P), P2P Discovery, P2P Group Owner mode and P2P Power Management

Esta versión nueva incluye la conectividad mediante Bluethoot de bajo consumo

Bluetooth v4.2 BR/EDR and BLE
BLE Beacon

Además, puede comunicarse mediante los protocoles SPI, I2C, UART, MAC Ethernet, Host SD

Prestaciones del microcontrolador

La CPU está formado por un SoC modelo Tensilica LX6 con las siguientes características y memoria

Doble núcleo de 32 bits con velocidad de 160MHz
Memoria ROM de 448 kBytes
Memoria SRAM de 520kBytes

Dispne de 48 Pines

18 ADC de 12 bits
2 DAC de 8 bits
10 pines sensores de contacto
16 PWM
20 Entradas/salidas digitales

Alimentación y modos de consumo

Para un correcto funcionamiento del ESP32 es necesario subministrar un voltaje de entre 2,8V y 3,6V. La energía que consume depende del modo de funcionamiento. Contiene un modo, el Ultra Low Power Solution (ULP), en que se continúan realizando tareas básicas (ADC, RTC…) en el modo Sleep.

Pines hembra

Cables dupont hembra macho

Display oled sh1106

Se trata de un módulo de pantalla OLED monocromática DE 128×64 puntos con interface I2C .Que presenta varias ventajas en comparación con pantallas LCD, y podemos destacar su alto brillo, un muy buen contraste, un ángulo de visión más amplio, y bajo consumo de energía. ES compatible con Arduino Rasberry Pi y microcontroladores PIC entre otros. Trabaja con niveles lógicos de 3.3V a 5V tiene un angulo de visión mayor a los 160 grados. el Tamaño de la pantalla es de 1,3 pulgadas. Se alimenta con un voltaje de 3.3V a 5V Se lo puede usar en aplicaciones como relojes inteligentes, MP3, termómetros, instrumentos, y proyectos varios, etc.

Características

Interface: I2C(3.3V / 5V logic level)
Resolution: 128 x 64
Angle of view: >160 degree
Display color: Blue
Display size: 1.3 inch
Driver IC: SH1106
Power supply: DC 3.3V~5V
Operating temperature: -20~70’C
Application: smart watch, MP3, thermometer, instruments, DIY projects, etc.

Módulo Buzzer

PCB

Descargar archivo gerber –> Gerber_esp32

Circuito

Código Fuente

#include <WiFi.h>
#include <NTPClient.h>
#include <WiFiUdp.h>
#include <U8g2lib.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>
#include <Preferences.h> // Librería para almacenamiento persistente

// Inicialización de la pantalla OLED
U8G2_SH1106_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

// Inicialización del servidor web
AsyncWebServer server(80);

// Configuración de la alarma
int alarmaHora = -1;
int alarmaMinuto = -1;
bool alarmaActivada = false;
const int buzzerPin = 12;

// Configuración del cliente NTP
WiFiUDP ntpUDP;
NTPClient timeClient(ntpUDP, "pool.ntp.org", -10800, 60000);//-10800 = -3 UTC

// Instancia de Preferences
Preferences preferences;

// Función para guardar la alarma en la memoria
void guardarAlarma(int hora, int minuto) {
  preferences.begin("alarma", false);
  preferences.putInt("hora", hora);
  preferences.putInt("minuto", minuto);
  preferences.putBool("activada", true);
  preferences.end();
}

// Función para cargar la alarma desde la memoria
void cargarAlarma() {
  preferences.begin("alarma", true);
  alarmaHora = preferences.getInt("hora", -1);
  alarmaMinuto = preferences.getInt("minuto", -1);
  alarmaActivada = preferences.getBool("activada", false);
  preferences.end();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // Inicializar buzzer
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  digitalWrite(buzzerPin, LOW);
  
  // Inicializar pantalla OLED
  u8g2.begin();
  
  // Conectar a WiFi
  WiFi.begin("Tu_red_wifi", "Tu_clave_wifi"); // Reemplaza con tus credenciales WiFi
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Conectando a WiFi...");
  }
  Serial.println("Conectado a WiFi");
  Serial.print("IP: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // Inicializar NTP Client
  timeClient.begin();

  // Cargar alarma persistente
  cargarAlarma();

  // Configuración del servidor web
  server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){
    String html = "<html><body><h2>Configurar Alarma</h2>";
    html += "<form action='/set_alarm' method='POST'>";
    html += "Hora: <input type='number' name='hora' min='0' max='23'><br>";
    html += "Minuto: <input type='number' name='minuto' min='0' max='59'><br>";
    html += "<input type='submit' value='Establecer'>";
    html += "</form></body></html>";
    request->send(200, "text/html", html);
  });

  // Manejar la configuración de la alarma
  server.on("/set_alarm", HTTP_POST, [](AsyncWebServerRequest *request){
    int params = request->params();
    int hora = -1;
    int minuto = -1;
    for(int i = 0; i < params; i++){
      AsyncWebParameter* p = request->getParam(i);
      if(p->name() == "hora"){
        hora = p->value().toInt();
      }
      if(p->name() == "minuto"){
        minuto = p->value().toInt();
      }
    }
    if(hora >= 0 && hora < 24 && minuto >= 0 && minuto < 60){
      alarmaHora = hora;
      alarmaMinuto = minuto;
      alarmaActivada = true;
      guardarAlarma(hora, minuto); // Guardar alarma persistente
      request->send(200, "text/plain", "Alarma configurada correctamente.");
    } else {
      request->send(400, "text/plain", "Parámetros incorrectos.");
    }
  });

  server.begin();
}

void loop() {
  timeClient.update();
  
  // Obtener hora actual
  int currentHour = timeClient.getHours();
  int currentMinute = timeClient.getMinutes();
  int currentSecond = timeClient.getSeconds();
  
  // Mostrar información en OLED
  u8g2.clearBuffer();
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr);

  // Mostrar hora actual
  u8g2.setCursor(0, 10);
  u8g2.print("Hora actual:");
  u8g2.setCursor(0, 20);
  u8g2.printf("%02d:%02d:%02d", currentHour, currentMinute, currentSecond);
  
  // Mostrar hora de la alarma configurada
  u8g2.setCursor(0, 35);
  u8g2.print("Alarma:");
  if (alarmaActivada && alarmaHora >= 0 && alarmaMinuto >= 0) {
    u8g2.setCursor(0, 45);
    u8g2.printf("%02d:%02d", alarmaHora, alarmaMinuto);
  } else {
    u8g2.setCursor(0, 45);
    u8g2.print("No configurada");
  }
    // Mostrar IP del servidor
  u8g2.setCursor(0, 55);
  u8g2.print("IP: ");
  u8g2.print(WiFi.localIP());

  u8g2.sendBuffer();
  
  // Verificar si se debe activar la alarma
  if (alarmaActivada && currentHour == alarmaHora && currentMinute == alarmaMinuto && currentSecond == 0) {
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH);  // Activar el buzzer
    delay(1000);                    // Sonar por 1 segundo
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);   // Apagar el buzzer
    alarmaActivada = false;         // Desactivar alarma
    // Actualizar almacenamiento persistente
    preferences.begin("alarma", false);
    preferences.putBool("activada", false);
    preferences.end();
  }
}

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#include <WiFi.h>

#include <NTPClient.h>

#include <WiFiUdp.h>

#include <U8g2lib.h>

#include <ESPAsyncWebServer.h>

#include <Preferences.h> // Librería para almacenamiento persistente

// Inicialización de la pantalla OLED

U8G2_SH1106_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

// Inicialización del servidor web

AsyncWebServer server(80);

// Configuración de la alarma

int alarmaHora = -1;

int alarmaMinuto = -1;

bool alarmaActivada = false;

const int buzzerPin = 12;

// Configuración del cliente NTP

WiFiUDP ntpUDP;

NTPClient timeClient(ntpUDP, "pool.ntp.org", -10800, 60000);//-10800 = -3 UTC

// Instancia de Preferences

Preferences preferences;

// Función para guardar la alarma en la memoria

void guardarAlarma(int hora, int minuto) {

preferences.begin("alarma", false);

preferences.putInt("hora", hora);

preferences.putInt("minuto", minuto);

preferences.putBool("activada", true);

preferences.end();

}

// Función para cargar la alarma desde la memoria

void cargarAlarma() {

preferences.begin("alarma", true);

alarmaHora = preferences.getInt("hora", -1);

alarmaMinuto = preferences.getInt("minuto", -1);

alarmaActivada = preferences.getBool("activada", false);

preferences.end();

}

void setup() {

Serial.begin(115200);

// Inicializar buzzer

pinMode(buzzerPin, OUTPUT);

digitalWrite(buzzerPin, LOW);

// Inicializar pantalla OLED

u8g2.begin();

// Conectar a WiFi

WiFi.begin("Tu_red_wifi", "Tu_clave_wifi"); // Reemplaza con tus credenciales WiFi

while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {

delay(1000);

Serial.println("Conectando a WiFi...");

}

Serial.println("Conectado a WiFi");

Serial.print("IP: ");

Serial.println(WiFi.localIP());

// Inicializar NTP Client

timeClient.begin();

// Cargar alarma persistente

cargarAlarma();

// Configuración del servidor web

server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request){

String html = "<html><body><h2>Configurar Alarma</h2>";

html += "<form action='/set_alarm' method='POST'>";

html += "Hora: <input type='number' name='hora' min='0' max='23'><br>";

html += "Minuto: <input type='number' name='minuto' min='0' max='59'><br>";

html += "<input type='submit' value='Establecer'>";

html += "</form></body></html>";

request->send(200, "text/html", html);

});

// Manejar la configuración de la alarma

server.on("/set_alarm", HTTP_POST, [](AsyncWebServerRequest *request){

int params = request->params();

int hora = -1;

int minuto = -1;

for(int i = 0; i < params; i++){

AsyncWebParameter* p = request->getParam(i);

if(p->name() == "hora"){

hora = p->value().toInt();

}

if(p->name() == "minuto"){

minuto = p->value().toInt();

}

if(hora >= 0 && hora < 24 && minuto >= 0 && minuto < 60){

alarmaHora = hora;

alarmaMinuto = minuto;

alarmaActivada = true;

guardarAlarma(hora, minuto); // Guardar alarma persistente

request->send(200, "text/plain", "Alarma configurada correctamente.");

} else {

request->send(400, "text/plain", "Parámetros incorrectos.");

}

});

server.begin();

}

void loop() {

timeClient.update();

// Obtener hora actual

int currentHour = timeClient.getHours();

int currentMinute = timeClient.getMinutes();

int currentSecond = timeClient.getSeconds();

// Mostrar información en OLED

u8g2.clearBuffer();

u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr);

// Mostrar hora actual

u8g2.setCursor(0, 10);

u8g2.print("Hora actual:");

u8g2.setCursor(0, 20);

u8g2.printf("%02d:%02d:%02d", currentHour, currentMinute, currentSecond);

// Mostrar hora de la alarma configurada

u8g2.setCursor(0, 35);

u8g2.print("Alarma:");

if (alarmaActivada && alarmaHora >= 0 && alarmaMinuto >= 0) {

u8g2.setCursor(0, 45);

u8g2.printf("%02d:%02d", alarmaHora, alarmaMinuto);

} else {

u8g2.setCursor(0, 45);

u8g2.print("No configurada");

}

// Mostrar IP del servidor

u8g2.setCursor(0, 55);

u8g2.print("IP: ");

u8g2.print(WiFi.localIP());

u8g2.sendBuffer();

// Verificar si se debe activar la alarma

if (alarmaActivada && currentHour == alarmaHora && currentMinute == alarmaMinuto && currentSecond == 0) {

digitalWrite(buzzerPin, HIGH); // Activar el buzzer

delay(1000); // Sonar por 1 segundo

digitalWrite(buzzerPin, LOW); // Apagar el buzzer

alarmaActivada = false; // Desactivar alarma

// Actualizar almacenamiento persistente

preferences.begin("alarma", false);

preferences.putBool("activada", false);

preferences.end();

}

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Conectividad

Prestaciones del microcontrolador

Alimentación y modos de consumo

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