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Contenido

1. Descripción General
2. Componentes Principales
3. Diagrama de Conexiones
4. Explicación del Código
5. Variables Clave
6. Lógica General del Sistema
7. Next Steps

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1. Descripción General

El sistema electrónico de Poop Manager tiene como objetivo principal detectar, registrar y monitorear la entrada y salida de la mascota al baño. La lógica del sistema se encuentra implementada en una placa ESP32, la cual se comunica con una API web para almacenar la información de cada visita.

El sistema utiliza un sensor de ultrasonido para detectar la presencia de la mascota, un LED de presencia para indicar si la mascota está en el baño y un LED de limpieza que se activa cuando se alcanza un umbral de visitas, indicando la necesidad de realizar una limpieza.

flowchart TD
    %% IoT System
    subgraph IOT ["Sistema IoT"]
        power["Batería 5V"] --> esp32["ESP32"]
        sensor["Sensor de Ultrasonido"] -->|Mide distancia cada 5 segundos| esp32
        esp32 -->|Envia datos en formato JSON| api["API"]
    end

    %% API Endpoint
    api -->|POST @/new-poop| handler["Poop Handler"]

    %% Backend System
    subgraph Backend ["Sistema Backend"]
        handler -->|Valida datos y registra evento| db["Base de Datos"]
        handler -->|Calcula métricas y genera alertas| metrics["Módulo de Métricas"]
    end

    %% Relación de Respuesta
    handler -->|Confirma registro exitoso| api
    api -->|Respuesta HTTP 200| esp32

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2. Componentes Principales

Componente	Descripción
ESP32	Microcontrolador principal que gestiona la lógica y la conexión Wi-Fi.
Sensor de Ultrasonido	Detecta la distancia entre la pared y la mascota para determinar su presencia.
LED de Presencia	Indica si la mascota está actualmente en el baño.
LED de Limpieza	Se enciende cuando se alcanza el umbral de 7 visitas, sugiriendo una limpieza.
Módulo Wi-Fi	Integrado en el ESP32, permite la comunicación con el servidor.
Batería 5V	Proporciona energía a todo el sistema.

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3. Diagrama de Conexiones

Componente	Pin en ESP32	Función
TRIG del Sensor	17	Activa la señal ultrasónica para la medición.
ECHO del Sensor	16	Recibe el eco de la señal ultrasónica.
LED de Presencia	2	Indica si la mascota está en el baño.
LED de Limpieza	26	Indica la necesidad de limpieza del baño.

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4. Explicación del Código

4.1. Configuración Inicial

void setup() {
  pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
  pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(CLEAN_LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(115200);

  WiFi.begin(ssid, pass);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nWiFi connected");

  timeClient.begin();
}

1. Configura los pines del sensor, los LEDs y la comunicación serial.
2. Conecta el ESP32 a la red Wi-Fi.
3. Inicia el cliente NTP para sincronizar la hora con la zona horaria de Bogotá (GMT -5).

4.2. Lógica de la Detección de Presencia

  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
  
  long duration = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH

1. Activación del Sensor: El sensor de ultrasonido envía una señal de 10 microsegundos a través del pin TRIG.
2. Medición de Distancia: La señal se recibe por el pin ECHO y la duración de la señal de retorno se convierte a distancia.
3. Cálculo de la Distancia: La distancia se calcula con la fórmula (duration * 0.034 / 2), donde 0.034 representa la velocidad del sonido en cm/μs.

4.3. Detección de la Presencia de la Mascota

if (distance > 0 && distance < 24) {
  chaplinIsPresent = true;
} else {
  chaplinIsPresent = false;
}

1. Si la distancia medida está entre 0 y 24 cm, se asume que la mascota está en el baño.
2. La variable chaplinIsPresent se actualiza con true o false según la presencia detectada

4.4. Control de Presencia de la Mascota

if (chaplinIsPresent && !chaplinWasPresent) {
  // La mascota acaba de entrar al baño
  ledActivations++;
  activationsUntilCleaning++;
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
} else if (!chaplinIsPresent && chaplinWasPresent) {
  // La mascota acaba de salir del baño
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}

1. Detecta el cambio de estado de presencia.
2. Si la mascota acaba de entrar, se activa el LED de presencia, se incrementa el contador de visitas y se registra la visita.
3. Si la mascota sale, se apaga el LED de presencia.

4.5. Envío de Datos al Backend

if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
  HTTPClient http;
  http.begin("https://{baseurl}/poop/new-poop");
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  String httpRequestData = "{\"pet_id\": 1}";
  int httpResponseCode = http.POST(httpRequestData);
}

1. Si hay conexión Wi-Fi, se realiza una solicitud HTTP POST al servidor.
2. La solicitud envía el identificador de la mascota (pet_id) para registrar la visita.
3. Se registra el código de respuesta del servidor para garantizar la correcta transmisión.

4.6. Control del LED de Limpieza

if (activationsUntilCleaning >= 7) {
  digitalWrite(CLEAN_LED_PIN, HIGH);
} else {
  digitalWrite(CLEAN_LED_PIN, LOW);
}

1. Cuando la mascota ha ingresado al baño 7 veces, se enciende el LED de limpieza.
2. Este LED indica que se recomienda realizar la limpieza del baño.

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5. Variables Clave

Variable	Tipo	Función
ledActivations	int	Número de visitas de la mascota registradas en el día.
activationsUntilCleaning	int	Contador que indica cuántas visitas faltan para recomendar la limpieza.
chaplinIsPresent	bool	Indica si la mascota está en el baño.
chaplinWasPresent	bool	Indica si la mascota estaba previamente en el baño.
previousMillis	unsigned long	Marca de tiempo para realizar mediciones cada 5 segundos.

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6. Lógica General del Sistema

1. Detección de Presencia: El sensor ultrasónico mide la distancia cada 5 segundos.
2. Detección de Cambios de Estado: Detecta si la mascota entró, salió o sigue presente en el baño.
3. Registro de Visitas: Cada vez que la mascota entra, se enciende el LED de presencia, se registra una visita y se envía una solicitud HTTP al servidor.
4. Control de la Limpieza: Cada 7 visitas, se enciende el LED de limpieza, indicando que es hora de limpiar el baño.
5. Reseteo Diario: A las 23:59, se reinicia el conteo diario de visitas y la cantidad de visitas necesarias para la limpieza.

7. Next Steps

• Gestionar errores de conexión Wi-Fi: Implementar una reconexión automática en caso de pérdida de señal. • Ahorro de Energía: Implementar una lógica de “modo de bajo consumo” para reducir el uso de la batería. • Parámetros Configurables: Permitir configurar la distancia umbral, el intervalo de limpieza y los parámetros de la API desde una interfaz web o aplicación móvil.

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