EHECATL - Line Follower Racing Robot

EHECATL (pronunciado "Ehécatl") es un robot seguidor de línea diseñado para competencias de racing. Su nombre proviene del dios azteca del viento, representando su característica principal: un sistema de succión mediante turbina para generar efecto ground y aumentar la tracción en curvas a alta velocidad.

🏆 Características Principales

Hardware

• Microcontrolador: ESP32-S3-Zero
• Sensores: Array de 16 sensores IR con multiplexadores duales
• Motores: 2 motores DC con drivers RZ7886
• Turbina: Sistema de succión con ESC brushless (efecto ground)
• Control: Botón físico, señal externa de start, y comandos serial

Software

• Control PID: Controlador proporcional-derivativo ajustable
• Pre-inicio Inteligente: Estabilización y activación de turbina antes del arranque
• Aceleración Adaptativa: Velocidad mínima de 20% para arranques rápidos
• Protocolo ESC: Control de turbina a 50Hz (protocolo servo estándar)
• Lectura Simétrica: Sensores leídos desde el centro hacia extremos
• Calibración Automática: Auto-calibración con umbral adaptativo

🛠️ Especificaciones Técnicas

Mapa de Pines

Componente	Pin	Tipo	Descripción
Motores
Motor Izq A	1	PWM	Control motor izquierdo
Motor Izq B	4	PWM	Control motor izquierdo
Motor Der A	9	PWM	Control motor derecho
Motor Der B	2	PWM	Control motor derecho
Sensores
MUX_A	3	Digital Out	Control multiplexador (LSB)
MUX_B	11	Digital Out	Control multiplexador
MUX_C	10	Digital Out	Control multiplexador (MSB)
Sensores 1-8	8	Analog In	Lectura multiplexador 1
Sensores 9-16	7	Analog In	Lectura multiplexador 2
Utilidades
LED	5	Digital Out	LED de estado
Botón	13	Digital In	Botón con pull-up
Start Signal	6	Digital In	Señal de inicio externa
Turbina	12	PWM (ESC)	Control turbina/succión

Configuraciones PWM

Motores

• Frecuencia: 5 kHz
• Resolución: 10 bits (0-1023)
• Canales: 0-3

Turbina (ESC)

• Frecuencia: 50 Hz (protocolo servo)
• Resolución: 11 bits
• Rango: 102-204 (1000μs-2000μs)
• Canal: 4

Parámetros PID

KP = 0.2    // Ganancia proporcional
KD = 0.80   // Ganancia derivativa

Tiempos de Control

• Loop de control: 1000 μs (1 kHz)
• Timeout pérdida de línea: 250 ms
• Calibración sensores: 3000 ms
• Tiempo máximo de prueba: 30000 ms

⚙️ Configuración

Configuración de Flash (platformio.ini)

[env:esp32-s3-zero]
platform = espressif32
board = esp32-s3-devkitc-1
framework = arduino
board_build.mcu = esp32s3
board_build.f_cpu = 240000000L
board_build.flash_mode = qio
board_upload.flash_size = 4MB
board_build.arduino.memory_type = qio_opi
board_build.psram_type = opi
board_build.partitions = default.csv
monitor_speed = 115200
upload_speed = 921600

Ajuste de Parámetros

Los parámetros principales se pueden ajustar en:

• control.h: Constantes PID, tiempos de control
• motors.h: Configuración PWM de motores y turbina
• sensors.h: Configuración de sensores

📱 Uso Básico

Inicio del Robot

1. Encendido: Conectar alimentación
2. Inicialización: Esperar 2 segundos (ESC de turbina)
3. Calibración: Presionar botón → Mover robot sobre línea 3 segundos
4. Listo: LED indica que está listo para iniciar

Modos de Inicio

El robot puede iniciarse de 3 formas:

1. Botón Largo (>1s):

   • Presionar y mantener botón
   • Cuenta regresiva de 3 segundos
   • Último segundo: pre-inicio con turbina al 85%
   • ¡GO!

2. Señal Externa (Pin 6):

   • Compatible con sistemas de competencia
   • Inicio inmediato al detectar HIGH en pin 6

3. Comando Serial (s):

   • Enviar comando s por monitor serial
   • Cuenta regresiva de 3 segundos
   • Inicio automático

Comandos Serial

Comando	Función	Ejemplo
s	Iniciar carrera	-
x	Detener carrera	-
r	Mostrar sensores RAW	-
c	Mostrar sensores calibrados	-
v[num]	Cambiar velocidad base (0-100%)	v40
a[num]	Cambiar aceleración (0-100%)	a70
f[num]	Cambiar velocidad turbina (0-100%)	f90
cal	Re-calibrar sensores	-

📊 Rendimiento

📝 Licencia

Este proyecto está bajo la Licencia MIT. Ver archivo LICENSE para más detalles.

🔗 Enlaces Útiles

• Documentación ESP32-S3
• PlatformIO Docs
• ESP32-S3-Zero

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EHECATL - El viento que domina la pista 💨🏎️