Código para la placa Esp32

Maca_IoT.ino

@@ -0,0 +1,200 @@
+#include <Wire.h>
+#include <WiFi.h>
+#include <PubSubClient.h>
+#include <U8g2lib.h>
+#include <Arduino.h>
+
+// ======================= ATENCIÓN =======================
+// Cada placa debe tener un nombre ÚNICO en la variable Nombre_Esp32.
+// Modifica el nombre antes de cargar el programa en la placa.
+// =========================================================
+
+String Nombre_Esp32 = "Bloque1-120"; // Cambiar nombre para cada placa
+
+// Datos de red WiFi
+const char* ssid = "Admin";
+const char* password = "aD.*/i6t";
+
+// Datos MQTT
+const char *mqtt_server = "207.180.207.150"; //vps.macatdea.com
+const int mqtt_port = 1883;
+const char *mqtt_user = "web_iot_cliente";
+const char *mqtt_pass = "Maca2025TdeA+";
+
+// Datos Suscripcion a MQTT
+const String Topic_Init = "Maca";
+const String DataOut = "/DataOut";
+//TOPIC  Maca/DataOut/#
+
+WiFiClient espClient;
+PubSubClient client(espClient);
+
+// Configura la pantalla OLED - Display U8g2 (para SH1106 a 128x64)
+U8G2_SH1106_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
+
+// Configuración del sensor
+#define SoundPin 35
+#define VREF 3.3
+// Factor de conversión para el sensor SEN0232
+float factor = 50.0; // Ajusta el valor si es necesario
+
+// Timers
+unsigned long lastDisplayUpdate = 0;
+unsigned long lastSerialUpdate = 0;
+unsigned long lastMqttPublish = 0;
+
+float Nivel_Dba = 0;
+String Mensaje_Alerta = "";
+
+void setup_wifi();
+void reconnect();
+void actualizarDisplay();
+void calcularNivel();
+
+void setup() {
+  Serial.begin(115200);
+  setup_wifi();
+  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
+
+  delay(1500);
+
+  Serial.println();
+  Serial.print("La direccion MAC de la placa es: ");
+  Serial.println(WiFi.macAddress());
+
+  // Inicializar la pantalla
+  u8g2.begin();
+  u8g2.clearBuffer();
+  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr); // u8g2.setFont(u8g2_font_fub30_tr);   Fuente más grande
+  u8g2.drawStr(28, 32, "MACA");  // u8g2.drawStr(10, 40, "MACA");    Ajustar posición X,Y
+  u8g2.sendBuffer();
+  delay(2000);
+  u8g2.clearBuffer();
+  u8g2.sendBuffer();
+}
+
+void loop() {
+  if (!client.connected()) {  //Verificar si el ESP32 sigue conectado al broker MQTT
+    reconnect();  //Si se cae el MQTT, se vuelve a conectar.
+  }
+  client.loop();  //Mantiene la conexión activa - servicio MQTT
+
+  unsigned long now = millis();
+
+  // Refrescar pantalla cada 0.5 segundos
+  if (now - lastDisplayUpdate > 500) {
+    lastDisplayUpdate = now;
+    calcularNivel();
+    actualizarDisplay();
+  }
+
+  // Mostrar en Serial cada 2 segundo
+  if (now - lastSerialUpdate > 2000) {
+    lastSerialUpdate = now;
+    Serial.print("Nivel de sonido: ");
+    Serial.print(Nivel_Dba, 1);
+    Serial.println(" DB");
+  }
+
+  // Publicar en MQTT cada  1min = 60000, 5 min=300000
+  if (now - lastMqttPublish > 1000) {
+    lastMqttPublish = now;
+
+    String StrMsg = String(Nombre_Esp32) + "@" + String(Nivel_Dba, 2) + "@" + String(Mensaje_Alerta);
+    int str_len = StrMsg.length() + 1;
+    char char_Msg[str_len];
+    StrMsg.toCharArray(char_Msg, str_len);
+
+    Serial.print("Dato enviado al Broker: ");
+    Serial.println(StrMsg);
+
+    String StrTopic = Topic_Init + DataOut;
+    str_len = StrTopic.length() + 1;
+    char char_Topic[str_len];
+    StrTopic.toCharArray(char_Topic, str_len);
+
+    client.publish(char_Topic, char_Msg);
+  }
+}
+
+void calcularNivel() {
+  float voltageValue = analogRead(SoundPin) / 4095.0 * VREF;
+  Nivel_Dba = voltageValue * factor;
+
+  if (Nivel_Dba <= 20) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO BAJO";
+  } else if (Nivel_Dba <= 40) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO MODERADO";
+  } else if (Nivel_Dba <= 60) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO NORMAL";
+  } else if (Nivel_Dba <= 80) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO ALTO";
+  } else if (Nivel_Dba <= 100) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO ELEVADO";
+  } else if (Nivel_Dba <= 120) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO DAÑINO";
+  } else if (Nivel_Dba <= 130) {
+    Mensaje_Alerta = "RUIDO EXTREMO";
+  } else {
+    Mensaje_Alerta = "FUERA RANGO";
+  }
+}
+
+void actualizarDisplay() {
+  u8g2.clearBuffer();
+
+  // Mensaje Alerta
+  u8g2.setFont(u8g2_font_6x13B_tf);
+  uint16_t textWidth = u8g2.getStrWidth(Mensaje_Alerta.c_str());
+  u8g2.drawStr((128 - textWidth) / 2, 15, Mensaje_Alerta.c_str());
+
+  // Nivel dB
+  u8g2.setFont(u8g2_font_fub17_tr);
+  String Nivel_DbaStr = String(Nivel_Dba, 1) + " dB";
+  textWidth = u8g2.getStrWidth(Nivel_DbaStr.c_str());
+  u8g2.drawStr((128 - textWidth) / 2, 40, Nivel_DbaStr.c_str());
+
+  // Barra de progreso
+  int progress = map(Nivel_Dba, 0, 130, 0, 120); // Mapea a 120px de ancho
+  u8g2.drawFrame(4, 50, 120, 10); // Marco
+  u8g2.drawBox(5, 51, progress, 8); // Barra
+
+  u8g2.sendBuffer();
+}
+
+void setup_wifi() {
+  delay(10); //espera de 10 milisegundos
+  Serial.println();
+  Serial.print("Conectando a ");
+  Serial.println(ssid);
+
+  WiFi.begin(ssid, password); // conexion a wifi
+
+  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
+    delay(500);  // espera medio segundo para reconectarse
+    Serial.print(".");
+  }
+
+  Serial.println();
+  Serial.println("Conectado a red WiFi!");
+  Serial.println("Dirección IP: ");
+  Serial.println(WiFi.localIP());
+}
+
+void reconnect() {  // reconectar al mqtt
+  while (!client.connected()) {
+    Serial.print("Intentando conexión MQTT...");
+    String clientId = "esp32_";
+    clientId += String(random(0xffff), HEX); // id unico
+    if (client.connect(clientId.c_str(), mqtt_user, mqtt_pass)) {
+      Serial.println("Conectado!");
+      String StrTopic = Topic_Init + "//DataIn";
+      client.subscribe(StrTopic.c_str());
+    } else {
+      Serial.print("falló, rc=");
+      Serial.print(client.state());
+      Serial.println(" intentando de nuevo en 5 segundos");
+      delay(5000);
+    }
+  }
+}

README.md

@@ -1,18 +1,82 @@
 ![marca.png](https://i.postimg.cc/hjr0qm6d/marca.png)
 
-# MONITOREO Y ALERTA DE CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
+# MACA - MONITOREO Y ALERTA DE CONTAMINACIÓN ACÚSTICA EN AMBIENTES EDUCATIVOS
+### 🔗 [www.macatdea.com](https://macatdea.com/)
 
+## 💻 Desarrollado por:
+🧑🏽‍💻Yorbis Aragón Bedoya  
+👨🏻‍💻 Daniel Álvarez Echeverry
+
+<!-- ## 👨‍🏫 Asesores
+- María Nelcy González  
+- Silvana Vallejo Córdoba  
+- Juan David Tamayo  -->
+
+## 🧩 Introducción
+
+MACA es un sistema IoT de bajo costo diseñado para monitorear y alertar sobre los niveles de contaminación acústica en instituciones de educación superior.
+El proyecto busca contribuir al bienestar ambiental y académico, promoviendo espacios más saludables mediante la recolección y visualización de datos en tiempo real.
+
+## ⚙️ Características principales  
+- 📡 **Monitoreo en tiempo real** de niveles de ruido ambiental.  
+- 🎛️ **Sensores de sonido** integrados (compatibles con MAX4466, INMP441, SEN0232).  
+- 💾 **Procesamiento local** mediante **ESP32** para adquisición y envío de datos.  
+- ☁️ **Conectividad IoT** con soporte para **MQTT** y plataformas en la nube.  
+- 📊 **Visualización de datos** en dashboards web o móviles.  
+- 🚨 **Alertas configurables** ante niveles de ruido que superen los umbrales establecidos.  
+- 🔋 **Bajo consumo energético** y fácil integración en entornos educativos. 
+
+## 🎯 Objetivo General
+Desarrollar un sistema de bajo costo utilizando sensores de sonido y placas ESP32 para el monitoreo en tiempo real de la contaminación acústica.
+
+## 🎯 Objetivos Específicos
+- Diseñar un prototipo para adquirir variables acústicas (intensidad, frecuencia, duración).
+- Implementar una plataforma central para reportes, alertas y visualización.
+- Validar el sistema mediante pruebas funcionales, de precisión y usabilidad.
+
+## 📌 Contexto
+La **Resolución 627 de 2006** del Ministerio de Ambiente en Colombia establece límites permisibles para la exposición al ruido. Sin embargo, en entornos educativos no se suele hacer medición ni control, afectando la concentración y salud de los estudiantes.
+
+## ⚙️ Metodología
+Se utilizó una metodología híbrida:
+- **Waterfall** para el desarrollo del hardware.
+- **Scrum** con 6 sprints para el desarrollo del software.
+
+## 🧪 Alcance del Sistema
+- Medición en vivo del ruido ambiental.
+- Alerta automática cuando se exceden los límites.
+- Visualización en tiempo real vía plataforma web (Grafana).
+- Registro y análisis de datos en base de datos relacional y NoSQL.
+
+## 🧩 Arquitectura del Sistema
+![Arquitectura-del-sistema-drawio.png](https://i.postimg.cc/4x9qR85H/Arquitectura-del-sistema-drawio.png)
+
+## 🛠️ Tecnologías Utilizadas
+- **Hardware:** ESP32, Sensor de sonido, Pantalla OLED.
+- **Backend:** Node.js, Broker MQTT, MySQL.
+- **Frontend:** Grafana para visualización.
+- **Despliegue:** VPS (Ubuntu), Nginx.
+
+## 📊 Resultados
+Durante una prueba de 30 días:
+- Se registraron más de **250,000 mediciones** en aulas, biblioteca y cafetería.
+- El **bloque 5 y la cafetería** presentaron los niveles más altos.
+- El sistema mostró un **coeficiente de determinación R² de 0.97** y un **MAE del 2.5%**, comparable con equipos profesionales.
+
+
+## 📚 Referencias
+- [Manual de Efectos de Ruido – EPA](https://www.nonoise.org/library/handbook/handbook.htm)
+- [Estudios de impacto del ruido en estudiantes](http://dspace.tecnologicosudamericano.edu.ec/jspui/handle/123456789/610)
+- [Diseño de sistemas de monitoreo IoT acústico](https://hdl.handle.net/20.500.12867/3479)
+
+## 🎥 Mockups
 ![1.png](https://i.postimg.cc/3JcQT0QV/1.png)
-![2.png](https://i.postimg.cc/s2FFBFXJ/2.png)
 ![3.png](https://i.postimg.cc/h4Mq23yS/3.png)
-![4.png](https://i.postimg.cc/NfVSVh1w/4.png)
-![5.png](https://i.postimg.cc/9FzsJXwp/5.png)
-![6.png](https://i.postimg.cc/3rtPX0NN/6.png)
 ![7.png](https://i.postimg.cc/SR13k33C/7.png)
 ![8.png](https://i.postimg.cc/qqvWf4bp/8.png)
 ![9.png](https://i.postimg.cc/vBzCScvP/9.png)
 ![10.png](https://i.postimg.cc/nzZ6kvqj/10.png)
-# ARQUITECTURA
-![Arquitectura-del-sistema-drawio.png](https://i.postimg.cc/4x9qR85H/Arquitectura-del-sistema-drawio.png)
 ![11.png](https://i.postimg.cc/tgFKWrnG/11.png)
 ![12.png](https://i.postimg.cc/htQWP4Sj/12.png)
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