Sistema electrónico con alarma para el estudio dinámico y el control de la profundidad de la sentadilla

Equa ion Chap e 1 Sec ion 1
T abajo Fin de G ado
en Ingenie ía de las Tecnologías de Telecomunicación
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio
dinámico y el con ol de la p o undidad de la
sen adilla
Au o : Ra ael Ga ucho Fe nández
Tu o : F ancisco An onio Pe digones Sánchez
Dp o. Ingenie ía Elec ónica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2025
iii
T abajo Fin de G ado
en Ingenie ía de las Tecnologías de Telecomunicación
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio
dinámico y el con ol de la p o undidad de la
sen adilla
Au o :
Ra ael Ga ucho Fe nández
Tu o :
F ancisco An onio Pe digones Sánchez
P o eso i ula
Dp o. de Ingenie ía Elec ónica
Escuela Técnica Supe io de Ingenie ía
Uni e sidad de Se illa
Se illa, 2025
T abajo Fin de G ado: Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad
de la sen adilla
Au o :
Ra ael Ga ucho Fe nández
Tu o :
F ancisco An onio Pe digones Sánchez
El ibunal nomb ado pa a juzga el P oyec o a iba indicado, compues o po los siguien es miemb os:
P esiden e:
Vocales:
Sec e a io:
Acue dan o o ga le la cali icación de:
Se illa, 2025
El Sec e a io del T ibunal

ii
A mi amilia
A mis maes os
ix
Ag adecimien os
Finaliza es e T abajo Fin de G ado no ha sido solo el esul ado de es ue zo pe sonal, sino ambién de la
compañía, el apoyo y la ue za que me han dado las pe sonas que me odean. Quie o ap o echa es e espacio
pa a ag adece les de odo co azón.
A mis pad es, Fe nando Jesús y Juana Ma ía, po enseña me desde pequeño que la amilia es lo p ime o y el
alo del es ue zo, po su amo incondicional y po es a siemp e ahí, en cada paso, en cada caída y en cada
log o, celeb ando como si ue a suyo cada pequeño a ance.
A mis amigos, po sus palab as de ánimo, po saca me una son isa cuando más lo necesi aba y po eco da me
que siemp e hay iempo pa a desconec a y ol e a empeza con más ue za.
De o ma muy especial, a mi he mano Fe nando, po se mi ejemplo, mi pila y mi mayo mo i ación. G acias
po es a a mi lado du an e odo es e camino, po escucha me en los días de agobio, po anima me incluso cuando
no se e la luz al inal del únel, y po enseña me, sin da e cuen a, que odo es posible si se abaja con cons ancia.
Y a mi no ia Lola, po habe me acompañado en cada momen o de es e cu so, po su paciencia in ini a, su ca iño
inago able y po c ee en mí incluso cuando yo dudaba. G acias po odo lo que haces sin pedi nada a cambio.
También quie o exp esa mi since o ag adecimien o a mi u o , el p o eso Don F ancisco An onio Pe digones
Sánchez, po su dedicación, po su guía cons an e du an e odo el p oceso, y po su ce canía y apoyo en cada
duda que ha su gido a lo la go de es e abajo.
Quie o ce a es os ag adecimien os con una ase que ep esen a la men alidad que me ha acompañado du an e
es e camino, de alguien que ambién sabe lo que signi ica no endi se nunca:
“El abajo du o siemp e da sus u os.”
— C is iano Ronaldo
Es e abajo no es solo un pun o inal, sino el comienzo de odo lo que es á po eni . G acias.
Ra ael Ga ucho Fe nández
Se illa, 2025

x ii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 4-1. Compa ación de Senso es E aluados. 15
Tabla 4-2. Compa ación de pla a o mas e aluadas. 19
Tabla 4-3. Compa ación de módulos de comunicación e aluados. 20
Tabla 8-1. Hoja de ca ac e ís icas écnicas del sis ema. 39
Tabla 9-1. Compa a i a del sis ema p opues o con o os come ciales y de in es igación. 44
xix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figu a 1-1. Músculos que in e ienen en la sen adilla. 2
Figu a 1-2. Ejecución de una sen adilla no mal y una sen adilla p o unda. 4
Figu a 1-3. Sen adilla on al. 4
Figu a 1-4. Sen adilla búlga a. 5
Figu a 1-5. La sen adilla p o unda. 7
Figu a 1-6. Tecnología aplicada a di e en es depo es. 8
Figu a 2-1. Esquema gene al del sis ema elec ónico. 10
Figu a 2-2. Ejempli icación del conjun o. 11
Figu a 3-1. Uso del Push Band 2.0. 12
Figu a 3-2. Uso del Beas Senso . 13
Figu a 3-3. Pa es del disposi i o de in es igación de (Calde ón Peña iel, 2019). 14
Figu a 4-1. Senso es de mo imien o e aluados. 15
Figu a 4-2. Opciones de placas A duino. 17
Figu a 4-3. A duino Uno R3. 17
Figu a 4-4. MSP-EXP430G2ET. 18
Figu a 4-5. ESP32 De 38P. 19
Figu a 4-6. Módulos de comunicación e aluados. 20
Figu a 4-7. Dis ibución de pines del senso HC-SR04. 21
Figu a 4-8. Dis ibución de pines del módulo ESP8266. 22
Figu a 5-1. Esquemá ico del HC-SR04. 23
Figu a 6-1. Esquema de conexión pa a A duino Uno R3. 25
Figu a 6-2. Esquema de conexión pa a MSP-EXP430G2ET. 26
Figu a 6-3. Esquema de conexión pa a ESP32 De 38P. 27
Figu a 6-4. Diag ama de bloques de p og amación del sis ema. 28
Figu a 7-1. Calib ación de la dis ancia de e e encia con ayuda del á bi o. 31
Figu a 7-2. Ac i ación de la ala ma isual al no alcanza la p o undidad mínima. 32
Figu a 7-3. Regis o de la p o undidad máxima alcanzada du an e la sen adilla. 32
Figu a 7-4. Usua io en posición inicial con moni o ización en iempo eal desde el mó il. 33
Figu a 7-5. Moni o se ie y clien e TCP mos ando mensajes del sis ema. 33
Figu a 7-6. G á icas co espondien es a sen adillas con bajo %RM. 35
Figu a 7-7. G á icas co espondien es a sen adillas con medio %RM-simulado. 35
Figu a 7-8. G á icas co espondien es a sen adillas con pausa a 90º. 36
Figu a 7-9. Posición del sis ema y del usua io en la p ueba ex a de lexiones. 37
Figu a 7-10. G á ica co espondien e a lexiones al allo. 37
Figu a 10-1. Posible mejo a u u a de senso con meno sensibilidad a e o es. 45
Figu a 10-2. Opciones de alimen ación pa a la placa ESP32 De 38P. 46
xxi
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ecuación 4-1. Ob ención dis ancia de la sen adilla. 22
Ecuación 6-1. Di iso de ensión pa a ensión sopo able del módulo Wi i. 26

1 INTRODUCCIÓN
n es e capí ulo se explican los mo i os po los que se decidió ealiza es e p oyec o basado en el campo
del depo e, más conc e amen e en las sen adillas. Ve emos la impo ancia de es e eje cicio como uno de
los pila es undamen ales en el en enamien o de ue za y su impac o posi i o en el desa ollo muscula ,
la es abilidad a icula y la p e ención de lesiones. Además, se analiza á cómo una écnica inadecuada,
especialmen e en é minos de p o undidad y pos u a, puede gene a iesgos pa a la salud y limi a los bene icios
de su p ác ica. Po ello, se plan ea la necesidad de un sis ema que pe mi a moni o iza y co egi es os e o es
en iempo eal, p opo cionando e oalimen ación inmedia a al usua io. Asimismo, se discu i án las en ajas de
aplica ecnología elec ónica en el ámbi o depo i o, a o eciendo la mejo a del endimien o y la accesibilidad
a he amien as de con ol écnico.
1.1 Impo ancia del depo e en la sociedad
El depo e ocupa un luga undamen al en la sociedad mode na, no solo como una ac i idad ísica, sino
ambién como un enómeno cul u al y social que in luye signi ica i amen e en la calidad de ida de las
pe sonas. A ni el indi idual, la p ác ica egula de eje cicio con ibuye al desa ollo ísico y men al,
mejo ando aspec os como la salud ca dio ascula , la ue za muscula y la mo ilidad. Además, es á
demos ado que el depo e ayuda a educi el es és, mejo a el es ado de ánimo y omen a el bienes a
emocional, con i iéndose en una he amien a cla e pa a comba i p oblemas comunes como el
seden a ismo y las en e medades elacionadas con el es ilo de ida.
En el ámbi o social, el depo e ac úa como un ehículo de cohesión, p omo iendo alo es como la
disciplina, el abajo en equipo y la supe ación pe sonal. E en os depo i os, ya sean locales o
in e nacionales, ienen el pode de uni a comunidades, ascendiendo ba e as cul u ales, idiomá icas y
sociales. En es e sen ido, el depo e se con ie e en un lenguaje uni e sal que omen a la inclusión y el
espe o en e los indi iduos.
Además, en las úl imas décadas, el depo e ha e olucionado más allá de su unción ec ea i a pa a
con e i se en una indus ia global de g an impac o económico. Las inno aciones ecnológicas han
pe mi ido desa olla mé odos a anzados de en enamien o, sis emas de análisis de da os y disposi i os
elec ónicos que mejo an el endimien o depo i o, lo que ha ampliado su alcance y su in luencia en
di e en es sec o es.
E
"La sen adilla p o unda, cuando se ealiza con la
écnica co ec a, no solo mejo a la ue za y el
endimien o, sino que ambién op imiza la mo ilidad y
es abilidad de las a iculaciones, p omo iendo un
desa ollo muscula más equilib ado y educiendo el
iesgo de lesiones.".
- S ua McGill, expe o en biomecánica y
en enamien o de ue za -
In oducción
2
2
Po o o lado, desde una pe spec i a educa i a, el depo e juega un papel c ucial en el desa ollo in eg al
de las pe sonas desde edades emp anas. Ayuda a inculca hábi os saludables y o alece habilidades como
la esiliencia, la ges ión del iempo y el manejo de la ad e sidad. Es e impac o posi i o no solo bene icia a
los depo is as, sino ambién a la sociedad en su conjun o, p omo iendo es ilos de ida ac i os y saludables.
En conclusión, el depo e no solo es una he amien a pa a mejo a la salud ísica, sino ambién un mo o
de cambio social que omen a alo es, impulsa economías y o alece comunidades. Es o sub aya la
impo ancia de con inua desa ollando e in es igando ecnologías y sis emas que apoyen su p ác ica segu a
y e icien e, como el que se plan ea en es e abajo (Medina Jimenez, 2002).
1.2 La sen adilla
La sen adilla es uno de los eje cicios más comple os y e sá iles que exis en, conside ado esencial an o en el
depo e como en la ac i idad ísica y la salud. Su capacidad pa a abaja múl iples g upos muscula es, como los
cuád iceps, isquio ibiales, glú eos, gemelos, e incluso el co e, la con ie e en una he amien a indispensable pa a
mejo a la ue za, la esis encia y la hipe o ia del en in e io . Además, es e eje cicio a o ece la pos u a y la
coo dinación mo iz, siendo undamen al an o en el endimien o depo i o como en la ehabili ación ísica.
Sin emba go, la sen adilla no es á exen a de desa íos. Su ejecución equie e un dominio écnico p eciso pa a
e i a lesiones en a iculaciones cla e, como las odillas, los obillos y la espalda. Fac o es como la pos u a, la
lexibilidad, la expe iencia del usua io y las ca ac e ís icas indi iduales, como la mo ología y la condición ísica,
juegan un papel impo an e pa a ga an iza que los bene icios de es e eje cicio se ob engan sin iesgos.
A pesa de su g ado de di icul ad, en enado es y especialis as la ecomiendan debido a sus amplios bene icios.
Es un eje cicio que no solo desa olla ue za y explosi idad, sino que ambién con ibuye a la ehabili ación y la
p e ención de lesiones, haciendo que quienes lo p ac ican puedan mejo a an o su salud como su endimien o.
La sen adilla, en de ini i a, es mucho más que un mo imien o; es una base sólida pa a un en enamien o e ec i o
y un es ilo de ida ac i o y saludable (Sánchez, 2021).
En la siguien e igu a podemos obse a los músculos que in e ienen en la sen adilla:
Figu a 1-1. Músculos que in e ienen en la sen adilla.
Fuen e: www.blogdecul u ismo.com
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
3
1.2.1 Bene icios
Los p incipales bene icios que se ob ienen de un co ec o en enamien o de sen adilla en cualquie a de sus
modalidades son (Go such, Long, Mille , & P imeau, 2012):
- Mejo as en la salud: Al se las sen adillas un eje cicio en el que se es á ealizando una cons an e lexión
de las pie nas, se aumen a la quema de calo ías y, de igual mane a, ayuda a mejo a los mo imien os
del ac o in es inal.
- Fo alecimien o de los músculos: Las sen adillas son un eje cicio en el que una g an pa e de los
músculos del en in e io son eje ci ados, unos en mayo medida que o os. Una g an en aja de es e
o alecimien o se da en las pan o illas y obillos, ayudando a mejo a la es abilidad de los pies y
aumen ando el equilib io de la pe sona, lo cual esul a más bene icioso con o me se en ejece. Es a
en aja es aún mayo con la ealización de sen adillas p o undas, ya que es as ambién ayudan a la
es abilización lumbo-pél ica.
- Mejo a de la uncionalidad y p e ención de lesiones: El mo imien o na u al que implica la sen adilla
simula ac i idades co idianas como sen a se y le an a se, mejo ando la uncionalidad del cue po en la
ida dia ia. Además, el o alecimien o muscula y a icula que p opo ciona es e eje cicio ayuda a
p e eni lesiones, especialmen e en las odillas, cade as y espalda baja. Es a p e ención es cla e an o
pa a pe sonas ac i as como pa a aquellas en ehabili ación ísica.
Implemen a es a egias especí icas de en enamien o, como abaja la lexibilidad, especialmen e en obillos,
la es abilidad a icula y la ue za en las pie nas, con ibuye a op imiza la écnica pa a hace que dichos
bene icios sean isibles lo an es posible (Balsalob e Fe nández & Jiménez Reyes, 2014).
1.2.2 Rendimien o depo i o y de compe ición
La sen adilla desempeña un papel c ucial en el endimien o depo i o y de compe ición, siendo un eje cicio
cla e en el en enamien o de ue za pa a depo is as de éli e en di e sas disciplinas. A le as como Usain Bol ,
conocido po su explosi idad en el a le ismo, o LeB on James, des acado en el balonces o, inco po an sen adillas
en sus u inas pa a maximiza su po encia y capacidad de sal o. Es e eje cicio pe mi e desa olla ue za
explosi a en el en in e io , un componen e esencial en depo es que equie en apidez, agilidad o cambios de
di ección cons an es. Al po encia g andes g upos muscula es del cue po, la sen adilla a o ece el endimien o
p incipalmen e en disciplinas como el a le ismo y los depo es de sal o. En pa icula , la sen adilla p o unda es
especialmen e ecomendable pa a depo is as de sal o e ical, ya que o alece de mane a más e icaz los
mo imien os necesa ios pa a es a ac i idad en compa ación con la sen adilla es ánda . Además, en disciplinas
como el le an amien o de pesas, igu as como Lasha Talakhadze han demos ado cómo la écnica y la ca ga
p og esi a en la sen adilla son undamen ales pa a alcanza ni eles de endimien o excepcionales. Po su
capacidad pa a mejo a la es abilidad, la coo dinación y la esis encia, la sen adilla no solo es un elemen o básico
en el en enamien o ísico gene al, sino que ambién ma ca la di e encia en el desempeño compe i i o de los
a le as al más al o ni el (Rippe oe , 2011).
En disciplinas como la hal e o ilia, el en enamien o con sen adillas mejo a el sal o e ical en pe iodos co os,
menos de 3 semanas, con ca gas mode adas, en e el 35% y 45% de la ue za máxima, demos ando su e icacia
en el desa ollo de la po encia (Feijoo López, 2014).
1.2.3 Va ian es
La sen adilla cuen a con múl iples a ian es de ejecución, siendo las más des acadas la sen adilla con encional
o media y la sen adilla p o unda. La p incipal di e encia en e ambas adica en el ni el de descenso: mien as
que la sen adilla con encional se limi a a una lexión pa cial de las odillas, la sen adilla p o unda equie e un
descenso máximo, lo que implica una lexión comple a de las odillas y una conside able lexibilidad en los
obillos. Cada a ian e demanda una écnica especí ica, ya que los mo imien os implican el eclu amien o de
ib as muscula es dis in as y exponen las a iculaciones de los miemb os in e io es y supe io es, además de
Esquema Gene al, Obje i os y Requisi os
10
10
4. Medición de la p o undidad: De e mina la p o undidad de cada sen adilla median e un senso ,
ayudando al usua io a ajus a su ejecución.
5. Ala ma: No i ica al usua io median e una señal audi i a o isual si no se cumplen cie os pa áme os,
como una p o undidad mínima.
2.2.2 Requisi os del p oyec o
En cuan o al desa ollo del abajo de in de g ado, dicho p oyec o con empla los siguien es pasos:
1. Es udio eó ico compa a i o: Analiza las en ajas y des en ajas de las pla a o mas de desa ollo
A duino Uno R3, MSP-EXP430G2ET y ESP32 De 38P, e aluando su capacidad pa a cumpli con los
equisi os p opues os.
2. P o o ipado ísico: Implemen a el sis ema en las es pla a o mas, compa ando su endimien o y
uncionalidad.
3. Es udio de iabilidad: E alua la po abilidad y escalabilidad del sis ema, conside ando aspec os como
consumo ene gé ico, cos o y acilidad de in eg ación en un en o no depo i o eal.
2.3 Esquema uncional del sis ema
El esquema uncional, ep esen ado en la siguien e igu a, desc ibe los componen es p incipales del sis ema y
su in e acción:
Figu a 2-1. Esquema gene al del sis ema elec ónico.
Fuen e: Au o ía.
A con inuación, se p ocede a explica cada uno de los componen es del conjun o:
• Senso : De ec a la posición del usua io y mide la dis ancia desde el senso has a el pun o más bajo
alcanzado en la sen adilla, en iando los da os al mic ocon olado .
• Mic ocon olado : P ocesa las señales ecibidas del senso y calcula los pa áme os es ablecidos, como
la p o undidad y las epe iciones, además de ges iona la ac i ación de la ala ma.
• Módulo Wi i: T ans ie e los da os p ocesados al o denado de o ma inalámb ica pa a su análisis y
isualización.

Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
11
• O denado : Visualiza los da os en iempo eal, pe mi iendo al usua io analiza su endimien o.
• Ala ma: Se ac i a si la sen adilla no alcanza la p o undidad deseada o si se de ec an i egula idades en
la dinámica.
2.4 Figu a Rep esen a i a
En la p esen ación del TFG, la igu a que podemos obse a más abajo incluye odos los bloques mencionados,
además del usua io ealizando la sen adilla, mos ando cómo in e ac úan en e sí. Es e esquema es cla e pa a
ansmi i la in eg ación y aplicabilidad del sis ema.
Figu a 2-2. Ejempli icación del conjun o.
Fuen e: Au o ía.
En la Figu a 2-2 se obse a una ep esen ación p ác ica del sis ema elec ónico implemen ado pa a el con ol de
la sen adilla p o unda. La imagen no solo ilus a al usua io ealizando el eje cicio, sino que ambién ubica el
sis ema en su con ex o ope a i o, des acando el posicionamien o del senso en el suelo y el á ea de
p ocesamien o y ansmisión de da os. Hay que ene en cuen a la posición de la ala ma, podemos obse a como
el usua io puede e dicho sis ema de ala ma, la cual no es a á en el suelo y sí a una is a accesible, pa a mejo a
la écnica mien as ealiza el eje cicio, ob eniendo así la ealimen ación que buscamos. Es e en oque g á ico
pe mi e isualiza cómo los di e en es componen es del sis ema in e ac úan con el usua io, o eciendo una
he amien a de análisis cla a y uncional. Además, la in eg ación de es as ecnologías e idencia la aplicabilidad
del sis ema an o en en o nos depo i os como en ehabili ación.
Es ado De La Técnica
12
12
3 ESTADO DE LA TÉCNICA
n es e capí ulo se p esen a una e isión de disposi i os y sis emas exis en es elacionados con la
moni o ización de mo imien os y el con ol de la écnica depo i a, especialmen e en el ámbi o de las
sen adillas. El obje i o es analiza an o disposi i os come ciales como desa ollos de in es igación que
buscan mejo a el endimien o depo i o y p e eni lesiones median e el uso de ecnología.
Po un lado, se es udia án disposi i os come ciales, como senso es de mo imien o y pla a o mas po á iles de
e aluación de la écnica depo i a, desc ibiendo sus p incipales ca ac e ís icas, en ajas y limi aciones. Po o o
lado, se analiza án p opues as en el ámbi o de la in es igación que u ilizan ecnologías a anzadas pa a el análisis
biomecánico y el con ol del ges o depo i o, muchas de las cuales aún no es án disponibles pa a el público
gene al.
Es e análisis pe mi i á si ua el sis ema p opues o den o del con ex o ecnológico ac ual, des acando sus
di e encias y mejo as con espec o a las soluciones exis en es. En pa icula , el sis ema desa ollado en es e
p oyec o busca o ece una solución p ecisa y accesible pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad
de la sen adilla, in eg ando un senso de mo imien o, conec i idad inalámb ica y e oalimen ación en iempo
eal.
3.1 Disposi i os come ciales
En el me cado ac ual, exis en nume osos disposi i os elec ónicos diseñados pa a el análisis biomecánico y el
con ol del endimien o depo i o. Es os disposi i os se en ocan en moni o iza pa áme os cla e como la
pos u a, la ue za, la elocidad, y la p o undidad de cie os mo imien os, con el obje i o de op imiza el
en enamien o y p e eni lesiones. En e los más des acados en el ámbi o del i ness y el con ol de eje cicios se
encuen an:
• Push Band 2.0: Es e disposi i o es ampliamen e u ilizado en el en enamien o de ue za pa a medi la
elocidad de ejecución de eje cicios en le an amien os olímpicos. Su p ecio onda los 350€. Su
p incipal en aja es la posibilidad de ob ene da os en iempo eal sob e la elocidad de cada epe ición,
pe mi iendo ajus a la ca ga y el olumen de en enamien o en unción del endimien o del a le a.
Además, se sinc oniza ácilmen e con disposi i os mó iles pa a o ece un análisis de allado. Según el
siguien e a ículo: (O se , Klims a, Aga -Newman, & Tsai, 2020), donde se e aluó la p ecisión de la
Push Band 2.0 en la medición de la elocidad y la po encia du an e sal os de sen adilla, compa ándola
con una pla a o ma de ue za como mé odo de e e encia, se llegó a la conclusión de que el e o de
elocidad media aumen a a elocidades más al as y solo puede conside a se álido a elocidades len as.
Figu a 3-1. Uso del Push Band 2.0.
Fuen e: www.ga agegym e iews.com/equipmen /push-band-2-0
E
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
13
• Beas Senso : Simila al Push Band, es e disposi i o ambién mide la elocidad de ejecución, la po encia
gene ada y el ni el de a iga del depo is a. Su p ecio onda los 300€. Se coloca en la muñeca o en la
ba a du an e el eje cicio y p opo ciona in o mación cla e pa a la oma de decisiones en iempo eal.
Una de las p incipales limi aciones del Beas Senso es su dependencia de la posición exac a en la que
se coloca en el cue po o en la ba a. Una colocación inco ec a puede a ec a signi ica i amen e la
p ecisión de los da os egis ados, especialmen e en eje cicios dinámicos y de al a elocidad. Además,
su conec i idad Blue oo h p esen a cie as es icciones en en o nos con al a in e e encia
elec omagné ica (Tenllado Vallejo, Bea en, & Hébe -Losie , 2020).
Figu a 3-2. Uso del Beas Senso .
Fuen e: h ps:// hisisbeas .com
• GymAwa e: Conside ado uno de los sis emas más a anzados, es á diseñado pa a el análisis de la
po encia y el endimien o en eje cicios de ue za. U iliza un sis ema de senso es láse pa a medi
desplazamien o y elocidad con al a p ecisión, aunque su p ecio ele ado (más de 1000€) lo hace más
accesible pa a equipos p o esionales y cen os de al o endimien o. GymAwa e es el ansduc o
posicional lineal es ánda de o o pa a medi el endimien o, implemen a el en enamien o basado en la
elocidad y moni o ea la po encia. Du an e más de 15 años, es e disposi i o ha con ado con la
con ianza de campeones mundiales, a le as olímpicos y p o esionales, y de aquellos que los p epa an
pa a gana (GymAwa e, 2020).
“I ha e said i be o e and I will say i again, GymAwa e is he absolu e Rolls Royce o VBT (Veloci y-
Based T aining) de ices. I you wan o examine eloci y, mo emen and pe o mance in he weigh
oom, his hing can do i . I ’s a game change o VBT.”
DR JAMES BRYAN MANN PhD
Aunque es os disposi i os come ciales o ecen uncionalidades a anzadas y p ecisión en la moni o ización de
di e sos pa áme os, p esen an cie as limi aciones cuando el obje i o es analiza mo imien os especí icos como
la sen adilla p o unda con un en oque más pe sonalizado. Po ejemplo, muchos de es os disposi i os no incluyen
una ala ma de e oalimen ación inmedia a ni es án diseñados especí icamen e pa a el con ol de la p o undidad
de la sen adilla, lo que pod ía supone una opo unidad pa a desa olla sis emas más accesibles y adap ados a
las necesidades conc e as del usua io.
3.2 Disposi i os de in es igación
En es e apa ado se analizan disposi i os desa ollados en el ámbi o de la in es igación que buscan mejo a el
endimien o y p e eni lesiones du an e la ejecución de eje cicios depo i os. A di e encia de los disposi i os
come ciales, es os sis emas suelen es a en ocados en la e aluación biomecánica de allada, inco po ando
ecnologías a anzadas pa a el análisis del mo imien o.
Es ado De La Técnica
14
14
Es as in es igaciones demues an la e icacia de es os sis emas en la co ección écnica, aunque muchos aún no
es án disponibles en el me cado debido a su complejidad de implemen ación. Una de las in es igaciones más
des acadas en es e campo es el abajo de (Calde ón Peña iel, 2019), quien desa olló un sis ema elec ónico
pa a e alua la do si lexión del obillo du an e la sen adilla p o unda, del cual amos a habla a con inuación:
➢ Sis ema de E aluación de Ni eles de Do si lexión de Tobillo:
La esis p esen ada po (Calde ón Peña iel, 2019) desc ibe el desa ollo de un sis ema elec ónico diseñado pa a
medi la do si lexión del obillo du an e la ejecución de la sen adilla p o unda, aplicado a depo is as de la
Uni e sidad Técnica del No e, Iba a, Ecuado . Es e sis ema su ge de la necesidad de iden i ica y co egi
dé ici s de mo ilidad en el obillo, ya que una do si lexión limi ada puede causa compensaciones biomecánicas
que aumen an el iesgo de lesiones en las odillas, cade as y espalda baja.
El sis ema cuen a con senso es elec ónicos que egis an el ango de mo imien o del obillo en iempo eal.
Es os da os son p ocesados pa a de e mina si el depo is a p esen a una do si lexión adecuada du an e la
sen adilla p o unda. La in o mación ecopilada pe mi e al en enado o isio e apeu a e alua y co egi la
écnica del depo is a, educiendo el iesgo de lesiones y op imizando el endimien o ísico.
En e las p incipales ca ac e ís icas del disposi i o, des acan:
- Moni o ización en iempo eal del ángulo de do si lexión del obillo.
- Ale a isual en caso de de ec a un ango de mo imien o insu icien e.
- O ien ación p e en i a, en ocada en co egi p oblemas de mo ilidad an es de que se con ie an en
lesiones c ónicas.
Es e Sis ema se lle a a cabo a a és de una obille a y un ecep o de da os que se puede obse a en la siguien e
imagen:
Figu a 3-3. Pa es del disposi i o de in es igación de (Calde ón Peña iel, 2019).
Es a in es igación e idencia la impo ancia del uso de ecnologías elec ónicas en el ámbi o depo i o pa a
p e eni lesiones y mejo a la écnica. Aunque su en oque es á cen ado exclusi amen e en la do si lexión del
obillo, compa e simili udes con el sis ema desa ollado en es e TFG en cuan o a la moni o ización del
mo imien o du an e la sen adilla p o unda, lo que sub aya la ele ancia de segui explo ando soluciones
ecnológicas pa a el análisis biomecánico.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
15
4 SISTEMAS PLANTEADOS Y OPCIONES
n es e capí ulo se p esen an los dis in os componen es elec ónicos conside ados pa a el desa ollo del
sis ema p opues o, e aluando sus ca ac e ís icas y su in eg ación den o del diseño inal. Pa a log a un
con ol p eciso de la p o undidad de la sen adilla y ga an iza una comunicación e icien e de los da os, se
han analizado di e en es opciones de senso es, mic ocon olado es y módulos de comunicación inalámb ica.
El obje i o de es e apa ado es e alua los componen es que son equisi os pa a analiza su iabilidad en el
p oyec o, así como posibles opciones al e na i as. Además, se desc ibi á el esquema de conexiones en e los
componen es, pe mi iendo isualiza cómo in e ac úan den o del sis ema.
A con inuación, se de alla án las opciones e aluadas en cada ca ego ía y se jus i ica án las decisiones adop adas
en unción de su desempeño y aplicabilidad al p oyec o.
4.1 Senso es
Una de las p incipales mane as de adqui i da os numé icos de di e en es mo imien os es median e la u ilización
de senso es. Es os disposi i os es án en cons an e con ac o con el medio, ob eniendo da os de di e en es a iables
de ins umen ación, lo que pe mi e analiza con p ecisión la biomecánica del eje cicio.
La elección del senso adecuado es un aspec o cla e en el desa ollo del sis ema, ya que debe pe mi i la
medición p ecisa de la p o undidad de la sen adilla de mane a no in asi a y en iempo eal. Pa a ello, se han
conside ado dis in as ecnologías, e aluando sus en ajas y limi aciones en unción de la aplicación especí ica
del p oyec o.
Se han analizado las siguien es opciones de senso es pa a el es udio dinámico de la p o undidad de la sen adilla:
Figu a 4-1. Senso es de mo imien o e aluados.
Fuen e: Au o ía.
Pa a de e mina el senso más adecuado pa a es e sis ema, se ha ealizado una compa a i a que analiza el
uncionamien o y las p incipales ca ac e ís icas de cada opción e aluada. La siguien e abla p esen a sus
en ajas, limi aciones y aplicabilidad al p oyec o:
Tabla 4-1. Compa ación de Senso es E aluados.
Fuen es: HC-SR04, HC-SR501 y A2M12 Da ashee s.
E

Sis emas Plan eados y Opciones
16
16
Ca ac e ís ica
Ul asónico (HC-SR04)
PIR (HC-SR501)
LIDAR (A2M12)
P incipio de
uncionamien o
Emisión y ecepción de
ondas ul asónicas pa a
medi dis ancia
De ección de
mo imien o basado en la
a iación de adiación
in a oja
Emisión de láse pa a
medi dis ancias con al a
p ecisión
Rango de medición
2-400 cm
3-7 m
0,15-12 m
P ecisión
±3 mm
No mide dis ancia, solo
de ec a p esencia
±2 %
Vol aje de
uncionamien o
5 V
4,5-20 V
5 V
Consumo de ene gía
15 mA
170 µA
450 mA
In e e encias
Sensible a uido
ambien al y obje os con
mala e lexión acús ica
Sensible a uen es de
calo y e lejos de
in a ojos
Mínimas, pe o puede
e se a ec ado po pol o
o llu ia
Cos o
Bajo
Bajo
Al o
Di icul ad de
in eg ación con el
sis ema
Fácil (compa ible con
A duino, ESP32 y
MSP430)
Fácil (compa ible con
A duino, ESP32 y
MSP430
Al a (mayo consumo de
ene gía y
p ocesamien o)
Aplicabilidad al
p oyec o
Al a, adecuado pa a
medi la p o undidad de
la sen adilla de mane a
e icien e
Muy baja, no de ec a
dis ancias en iempo eal
Baja, más cos oso y
complejo de
implemen a
Como se obse a en la abla, el senso ul asónico (HC-SR04) p esen a un equilib io óp imo en e p ecisión,
alcance y acilidad de implemen ación, lo que lo con ie e en la mejo opción pa a el sis ema de con ol de la
p o undidad de la sen adilla.
4.2 Pla a o mas de desa ollo y mic ocon olado es
En el desa ollo de sis emas elec ónicos embebidos, la elección del mic ocon olado es un aspec o
undamen al, ya que de e mina la capacidad de p ocesamien o, consumo ene gé ico, in e aces de comunicación
y compa ibilidad con los senso es u ilizados. G acias a la amplia disponibilidad de sis emas embebidos
accesibles y de bajo cos o, es posible implemen a soluciones ecnológicas e icien es y p ecisas en una g an
a iedad de aplicaciones, sin es icciones co po a i as y con un al o g ado de pe sonalización.
Pa a es e p oyec o, se an a conside a las siguien es es opciones de pla a o mas ( eco demos que es un
equisi o del g) que son ampliamen e u ilizados en la indus ia y en la in es igación: A duino Uno R3, MSP-
EXP430G2ET y ESP32 De 38P. Cada uno de es os p esen a en ajas y limi aciones en é minos de consumo
ene gé ico, capacidad de p ocesamien o y acilidad de implemen ación. La decisión inal sob e cuál u iliza se
oma á as ealiza p uebas expe imen ales pa a de e mina cuál o ece el mejo desempeño en el es udio
dinámico de la p o undidad de la sen adilla. A con inuación, se ealiza una desc ipción gene al de cada uno de
ellos, jun o con una compa a i a.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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4.2.1 A duino Uno R3
El A duino Uno R3 es una de las placas de desa ollo más popula es den o del ecosis ema de A duino, que es
una pla a o ma de ha dwa e y so wa e de código abie o. Su p incipal en aja es la acilidad de uso g acias a su
en o no de Desa ollo (A duino IDE) y la g an can idad de documen ación y sopo e disponible. Es una opción
ideal pa a p o o ipos ápidos y p oyec os educa i os como es e (A duino, 2025).
Exis e una g an a iedad de placas A duino cada una c eada pa a se u ilizada en ambien es di e en es, a iando
p incipalmen e en su amaño, en su o ma, en el núme o de pines de en adas y salida, ol ajes de uncionamien o
y elocidad de p ocesamien o de in o mación. En la siguien e igu a se puede e algunos de ellos:
Figu a 4-2. Opciones de placas A duino.
Fuen e: www.xa aka.com
A pesa de odas es as opciones, pa a es e p oyec o se a a u iliza el A duino Uno R3, su ácil uso y bajo cos o
lo con ie e en la placa A duino elegida. El mic ocon olado u ilizado po dicha pla a o ma es el ATmega328P.
La o ma de p og amación es a a és de un conec o USB y ambién puede se alimen ada po una uen e
ex e na sin que cause p oblemas de uncionamien o. Aquí se obse a su apa iencia:
Figu a 4-3. A duino Uno R3.
Fuen e: h ps://s o e.a duino.cc
Sis emas Plan eados y Opciones
18
18
4.2.2 MSP-EXP430G2ET
La pla a o ma de desa ollo MSP-EXP430G2ET es á basada en la amilia MSP430 (MSP quie e deci Mixed
Signal P ocesso ) de Texas Ins umen s, una emp esa líde en la ab icación de semiconduc o es y disposi i os
elec ónicos con una amplia ayec o ia en el desa ollo de mic ocon olado es de bajo consumo. Texas
Ins umen s es econocida po diseña soluciones inno ado as pa a aplicaciones indus iales, de consumo y de
elecomunicaciones, des acando en el ámbi o de la e iciencia ene gé ica y la in eg ación de sis emas embebidos.
El MSP-EXP430G2ET, se á desa ollado en Ene gia IDE (po su simili ud con A duino IDE). Dicha placa es
compa ible con a ios modelos de mic ocon olado es MSP430, basados en la a qui ec u a RISC (Reduced
Ins uc ion Se Compu e ), en e ellos el MSP430G2553, que es el mic ocon olado elegido pa a u iliza en
es a placa. Se ca ac e iza po su bajo consumo ene gé ico, lo que lo hace ideal pa a aplicaciones po á iles, como
senso es inalámb icos, sis emas de moni o eo y au oma ización de bajo consumo. Además, su a qui ec u a
op imizada pe mi e un endimien o e icien e con un consumo mínimo de ene gía (Texas Ins umen s, 2025).
En la siguien e imagen se puede e dicha placa:
Figu a 4-4. MSP-EXP430G2ET.
Fuen e: es. s-online.com/web
4.2.3 ESP32 De 38P
El ESP32 De 38P es una de las placas más u ilizadas pa a p oyec os que equie en conec i idad inalámb ica.
Es a Pla a o ma de desa ollo es á ab icada po Seei , que es una g an sociedad de in e sión b i ánica dedicada
a in e siones en p oyec os de e iciencia ene gé ica.
Es e “LaunchPad” es á basado en la amilia ESP32 de Esp essi , una emp esa mul inacional especializada en el
desa ollo de chipse s de comunicación inalámb ica de bajo consumo, dicha emp esa des aca en el sec o de
AIoT (A i icial In elligence o Things), p opo cionando soluciones inno ado as, e icien es y en ables. La
compañía desa olla ecnologías cla e en un ciclo de desa ollo ce ado y ga an iza una in eg ación luida en el
ecosis ema del In e ne de las Cosas.
La amilia ESP32 con iene muchas opciones de mic ocon olado es. Pe o, la placa que amos a u iliza es á
cons i uida po el módulo ESP32-WROOM-32, un mic ocon olado de al o endimien o que o ece g an
capacidad de p ocesamien o y un conjun o amplio de pe i é icos. Además, iene con conec i idad Wi i y
Blue oo h in eg ada, lo que lo hace ideal pa a sis emas de moni o eo emo o (Esp essi , 2025).
A con inuación, se p esen a la placa seleccionada:
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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Figu a 4-5. ESP32 De 38P.
Fuen e: h ps://he p o-s o e.com/esp32-w oom-32-smd/
4.2.4 Compa a i a de las placas
Pa a ene una mayo idea de cada pla a o ma de desa ollo y su espec i o mic ocon olado , se ha ealizado la
siguien e abla compa a i a:
Tabla 4-2. Compa ación de pla a o mas e aluadas.
Fuen es: A duino Uno R3, MSP-EXP430G2ET y ESP32 De 38P Da ashee s.
Ca ac e ís ica
A duino Uno R3
MSP-EXP430G2ET
ESP32 De 38P
Mic ocon olado
ATmega328P
MSP430G2553
ESP32-WROOM-32
A qui ec u a
8 bi s
16 bi s
32 bi s
F ecuencia
16 MHz
16 MHz
2,4 GHz (doble núcleo)
Consumo de ene gía
Medio
Muy bajo
Al o en ope ación
Memo ia Flash / RAM
32 KB / 2 KB
16 KB / 4 KB
4 MB / 520 KB
Vol aje de Ope ación
5 V
1,8 V – 3,6 V
3,3 V
Pines GPIO
14 digi ales (6 PWM)
16
38
Cos o
Al ededo de 30€
Al ededo de 15€
Al ededo de 15€
In e aces de
comunicación
UART, I2C y SPI
UART, I2C y SPI
UART, I2C, SPI, Wi i y
Blue oo h
Di icul ad de uso
Fácil (A duino IDE)
Media (Ene gia IDE)
Fácil (A duino IDE)
A pa i de es a compa ación, se puede obse a que cada pla a o ma iene sus p opias en ajas y des en ajas en
unción de los eque imien os del sis ema. Sin emba go, la elección inal de la pla a o ma de desa ollo no se
basa á únicamen e en sus especi icaciones écnicas, sino en su desempeño en p uebas expe imen ales. Es as
p uebas pe mi i án e alua el compo amien o eal de cada opción en condiciones especí icas de medición y
p ocesamien o de da os, lo que o o ga á un alo di e encial al p esen e abajo.
Mon aje y P og amación del Sis ema
26
26
Cabe des aca que en luga de conec a el módulo ESP8266 di ec amen e a los pines RX (0) y TX (1) del A duino
Uno R3, se ha op ado po u iliza los pines digi ales 5 y 6 a a és de la lib e ía <So wa eSe ial.h>. Es o se
debe a que los pines 0 y 1 es án ese ados po de ec o pa a la comunicación se ie del A duino con el o denado
(USB), u ilizada pa a la ca ga del p og ama y pa a el moni o se ie. El uso de So wa eSe ial pe mi e c ea un
segundo pue o se ie po so wa e, e i ando con lic os con la ansmisión de da os al o denado y asegu ando
una comunicación es able con el módulo Wi i. En es e p oyec o, se ha con igu ado el pin 6 como TX
( ansmisión desde A duino al ESP8266) y el pin 5 como RX ( ecepción en A duino desde el ESP8266),
pe mi iendo así ges iona ambos canales de o ma independien e y segu a.
También se puede obse a la línea RX del ESP8266 que se ha ealizado un di iso de ensión po que es e
módulo Wi i sopo a como máximo 3.3 ol ios y el mic ocon olado del A duino ope a a 5 V. Se mues an las
esis encias u ilizadas:
5 𝑉 × 2.2 𝑘Ω
2.2 𝑘Ω + 1 𝑘Ω ≈ 3.3 𝑉
Ecuación 6-1. Di iso de ensión pa a ensión sopo able del módulo Wi i.
Fuen e: Au o ía.
6.1.2 Mon aje MSP-EXP430G2ET
La siguien e igu a p esen a el esquema de conexiones del sis ema implemen ado sob e la pla a o ma MSP-
EXP430G2ET, u ilizando el mic ocon olado MSP430G2553. Al igual que en el caso del A duino Uno R3, se
in eg an los mismos elemen os uncionales.
Cabe des aca que el esquema ha sido ealizado u ilizando la e sión an e io de la pla a o ma (MSP-
EXP430G2) debido a las limi aciones de disponibilidad en la he amien a de diseño (F i zing). No obs an e,
ambas e siones compa en la misma dis ibución de pines pa a los p opósi os de es e p oyec o, po lo que el
esquema esul a comple amen e uncional y ep esen a i o.
Figu a 6-2. Esquema de conexión pa a MSP-EXP430G2ET.
Fuen e: Au o ía.

Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
27
El mon aje ha sido adap ado a las pa icula idades del ha dwa e de Texas Ins umen s, u ilizando los pines
digi ales compa ibles con la a qui ec u a del MSP430. Se ha cuidado especialmen e el ni el de ensión en la
línea de ansmisión en e la placa y el módulo ESP8266, debido a que el MSP430 ope a a 3.3V no es necesa io
ealiza un di iso de ensión como se hizo en el A duino. Es a p ecaución pe mi e p ese a la in eg idad de los
componen es y asegu a una comunicación es able con el módulo WiFi.
Además, a di e encia del caso de A duino, donde se emplea la lib e ía So wa eSe ial pa a la comunicación con
el módulo WiFi, el MSP430G2553 no sopo a de o ma na i a una lib e ía equi alen e como la nomb ada
p e iamen e. Es e mic o dispone de una sola UART po ha dwa e, accesible median e los pines RXD y TXD y
así ha sido implemen ado, op imizando el uso de ecu sos.
6.1.3 Mon aje ESP32 De 38P
La igu a siguien e mues a el esquema de conexiones co espondien e al mon aje del sis ema u ilizando la
pla a o ma ESP32 De Ki V1 ( e sión de 38 pines), equipada con el mic ocon olado ESP32-WROOM-32.
Figu a 6-3. Esquema de conexión pa a ESP32 De 38P.
Fuen e: Au o ía.
Como se ha indicado p e iamen e, es a placa inco po a conec i idad WiFi de o ma na i a, lo que elimina la
necesidad de emplea un módulo ex e no adicional, como el ESP8266 u ilizado en los mon ajes con A duino
UNO R3 y MSP430. Es a in eg ación pe mi e una implemen ación más compac a y simpli icada del sis ema,
educiendo an o el núme o de componen es como la complejidad del cableado. El es o de los elemen os
conec ados se man ienen inal e ados con espec o a las o as pla a o mas.
6.1.4 Diag ama de bloques de p og amación
A con inuación, una ez es ablecido el mon aje ísico de las pla a o mas, se p esen a un diag ama de bloques
uncional que ep esen a la lógica gene al del p og ama implemen ado en las es pla a o mas u ilizadas. Es e
diag ama desc ibe el lujo p incipal de da os y decisiones del sis ema, el cual es común pa a odas las placas, ya
que la uncionalidad p og amada no a ía en e ellas; únicamen e se adap an aspec os especí icos como los pines
de en ada/salida, el ipo de comunicación se ie empleado y o os aspec os cla e que pueden consul a se en los
códigos comple os incluidos en los Anexos A, B y C.
Mon aje y P og amación del Sis ema
28
28
Figu a 6-4. Diag ama de bloques de p og amación del sis ema.
Fuen e: Au o ía.
Es e diag ama se basa en una máquina de es ados ini a (FSM) diseñada pa a de ec a , alida y egis a
sen adillas ealizadas po el usua io, ges ionando las señales del senso y la in e acción con el bo ón y el módulo
Wi i. Cada es ado de la máquina ep esen a una ase especí ica del eje cicio, pe mi iendo una ges ión
es uc u ada y e icien e de las dis in as si uaciones que pueden p oduci se du an e el en enamien o. La FSM
acili a además una espues a ápida del sis ema an e cambios en la dis ancia de ec ada y an e las acciones del
usua io.
Es impo an e des aca que la medición de dis ancia median e el senso ul asónico y la de ección de la conexión
de un clien e TCP al módulo ESP8266 se ealizan ue a de la FSM, en cada i e ación del bucle p incipal (loop()),
independien emen e del es ado en que se encuen e la máquina. Es a es uc u a ga an iza que el sis ema es é
cons an emen e leyendo el en o no y p epa ado pa a eacciona de o ma inmedia a, sin impo a en qué ase del
eje cicio se encuen e el p og ama.
6.2 Mon aje en Sis ema obus o pa a p uebas
Con el obje i o de alida el uncionamien o del sis ema comple o an es de su in eg ación inal, se lle a on a
cabo comp obaciones po sepa ado de los p incipales módulos uncionales. En p ime luga , se e i icó que el
senso ul asónico HC-SR04 o ecía lec u as es ables y p ecisas de dis ancia, median e p uebas simples de
medida y isualización en el pue o se ie. A con inuación, se comp obó que el módulo WiFi ESP8266-01S e a
capaz de en ia mensajes co ec amen e a a és de una ed local, espondiendo a comandos AT y mos ando
da os en un clien e conec ado. Una ez alidado el co ec o uncionamien o indi idual de ambos componen es,
se in eg a on en el sis ema comple o, pe mi iendo e alua el compo amien o conjun o del sis ema de con ol de
sen adillas con en ío de in o mación en iempo eal.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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Se ha lle ado a cabo un mon aje obus o de p uebas u ilizando una placa de p o o ipos (b eadboa d), que ha
pe mi ido implemen a de mane a segu a y o denada el ci cui o común a las es pla a o mas de desa ollo
empleadas. El mon aje incluyó los siguien es elemen os comunes:
• Senso ul asónico HC-SR04, enca gado de medi la dis ancia de las sen adillas.
• Bo ón pulsado (con su espec i a esis encia pull-down a ie a), que pe mi e egis a la dis ancia de
e e encia y ges iona la lógica de con ol.
• LED de a iso (con su esis encia limi ado a), u ilizado como ala ma isual pa a indica in en os no
álidos.
• Módulo WiFi ESP8266-01S, pa a el en ío de los da os al disposi i o ecep o . En el caso de la
pla a o ma ESP32, no se u iliza es e módulo adicional, ya que inco po a conec i idad WiFi na i a.
• Cables macho-macho y macho-hemb a, u ilizados pa a ealiza las conexiones en la p o oboa d.
• Resis encias di iso as de ensión, necesa ias pa a p o ege la en ada RX del módulo ESP8266 cuando
se u iliza con pla a o mas de 5 V como el A duino.
Du an e las p uebas se p es ó especial a ención a la es abilidad mecánica del mon aje, asegu ando que odos los
componen es queda an co ec amen e conec ados y sin alsos con ac os. El uso de una placa de p o o ipos con
doble línea de alimen ación acili ó la o ganización del sis ema, pe mi iendo eplica ácilmen e la con igu ación
en e las dis in as pla a o mas. G acias a es a disposición obus a y eu ilizable, ue posible ealiza p uebas
equi alen es en las es placas de desa ollo, lo que ga an izó la po abilidad uncional del código y con i mó
que el sis ema se compo a de mane a cohe en e con independencia del mic ocon olado empleado.
6.3 Si uación de los senso es
En el mon aje inal, odos los componen es elec ónicos del sis ema —incluyendo el mic ocon olado , el senso
ul asónico HC-SR04, el módulo WiFi ESP8266-01S y la placa de p o o ipos— se han si uado sob e el suelo,
ag upados en una única base de p uebas. El obje i o es pe mi i una medición di ec a y p ecisa de la dis ancia
en e el suelo y el glú eo del usua io du an e la ejecución de una sen adilla.
Sin emba go, as ealiza a ias p uebas, se obse ó que an o el módulo WiFi como el senso ul asónico
p esen aban un compo amien o más iable cuando se ele aban lige amen e espec o al suelo. En consecuencia,
se op ó po si ua los sob e una pequeña pla a o ma es able, a unos 10 cm de al u a, asegu ando con ello una
mejo o ien ación y calidad de las mediciones.
Es a ele ación acili a que el senso ul asónico quede pe ec amen e pe pendicula al cue po del usua io cuando
és e se posiciona pa a inicia la sen adilla. En conc e o, el haz ul asónico incide di ec amen e sob e la zona de
los glú eos, pe mi iendo egis a con p ecisión la dis ancia mínima alcanzada du an e el eje cicio. Es a
disposición ambién mejo a la línea de isión del módulo ESP8266 con espec o al pun o de acceso WiFi,
educiendo in e e encias o pé didas de conexión.
La elección de es a con igu ación ga an iza an o la p ecisión de los da os adqui idos po el senso como la
iabilidad de la ansmisión inalámb ica, aspec os undamen ales pa a el co ec o uncionamien o del sis ema.
P uebas Expe imen ales y Elección de Pla a o ma
30
30
7 PRUEBAS EXPERIMENTALES Y ELECCIÓN DE
PLATAFORMA
n es e capí ulo se p esen an las p uebas expe imen ales ealizadas pa a e alua el uncionamien o del
sis ema de con ol de p o undidad de sen adillas en condiciones eales de uso. Es as p uebas pe mi en
alida el compo amien o del sis ema en dis in as ases del eje cicio, analiza la espues a an e di e en es
elocidades de ejecución y p o undidades, y comp oba el egis o y ansmisión de los da os median e
comunicación WiFi.
Además, se jus i ica la elección de la pla a o ma inal en e las es e aluadas (A duino Uno R3, MSP-
EXP430G2ET y ESP32 De 38P), conside ando c i e ios como la acilidad de implemen ación, es abilidad del
sis ema y capacidades de comunicación. Se desc ibe ambién el conjun o de p uebas p ác icas lle adas a cabo
pa a e i ica la uncionalidad del sis ema, que incluyen di e en es ipos de sen adillas con a iaciones en el
i mo, y análisis g á ico de los esul ados ob enidos median e el Se ial Moni o y el Se ial Plo e .
Finalmen e, se p oponen posibles p uebas complemen a ias con o os eje cicios, y se deja abie a una línea de
abajo u u o cen ada en el es udio del consumo ene gé ico de cada pla a o ma, jun o con un es udio de
iabilidad pa a po abilidad.
7.1 Elección jus i icada de la Pla a o ma
Una ez inalizadas las ases de diseño, mon aje y p og amación en las es pla a o mas seleccionadas (A duino
Uno R3, MSP-EXP430G2ET y ESP32 De 38P), se p ocede a ealiza una elección azonada de la pla a o ma
de ini i a pa a lle a a cabo las p uebas expe imen ales. Es a elección se undamen a en c i e ios de acilidad de
implemen ación, es abilidad del sis ema y capacidades écnicas, eniendo en cuen a an o la expe iencia p ác ica
du an e el desa ollo como las ca ac e ís icas especí icas de cada disposi i o.
T as la e aluación de los es en o nos, se ha op ado po emplea la placa ESP32 De 38P como pla a o ma
inal po los siguien es mo i os:
• Mayo acilidad de implemen ación: el ESP32 dispone de conec i idad WiFi-in eg ada, lo que elimina
la necesidad de módulos ex e nos como el ESP8266, eque idos en A duino y MSP430. Es o simpli ica
signi ica i amen e el cableado, educe el amaño del mon aje y disminuye el iesgo de e o es en la
comunicación inalámb ica.
• Mejo as écnicas y de endimien o: dicha pla a o ma cuen a con un mic ocon olado más po en e,
mayo memo ia y capacidades de p ocesamien o supe io es en e al MSP430G2553 y al ATmega328P
(A duino Uno). Es o pe mi e un manejo más e icien e de a eas como la conexión TCP, el a amien o
de cadenas de ex o y la ges ión de da os en iempo eal.
• Compa ibilidad con a iables lo an es: a di e encia del MSP-EXP430G2ET, cuyo mic ocon olado
p esen a limi aciones en el uso de ipos de da os lo an es ( loa ) y puede sa u a la memo ia al abaja
con ellos, el ESP32 pe mi e ep esen a iempos con p ecisión en segundos con decimales (po ejemplo,
pa a el cálculo del in e alo en e epe iciones), lo que acili a el análisis dinámico del mo imien o.
• Mayo es abilidad en las p uebas eales: en las es pla a o mas se implemen ó el sis ema comple o,
incluyendo senso ul asónico, bo ón de con ol, led de ala ma y isualización de da os po WiFi. En
es e p oceso, se comp obó que la ESP32 ue la pla a o ma más es able y iable, sin desconexiones
inespe adas, e a dos signi ica i os ni bloqueos du an e el uncionamien o con inuo.
• Meno dependencia de ecu sos ex e nos: el ESP32 incluye múl iples pue os se ie po ha dwa e, lo que
e i a el uso de lib e ías adicionales. En cambio, el MSP430 no pe mi e comunicación simul ánea po
WiFi y po USB debido a limi aciones del mic ocon olado , y el A duino necesi a So wa eSe ial, más
p openso a e o es. Es o hace que sea más segu o y ácil de in eg a .
E
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
31
En base a odos es os c i e ios, se conside a que la pla a o ma elegida es la opción más adecuada pa a desa olla
y e alua el sis ema p opues o de o ma obus a y e icien e. De ca a a posibles mejo as u u as, se plan ea ealiza
un es udio compa a i o del consumo ene gé ico en e pla a o mas pa a e o za es a elección. No obs an e, solo
con los aspec os de implemen ación ya se obse a que el ESP32 o ece cla as en ajas en e al es o.
7.2 P uebas p e ias
Una ez elegida la pla a o ma inal, an es de lle a a cabo las p uebas de uncionamien o comple as desc i as en
el siguien e apa ado, se han ealizado una se ie de p uebas p elimina es pa a e i ica que los elemen os cla e
del sis ema ope an co ec amen e. Es as p uebas pe mi en asegu a que el sis ema esponde adecuadamen e a
las acciones del usua io y que la comunicación inalámb ica se ealiza sin e o es.
Conc e amen e, se comp ueban los siguien es ac o es:
- El co ec o egis o de la dis ancia de e e encia al pulsa el bo ón.
- Con ado de epe iciones pa a analiza la dinámica del eje cicio.
- La medición de la p o undidad en cada epe ición ealizada en el es ado EN_SQUAT.
- La ansmisión de los mensajes al disposi i o mó il u o denado median e el módulo WiFi in eg ado
del ESP32.
- El uncionamien o del sis ema de ala ma isual, que se ac i a cuando la p o undidad de la sen adilla
no alcanza el umb al es ablecido.
- La de ección del iempo en e epe iciones como equisi o del sis ema.
Es as p uebas son esenciales pa a alida el compo amien o básico del sis ema an es de some e lo a p uebas
más exigen es y epe i i as en el en o no expe imen al.
A con inuación, se mues an una se ie de imágenes que ilus an el desa ollo de las p uebas p e ias ealizadas
con la pla a o ma ESP32 De 38P, odos los mensajes de WiFi y Se ial se pueden e en la igu a 7-5:
En la p ime a imagen se obse a el p oceso de calib ación del sis ema, en el que se egis a la dis ancia de
e e encia co espondien e al pun o óp imo de la sen adilla (25cm en es e ejemplo). Pa a ello, el usua io adop a
la posición deseada, mien as una segunda pe sona, ya sea un en enado u o a (en es e caso, el á bi o), pulsa
el bo ón ísico que gua da dicha e e encia en el sis ema. Es a acción pe mi e que, en epe iciones pos e io es,
el sis ema pueda de e mina si se ha alcanzado o no la p o undidad adecuada. Además, se indica po mensaje la
dis ancia de e e encia y el comienzo de la se ie uno, es os mensajes se mos a án más adelan e en de alle.
Figu a 7-1. Calib ación de la dis ancia de e e encia con ayuda del á bi o.
Fuen e: Au o ía.

P uebas Expe imen ales y Elección de Pla a o ma
32
32
En la siguien e imagen se obse a el uncionamien o del sis ema cuando el usua io ealiza una sen adilla sin
alcanza la p o undidad mínima p e iamen e calib ada. Al no cumpli se el c i e io de alidación, el sis ema
ac i a la ala ma isual median e el encendido del LED y gene a un mensaje de ad e encia an o po el moni o
se ie como po la in e az WiFi.
Figu a 7-2. Ac i ación de la ala ma isual al no alcanza la p o undidad mínima.
Fuen e: Au o ía.
En es a imagen se mues a cómo el sis ema de ec a y egis a co ec amen e la p o undidad alcanzada po el
usua io, incluso si es a es supe io (meno dis ancia) a la e e encia p e iamen e calib ada. Aunque la dis ancia
de e e encia es aba es ablecida en 25 cm (en es a p ueba), en es a segunda epe ición se alcanza on 16 cm, alo
que se imp ime au omá icamen e po moni o se ie y po WiFi. Es e compo amien o pe mi e analiza de o ma
p ecisa la ejecución de cada epe ición más allá del umb al mínimo.
Figu a 7-3. Regis o de la p o undidad máxima alcanzada du an e la sen adilla.
Fuen e: Au o ía.
En la imagen in e io se obse a al usua io en la posición inicial del eje cicio, co espondien e al es ado INICIO
de la máquina de es ados. F en e a él se encuen a el elé ono mó il, que ac úa como disposi i o ecep o de los
da os en iados po el sis ema a a és del módulo WiFi. De es a mane a, el usua io puede isualiza en iempo
eal los mensajes gene ados po el sis ema, como la con i mación de nue as epe iciones, ad e encias de
p o undidad insu icien e o el iempo en e epe iciones, lo que acili a un con ol dinámico y accesible de la
ejecución del eje cicio.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
33
Figu a 7-4. Usua io en posición inicial con moni o ización en iempo eal desde el mó il.
Fuen e: Au o ía.
En es a imagen inal se mues an los mensajes gene ados po el sis ema an o en el moni o se ie como en el
mó il, a a és de la conexión WiFi con un clien e TCP, con i mando el co ec o uncionamien o de ambas ías
de salida de da os.
Figu a 7-5. Moni o se ie y clien e TCP mos ando mensajes del sis ema.
Fuen e: Au o ía.
P uebas Expe imen ales y Elección de Pla a o ma
34
34
Se puede obse a cómo el sis ema p ime o indica la e e encia es ablecida (25 cm) ealizada en la igu a 7-1 y
el inicio de la Se ie 1. En segundo luga , se mues a un in en o allido donde la p o undidad alcanzada no ue
su icien e, ac i ando el mensaje de ala ma en elación con la igu a 7-2.
Pos e io men e, se egis an dos epe iciones álidas. En cada una se indica el núme o de epe ición, la
p o undidad alcanzada (22 cm en la p ime a y 16 cm en la segunda), y as la segunda (mos ada en la igu a 7-
3), se mues a ambién el iempo anscu ido en e ambas epe iciones (5.78 segundos).
Cuando se pulsa dos eces el bo ón en el es ado de eposo (INICIO), el sis ema de ec a el cie e de la se ie,
mos ando el mensaje "> Se ie inalizada <" y comienza la Se ie 2. Finalmen e, al man ene el bo ón pulsado
más de dos segundos, el sis ema in e p e a que se desea e mina el eje cicio, mos ando el mensaje ">>>
EJERCICIO FINALIZADO <<<" y quedando nue amen e en es ado de calib ación, espe ando a o o usua io
pa a es ablece una nue a e e encia.
7.3 P uebas de uncionamien o
Una ez e i icado el co ec o uncionamien o del sis ema median e las p uebas p e ias, se p ocede a ealiza
una se ie de p uebas expe imen ales con el obje i o de e alua el compo amien o dinámico del sis ema an e
di e en es ipos de ejecución del eje cicio de sen adilla.
Es as p uebas se cen an en analiza cómo a ía la p o undidad alcanzada y el iempo de ejecución en e
epe iciones en unción de la in ensidad del es ue zo (po cen aje de RM "Repe ición Máxima", que se e ie e al
mayo peso que puedes le an a una sola ez con la écnica co ec a). Pa a ello, se ealizan es se ies de
ap oximadamen e 20 sen adillas cada una, a iando la elocidad de ejecución y la écnica:
• 1º Se ie → Sen adillas ápidas simulando bajo %RM.
• 2º Se ie → Sen adillas a i mo mode ado simulando medio %RM.
• 3º Se ie → Sen adillas con pausa man enida en la ase in e io del mo imien o.
Además, como posible ampliación, se plan ea una p ueba adicional en la que el usua io ealiza una se ie de
lexiones al allo. Es a p ueba complemen a ia pe mi e explo a la adap abilidad del sis ema a o os eje cicios y
amplia su aplicabilidad más allá del en enamien o de pie na.
Las p uebas han sido ealizadas po dos usua ios dis in os con el obje i o de obse a posibles di e encias
indi iduales en la ejecución y en los da os gene ados po el sis ema:
- 1º Usua io → Muje de 170 cm y 60 kilos con 22 años. Dis ancia e e encia de 30 cm.
- 2º Usua io → Homb e de 180 cm y 70 kilos con 23 años. Dis ancia e e encia de 27 cm.
Du an e odas las p uebas, el sis ema ha egis ado los da os en iempo eal a a és del moni o se ie, lo que ha
pe mi ido pos e io men e su análisis y ep esen ación g á ica. Pa a cada usua io se ha gene ado una g á ica
co espondien e a cada se ie, u ilizando los da os ob enidos po el sis ema y p ocesados median e hojas de
cálculo.
La inalidad es iden i ica pa ones o a iaciones en el endimien o que puedan se de ec adas po el sis ema,
alidando así su u ilidad como he amien a de análisis del mo imien o y seguimien o del en enamien o.
7.3.1 Sen adilla a bajo %RM
En es a p ime a p ueba expe imen al, se analiza el compo amien o del sis ema du an e la ealización de 20
sen adillas ápidas con los pies ijos du an e odo el iempo, simulando un es ue zo con una ca ga submáxima
co espondien e a un bajo po cen aje del RM.
El obje i o es obse a cómo a ía la p o undidad alcanzada y la elocidad de ejecución cuando el es ue zo es
ela i amen e bajo y el mo imien o se ealiza de o ma explosi a.
A con inuación, se p esen an las g á icas gene adas po cada usua io a pa i de los da os ecogidos en es a se ie,
las líneas ho izon ales de colo azul ep esen an la dis ancia de e e encia de cada usua io:
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
35
Figu a 7-6. G á icas co espondien es a sen adillas con bajo %RM.
Fuen e: Au o ía.
Como se puede obse a , dado que la dis ancia de e e encia es simila en e uno y o o, el Usua io 1 ealiza las
epe iciones con mayo p o undidad media (baja menos) que el Usua io 2, aunque con cie a a iabilidad. No
obs an e, su ejecución es más luida, ya que el iempo en e epe iciones se man iene más bajo y es able en
compa ación con el Usua io 2, cual ejecución es menos au oma izada.
Po o o lado, el Usua io 2 p esen a una meno p o undidad media (baja más) en la mayo ía de las epe iciones,
pe o con iempos de ejecución más ele ados y a iables. Es o indica un mayo es ue zo pe cibido dado que a
mayo dis ancia bajada, mayo iempo de subida y bajada es consumido en e epe ición, po lo an o, es lógico
el esul ado ob enido. Es e análisis e leja cómo el sis ema es capaz de iden i ica di e encias indi iduales en la
dinámica del mo imien o, incluso bajo condiciones de baja ca ga.
7.3.2 Sen adilla a medio %RM-simulado
En es a segunda p ueba, los usua ios ealizan una se ie de sen adillas a un i mo mode ado, simulando una ca ga
submáxima co espondien e a un medio po cen aje del RM.
El obje i o es obse a si exis e una a iación ap eciable en la p o undidad alcanzada, el iempo de ejecución y
la dinámica gene al del mo imien o en compa ación con la se ie an e io de meno in ensidad.
A con inuación, se mues an las g á icas co espondien es a es a se ie, una po cada usua io:
Figu a 7-7. G á icas co espondien es a sen adillas con medio %RM-simulado.
Fuen e: Au o ía.
En es as g á icas se ap ecia cla amen e un aumen o en el iempo medio en e epe iciones espec o a la se ie
an e io . Mien as que en la se ie de bajo %RM el iempo en e epe iciones oscilaba en e 1,5 y 2 segundos, en
es a segunda se ie, con mayo con ol y ca ga simulada, los iempos se si úan en e 2,5 y 3 segundos pa a ambos
usua ios.
Conclusiones
42
42
9 CONCLUSIONES
n es e capí ulo se ecogen las conclusiones más ele an es ob enidas as el desa ollo del sis ema
elec ónico de con ol de sen adillas, así como un análisis compa a i o con o as soluciones exis en es. Se
p esen a un esumen gene al de los obje i os alcanzados, las en ajas y limi aciones del sis ema diseñado,
y se p oponen posibles aplicaciones u u as.
El p opósi o es o ece una isión c í ica y e lexi a sob e el abajo ealizado, e aluando an o su iabilidad
écnica como su u ilidad p ác ica en el con ex o del análisis y co ección del mo imien o co po al median e
ecnologías accesibles y pe sonalizables.
9.1 Resumen y e aluación del Sis ema desa ollado
A lo la go de es e abajo se ha desa ollado un sis ema elec ónico capaz de moni o iza la p o undidad de las
sen adillas en iempo eal, con el obje i o de de ec a la alidez de cada epe ición y acili a su análisis pos e io .
El sis ema se ha implemen ado en es pla a o mas dis in as, in eg ando un senso ul asónico HC-SR04, un
módulo WiFi pa a la ansmisión de da os pa a aquellas pla a o mas que no ienen WiFi in eg ado, un bo ón de
con ol y un LED de ala ma isual. Además, se ha diseñado una máquina de es ados ini a (FSM) que pe mi e
escala es e p oyec o de mane a cómoda y egis a la dinámica del eje cicio, ma cando los in en os allidos,
alidando epe iciones y ges ionando se ies y sesiones comple as.
Es e sis ema des aca po su simplicidad, po abilidad y bajo cos e, lo que lo con ie e en una opción accesible
pa a depo is as, en enado es o in es igado es que necesi en e alua la p o undidad de la sen adilla sin ecu i
a sis emas complejos o cos osos. Su uso se apoya en pla a o mas de desa ollo ampliamen e u ilizadas, lo que
acili a su p og amación, éplica y adap ación.
Además, es e ipo de sis ema esul a especialmen e ú il en disciplinas como el powe li ing (depo e de ue za
que consis e en le an a el mayo peso posible median e es mo imien os básicos: peso mue o, sen adilla y
p ess de banca), donde la alidez de una sen adilla depende es ic amen e de alcanza una p o undidad conc e a.
Dispone de una he amien a obje i a que e i ique es e c i e io puede se cla e an o en en enamien o como
en e aluaciones no o iciales, ayudando a e i a e o es de pe cepción y a es anda iza el ango de mo imien o
eque ido.
9.1.1 Ven ajas, incon enien es y limi aciones
El sis ema p opues o des aca po muchas en ajas como:
- Su bajo cos e.
- Facilidad de mon aje
- Re oalimen ación del eje cicio en iempo eal a a és de WiFi y Pue o se ie.
- Po abilidad en e dis in as pla a o mas
- Nula in e e encia en la comodidad del usua io. A di e encia de o os sis emas come ciales, no equie e
lle a ningún disposi i o sob e el cue po ni añadi peso adicional a la ba a, lo que esul a especialmen e
ele an e pa a e i a al e aciones en el en enamien o o la compe ición.
Sin emba go, el sis ema ambién p esen a algunas limi aciones como:
- El senso ul asónico HC-SR04 puede gene a e o es pun uales en la medición cuando es á en espacios
uidosos o con obs áculos ce canos.
- Dicho senso puede gene a lec u as inconsis en es si el obje o a de ec a (el glú eo del usua io) no
o ece una supe icie uni o me o pe pendicula , lo cual es habi ual en ana omías eales. Du an e las
p uebas se comp obó que la de ección e a muy p ecisa con supe icies comple amen e planas (como
una caja de zapa os), pe o algo más i egula con el cue po humano, debido a a iaciones en el ebo e
E

Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
43
de la señal ul asónica.
- La la encia de comunicación puede a ec a en conexiones WiFi ines ables.
En esumen, la g an en aja uncional en e a sis emas come ciales es que no a ec a a la ca ga ni a la comodidad
del usua io: no se coloca sob e el cue po ni sob e la ba a, lo que e i a p oblemas como desequilib ios, moles ias
o al e aciones en la écnica. Es o esul a especialmen e impo an e en con ex os de compe ición o en enamien o
con ca gas ele adas, donde incluso 100 g amos pueden ma ca di e encias. Siemp e eniendo en cuen a sus
limi aciones y el con ex o de uso.
9.1.2 E aluación
A lo la go del desa ollo del p oyec o se han alcanzado sa is ac o iamen e los obje i os plan eados. En cuan o a
los obje i os del sis ema, se ha log ado:
• Conec i idad WiFi: El sis ema ansmi e los da os inalámb icamen e a un clien e TCP a a és del
módulo ESP8266 o di ec amen e median e el ESP32.
• Con ado de epe iciones: Se ha implemen ado una máquina de es ados que pe mi e con a
au omá icamen e las epe iciones álidas.
• Medición del iempo en e epe iciones: Se calcula el in e alo en e sen adillas u ilizando ma cas
empo ales basadas en una unción de la lib e ía A duino (milis()), lo que pe mi e analiza la dinámica
del eje cicio.
• Medición de la p o undidad: El senso ul asónico HC-SR04 pe mi e de ec a la dis ancia en iempo
eal, de e minando la p o undidad alcanzada en cada epe ición, conc e amen e se ealiza en el es ado
EN_SQUAT.
• Ala ma: Se ac i a una señal isual median e un LED cuando la sen adilla no alcanza la p o undidad
mínima de inida, jun o con un mensaje de e o ía WiFi.
Respec o a los obje i os del p oyec o, ambién se han cumplido con éxi o:
• Es udio eó ico compa a i o: Se ha ealizado un análisis de allado de las es pla a o mas empleadas,
alo ando sus en ajas e incon enien es en es e ipo de aplicación. Po eso, se decidió u iliza la placa
ESP32 como pla a o ma inal.
• P o o ipado ísico: El sis ema se ha implemen ado de o ma uncional sob e A duino Uno R3, MSP-
EXP430G2ET y ESP32 De 38P. Sus códigos uncionales se pueden e en el capí ulo de Anexos.
• Es udio de iabilidad: Se ha comp obado que el sis ema es escalable, de bajo consumo, económico y
adap able a en o nos eales de en enamien o.
9.1.3 O as posibles aplicaciones
El sis ema, po su es uc u a modula y sin con ac o di ec o con el cue po, puede adap a se ácilmen e a o as
disciplinas como:
- Con ol de lexiones: si uando el senso en el suelo pa a de ec a la bajada del pecho.
- En enamien os de sal o: midiendo la al u a alcanzada desde una posición inicial.
- Eje cicios de mo ilidad o ehabili ación: donde se equie a asegu a que se alcanzan angos mínimos
de mo imien o.
- Eje cicios isomé icos: de iniendo una nue a posición y con igu ación.
En conclusión, es e p oyec o pod ía emplea se pa a analiza cualquie eje cicio que impliquen un cambio de
al u a del cue po o de algún segmen o co po al siemp e y cuando se hagan las modi icaciones opo unas.
Conclusiones
44
44
9.2 Análisis compa a i o del Sis ema p opues o
A con inuación, se ealiza un análisis compa a i o en e el sis ema desa ollado en es e TFG y a ios disposi i os
exis en es en el ámbi o depo i o y de in es igación. Es a compa ación pe mi i á iden i ica las di e encias en
cuan o a uncionalidades, ecnología u ilizada y obje i os especí icos. Se han seleccionado disposi i os
ep esen a i os de di e en es ca ego ías: sis emas come ciales como Push Band 2.0, Beas Senso y GymAwa e,
además del sis ema de e aluación de do si lexión del obillo desa ollado po (Calde ón Peña iel, 2019).
La abla compa a i a p esen ada des aca las ca ac e ís icas cla e de cada uno de es os disposi i os, esal ando
cómo el sis ema p opues o apo a una solución más especí ica, cómoda y pe sonalizada pa a nues o p oyec o.
Tabla 9-1. Compa a i a del sis ema p opues o con o os come ciales y de in es igación.
Fuen e: Au o ía.
Ca ac e ís ica
Sis ema
P opues o
Sis ema de
Calde ón
Peña iel
Push Band
2.0
Beas Senso
GymAwa e
Obje i o p incipal
Es udio
dinámico y
con ol de la
p o undidad
de la
sen adilla
E aluación de
ni eles de
do si lexión de
obillo en la
sen adilla
p o unda
Medición de
elocidad y
po encia
Medición de
elocidad y
a iga
Análisis de
po encia y
endimien o
Tipo de senso
Senso
ul asónico
Senso de
mo imien o
(goniome ía)
Acele óme o
Acele óme o
Senso láse
Conec i idad
Cable + Wi i
Wi i
Blue oo h
Blue oo h
Cableada y
Wi i
Re oalimen ación
Ala ma y
da os en
pan alla
Visual en
pan alla
Solo da os en
App
Solo da os en
App
Da os en
pan alla y
aplicación
Po abilidad
Al a
Media
Al a
Al a
Baja
G ado de
in luencia
Baja,
elemen os en
suelo
Al a, sis ema
odeando
obillo/gemelo
Media, banda
en an eb azo
Al a, senso en
cin u ón/cue po
Al a, cable
conec ado al
usua io
Aplicación
especí ica
Sen adilla
p o unda,
lexiones e
isomé icos
Sen adilla
p o unda
Múl iples
eje cicios de
ue za
Múl iples
eje cicios de
ue za
Le an amien os
olímpicos y
ue za máxima
Dicha compa ación e idencia que el sis ema p opues o se en oca en el análisis especí ico de la sen adilla
p o unda, p opo cionando in o mación de allada sob e la p o undidad del eje cicio y e oalimen ación
inmedia a pa a co egi e o es. A di e encia de disposi i os come ciales como Push Band 2.0 o Beas Senso ,
que es án o ien ados a medi elocidad y po encia en una a iedad de eje cicios, el sis ema desa ollado se
especializa en la moni o ización de la écnica y la p e ención de lesiones du an e la sen adilla p o unda, lo que
lo con ie e en una he amien a ú il pa a en enado es y depo is as que buscan mejo a su écnica.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
45
10 MEJORAS PARA EL FUTURO
n es e capí ulo se deba e sob e las dis in as mejo as a es e p oyec o pa a con e i lo en uno mucho mejo .
Aunque el sis ema desa ollado ha demos ado se uncional, e sá il y adecuado pa a su p opósi o, como
en cualquie p oyec o de ingenie ía, siemp e exis e ma gen de mejo a. Más abajo se p opone un es udio
de po abilidad y di e sas líneas de e olución que pe mi i ían op imiza el endimien o, la po abilidad y la
p ecisión del sis ema en u u as e siones, así como acili a su adopción en en o nos eales de en enamien o,
compe ición o análisis biomecánico.
10.1 Sus i ución del senso ul asónico po senso es de mayo p ecisión
Una de las p incipales limi aciones obse adas ha sido el compo amien o del senso ul asónico HC-SR04
en e a supe icies no comple amen e planas. Du an e las p uebas se comp obó que la medición e a muy es able
cuando se u ilizaba un obje o de e e encia plano (como una caja de zapa os), pe o el endimien o se educía
lige amen e al u iliza el cue po humano como supe icie e lec an e, especialmen e en la zona de los glú eos.
Es e e ec o es comp ensible debido a la dispe sión de la señal ul asónica sob e supe icies cu as o i egula es.
Pa a sol en a es e incon enien e, una mejo a ecomendable se ía sus i ui el senso ul asónico po un senso
de ecnología ToF (Time o Fligh ). Disposi i os como el VL53L0X o el VL53L1X o ecen una mayo
p ecisión, meno e o angula y mejo compo amien o en e a supe icies i egula es. Aunque su p ecio es
supe io , el aumen o de iabilidad y es abilidad jus i ica su in eg ación en e siones u u as, especialmen e en
con ex os donde se equie a una medición p ecisa, como compe iciones o análisis clínicos. En la siguien e
imagen se puede obse a dicho senso pa a mejo a el sis ema:
Figu a 10-1. Posible mejo a u u a de senso con meno sensibilidad a e o es.
Fuen e: www.amazon.es/M%C3%B3dulo-senso -dis ancia-Fligh -GY-VL53L0XV2
10.2 Es udio de iabilidad pa a po abilidad
Una ez alidado el co ec o uncionamien o del sis ema en un en o no con olado, se plan ea la posibilidad de
u iliza lo de o ma au ónoma y po á il. Es e apa ado es udia b e emen e la iabilidad ene gé ica y las opciones
de alimen ación pa a el sis ema basado en la placa u ilizada ESP32 De 38 pines.
Ac ualmen e, el sis ema se alimen a a a és del pue o mic o-USB de la ESP32 conec ado al o denado , que
p opo ciona una ensión de 5V. Sin emba go, dado que el Sis ema manda los da os po WiFi, no es necesa io
conec a lo al o denado pa a e los esul ados; ambién, el p og ama queda ca gado en la memo ia in e na del
mic ocon olado , no es necesa io man ene la conexión con el PC as la ca ga inicial. Po an o, se ab e la
posibilidad de alimen a el sis ema median e o as uen es de co ien e, como las siguien es:
E
Mejo as pa a el Fu u o
46
46
• Adap ado USB a co ien e (enchu e con encional): pe mi e conec a la placa a cualquie oma de
co ien e es ánda , man eniendo la uncionalidad comple a sin necesidad de o denado .
• Ba e ía po á il (Powe Bank): g acias al bajo consumo de la ESP32 y del es o de componen es
(senso ul asónico, pulsado y LED), se pod ía u iliza una ba e ía ex e na pa a alimen a el sis ema
du an e a ias sesiones sin eca ga inmedia a.
De ca a a mejo a la au onomía, se pod ían implemen a en el u u o mecanismos de aho o ene gé ico como
los modos de bajo consumo (Deep Sleep) disponibles en la ESP32, lo cual se ía especialmen e ú il si el sis ema
pe manecie a inac i o du an e la gos pe iodos en e sesiones.
La siguien e imagen mues a las posibles o mas nomb adas de alimen a el sis ema de mane a po á il o ija, ya
sea median e conexión di ec a a la ed eléc ica o a a és de una ba e ía po á il.
Figu a 10-2. Opciones de alimen ación pa a la placa ESP32 De 38P.
Fuen e: Au o ía.
En esumen, el sis ema p esen a una al a iabilidad pa a su uncionamien o au ónomo y po á il, sin necesidad
de conexión a un o denado , lo que lo hace ideal pa a su uso en dis in os con ex os: en enamien os en casa,
gimnasios o incluso al ai e lib e.
10.3 Reducción del amaño y eliminación de cables
Ac ualmen e, el sis ema es á mon ado sob e una placa de p o o ipos (b eadboa d), con cables suel os y
componen es modula es, lo cual es ideal pa a la ase de desa ollo y alidación. Sin emba go, pa a su u ilización
eal ue a del labo a o io, se ía con enien e ediseña el sis ema como un módulo compac o y au ónomo.
Es o se puede consegui median e:
• El diseño de una placa PCB pe sonalizada, in eg ando odos los elemen os elec ónicos.
• La inco po ación de una ba e ía eca gable (como una ba e ía Li-Po o ipo 18650), que pe mi a su uso
sin necesidad de conexión al o denado , como hemos is o en el es udio p e io.
• El mon aje de odos los elemen os en una ca casa imp esa en 3D, esis en e y e gonómica, que p o eja
los componen es y acili e su manipulación y anspo e.
Con es as modi icaciones, el sis ema se con e i ía en una he amien a po á il y lis a pa a su uso en gimnasios,
cen os depo i os o incluso compe iciones.
10.4 In e az g á ica
Una de las mejo as más in e esan es se ía el desa ollo de una in e az g á ica accesible desde el mó il o el
o denado , median e una aplicación o una página web gene ada po el p opio ESP32. Es a in e az pod ía
mos a en iempo eal los da os de cada epe ición: p o undidad, iempos, epe iciones álidas o allidas, y
además gua da un his o ial de sesiones.
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
47
Es e ipo de isualización no solo en iquece ía la expe iencia de usua io, sino que ace ca ía el sis ema al ni el
de usabilidad de las he amien as come ciales ac uales.
10.5 Adap ación a o os eje cicios
Una mejo a muy ele an e pa a el u u o se ía pe mi i que el p opio usua io seleccione el ipo de eje cicio que
desea ealiza sin necesidad de ol e a ca ga el código en el mic ocon olado . Pa a ello, se pod ía implemen a
un sis ema de con igu ación dinámica, en el que el usua io pueda elegi el modo de uncionamien o (po ejemplo:
sen adilla, lexión, sal o e ical, isomé ico...) a a és de un bo ón, eclado ma icial, pan alla ác il, aplicación
mó il o cualquie in e az de en ada sencilla.
El mic ocon olado de ec a ía es a selección y ca ga ía au omá icamen e la con igu ación in e na
co espondien e a ese eje cicio: ajus es de umb al, FSM especí ica, alidación de angos de mo imien o, e c.
Es o pe mi i ía una e sa ilidad o al del sis ema, acili ando su uso en múl iples con ex os sin necesidad de
conocimien os de p og amación o acceso al en o no de desa ollo.
Con es a uncionalidad, el sis ema se con e i ía en una he amien a mul ieje cicio, pe sonalizable y accesible,
ideal an o pa a usua ios domés icos como pa a en enado es, cen os depo i os o clínicos.
10.6 Sín esis de mejo as p opues as
Las mejo as plan eadas a lo la go de es e capí ulo no solo buscan pe ecciona el endimien o écnico del sis ema,
sino ambién sen a las bases pa a su e olución hacia una he amien a p o esional y e sá il. P opues as como
la sus i ución del senso ul asónico po al e na i as más p ecisas, la minia u ización del ha dwa e, la
eliminación de cables o la inco po ación de con igu aciones dinámicas pa a dis in os eje cicios, ab en el camino
hacia un sis ema más compac o, iable y au ónomo.
G acias a su diseño sin con ac o co po al y sin in e e encia en la ca ga del en enamien o, el sis ema iene
po encial pa a consolida se como e e encia en el con ol del mo imien o depo i o, especialmen e en
disciplinas como el powe li ing, donde la p ecisión en la ejecución es c í ica.
Es as p opues as no solo op imizan el p o o ipo ac ual, sino que ambién in i an a u u os desa ollado es a segui
inno ando, adap ando es a base uncional a nue os con ex os como el en enamien o, la isio e apia o la
in es igación biomecánica, siemp e man eniendo su simplicidad, bajo cos e y acilidad de uso.

Re e encias
48
48
11 REFERENCIAS
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Anexos
50
50
12 ANEXOS
12.1 Anexo A. Código de la placa A duino UNO R3
#include <So wa eSe ial.h>
So wa eSe ial esp8266(5, 6); // RX, TX
#de ine TRIG_PIN 8 // Pin digi al pa a T ig
#de ine ECHO_PIN 7 // Pin digi al pa a Echo
#de ine LED_PIN 4 // Pin digi al pa a ala ma isual
#de ine BOTON_PIN 2 // Pin digi al pa a el bo ón
#de ine elocidad_sonido 0.034 // Velocidad del sonido en cm/µs
#de ine il o_max 300 // Dis ancia máxima a ene en cuen a
in oma_ e e encia = 0; // Dis ancia mínima de e e encia (se ac ualiza á
dinámicamen e)
in dis ancia = 0; // Dis ancia desde el senso has a " ebo e"
in dis anciaAn e io = 0; // Dis ancia p e ia pa a e cuando comienza la bajada
in epe iciones = 0; // Con ado de epe iciones
in se ies = 1; // Con ado de se ies
in p o undidadRepe icion = 0; // De ec a la p o undidad de cada epe ición
unsigned long du acion = 0; // Pa a de e mina la du acion que a da " ebo e"
unsigned long iempoUl imaRepe icion = 0; // Ma ca de iempo de la úl ima epe ición
unsigned long iempoAc ual = 0; // Ma ca de iempo ac ual
loa in e aloSegundos = 0; // Pa a de e mina el in e alo de iempo en e
epe iciones
bool clien eConec ado = alse; // Es ado de con ol pa a a isa de clien e conec ado
bool in en oFallido = alse; // No ha llegado a la e e encia
S ing espues aESP = ""; // Pa a lee la espues a del esp8266
S ing mensajeWi i = ""; // Pa a en ia da os a a es del esp8266
unsigned long iempoUl imoClick = 0; // pa a de ec a pulsaciones
unsigned in con ado Clicks = 0; // Pa a mi a cuando acaba la epe ición
bool bo onP esionado = alse; // Pa a de ec a lanco de subida
enum Es ado { CALIBRAR,
INICIO,
BAJANDO,
VALIDA,
NO_VALIDA,
EN_SQUAT,
SUBIENDO };
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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Es ado es adoAc ual = CALIBRAR;
oid se up() {
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BOTON_PIN, INPUT);
digi alW i e(LED_PIN, LOW); // LED apagado po de ec o
Se ial.begin(9600);
esp8266.begin(9600); // Comunicación con ESP8266
delay(1000);
esp8266.p in ln("AT");
delay(1000);
esp8266.p in ln("AT+CWMODE=2"); // Pa a pone lo en modo AP, c ea su p opia ed WiFi
delay(1000);
esp8266.p in ln("AT+CWSAP= "ESP8266 ", "12345678 ",3,0"); // Se le asigna una SSDI pa a que nos
podamos conec a a a és del mó il/o denado
delay(1000); // El 0 le indica sin enc ip ación y
el 3 es el canal en que asmi i á
esp8266.p in ln("AT+CIPMUX=1");
delay(1000);
esp8266.p in ln("AT+CIPSERVER=1,80"); //Ac i a el se ido ESP8266
delay(1000);
}
oid loop() {
// Ve i ica si se ha conec ado o desconec ado un clien e
i (esp8266.a ailable()) {
espues aESP = esp8266. eadS ing();
i ( espues aESP.indexO ("0,CONNECT") != -1) {
clien eConec ado = ue;
Se ial.p in ln("-------Clien e conec ado-------");
} else i ( espues aESP.indexO ("0,CLOSED") != -1) {
clien eConec ado = alse;
Se ial.p in ln("-------Clien e desconec ado-------");
}
}
// Medimos dis ancia
digi alW i e(TRIG_PIN, LOW); // Asegu a un es ado limpio en el senso ul asónico
delayMic oseconds(2);
// En ia pulso de 10 mic osegundos
digi alW i e(TRIG_PIN, HIGH);
Anexos
58
58
// FSM - Máquina de Es ados
swi ch (es adoAc ual) {
case CALIBRAR:
// Ve i ica si se ha pulsado el bo ón pa a ac ualiza la e e encia
i (digi alRead(BOTON_PIN) == HIGH) {
oma_ e e encia = dis ancia; // Gua da la dis ancia ac ual como nue a e e encia
i (clien eConec ado) {
mensajeWi i = "--> Re e encia: " + S ing( oma_ e e encia) + " cm n" + "[Se ie 1] n";
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
}
es adoAc ual = SUBIENDO;
}
b eak;
case INICIO:
iempoAc ual = millis();
i (digi alRead(BOTON_PIN) == HIGH) {
i (!bo onP esionado) {
bo onP esionado = ue;
i ( iempoAc ual - iempoUl imoClick <= 2000) { // Pasa menos de 2 segundos en e un click
y o o
con ado Clicks++;
} else {
con ado Clicks = 1; // Reinicia si pasó demasiado iempo
}
iempoUl imoClick = iempoAc ual;
i (con ado Clicks == 2) { // Doble click bo ón pa a inaliza la se ie y ese eamos
núme o de epe iciones
se ies++;
epe iciones = 0;
i (clien eConec ado) {
mensajeWi i = "> Se ie inalizada < n";
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
mensajeWi i = "[Se ie " + S ing(se ies) + "] n";

Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
}
}
} else i ( iempoAc ual - iempoUl imoClick >= 2000) { // Si dejamos pulsado bo ón du an e
2 segundos, inalizamos eje cicio y ol emos al es ado Calib a
epe iciones = 0; // Es como si ese ea amos la
placa
se ies = 1;
i (clien eConec ado) {
mensajeWi i = ">>> EJERCICIO FINALIZADO <<< n";
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
}
delay(3000);
es adoAc ual = CALIBRAR;
}
} else {
bo onP esionado = alse;
}
i (dis ancia < dis anciaAn e io && dis ancia < 100) { // Dis ancia debe se meno que 100cm
pa a e i a alsos sal os a bajando es ando en posicion inicial
es adoAc ual = BAJANDO;
}
b eak;
case BAJANDO:
i (dis ancia <= oma_ e e encia) {
es adoAc ual = VALIDA;
in en oFallido = alse;
} else i (dis ancia < oma_ e e encia + 10) { // ce ca pe o no su icien e
in en oFallido = ue;
} else i (in en oFallido && dis ancia > oma_ e e encia + 15) {
// Si subió sin habe llegado al mínimo
es adoAc ual = NO_VALIDA;
}
b eak;
Anexos
60
60
case NO_VALIDA:
digi alW i e(LED_PIN, HIGH); // No se alcanzó la p o undidad co ec a (LED de ala ma encendido
du an e 1 segundo)
i (clien eConec ado) {
mensajeWi i = "¡INTENTO FALLIDO! ¡BAJA MÁS! n";
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
}
delay(1000);
digi alW i e(LED_PIN, LOW);
in en oFallido = alse;
es adoAc ual = SUBIENDO;
b eak;
case VALIDA:
epe iciones++;
// Cálculo del iempo en e epe iciones
iempoAc ual = millis(); // Gua da el momen o ac ual en milisegundos
i ( epe iciones > 1) { // E i a mos a iempo en la p ime a epe ición
in e aloMiliSegundos = iempoAc ual - iempoUl imaRepe icion;
}
iempoUl imaRepe icion = iempoAc ual; // Ac ualiza el iempo de e e encia
es adoAc ual = EN_SQUAT;
b eak;
case EN_SQUAT:
i (p o undidadRepe icion == 0 || dis ancia < p o undidadRepe icion) { // Se ac ualiza la
p o undidad si es 0 o la dis ancia es meno
p o undidadRepe icion = dis ancia;
} else i (dis ancia > oma_ e e encia) { // Se comienza a subi
i (clien eConec ado) {
mensajeWi i = "* Repe ición " + S ing( epe iciones) + ": n";
mensajeWi i += " - P o undidad " + S ing(p o undidadRepe icion) + " cm n";
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
i ( epe iciones > 1) {
mensajeWi i = " - Tiempo " + S ing(in e aloMiliSegundos) + " ms n";
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
61
Se ial.p in ("AT+CIPSEND=0,");
Se ial.p in ln(mensajeWi i.leng h());
delay(200);
Se ial.p in ln(mensajeWi i);
delay(200);
}
}
p o undidadRepe icion = 0;
es adoAc ual = SUBIENDO;
}
b eak;
case SUBIENDO:
i (dis ancia == dis anciaAn e io && dis ancia > 100) { // Nos asegu amos que uel a a
posicion inicial cuando la dis ancia es mayo a 100cm
es adoAc ual = INICIO; // Así e i amos alida nue a
epe ición sin subi comple amen e
}
b eak;
}
dis anciaAn e io = dis ancia;
delay(200); // Pequeña pausa pa a es abilidad
}
Anexos
62
62
12.3 Anexo C. Código de la placa ESP32 De 38P
#include <WiFi.h>
cons cha * ssid = "ESP32"; // Nomb e de la ed
cons cha * passwo d = "12345678"; // Con aseña
WiFiSe e se e (80);
WiFiClien clien ;
#de ine TRIG_PIN 18 // Pin digi al pa a T ig
#de ine ECHO_PIN 19 // Pin digi al pa a Echo
#de ine LED_PIN 5 // Pin digi al pa a ala ma isual
#de ine BOTON_PIN 4 // Pin digi al pa a el bo ón
#de ine elocidad_sonido 0.034 // Velocidad del sonido en cm/µs
#de ine il o_max 300 // Dis ancia máxima a ene en cuen a
in oma_ e e encia = 0; // Dis ancia mínima de e e encia (se ac ualiza á
dinámicamen e)
in dis ancia = 0; // Dis ancia desde el senso has a " ebo e"
in dis anciaAn e io = 0; // Dis ancia p e ia pa a e cuando comienza la bajada
in epe iciones = 0; // Con ado de epe iciones
in se ies = 1; // Con ado de se ies
in p o undidadRepe icion = 0; // De ec a la p o undidad de cada epe ición
unsigned long du acion = 0; // Pa a de e mina la du acion que a da " ebo e"
unsigned long iempoUl imaRepe icion = 0; // Ma ca de iempo de la úl ima epe ición
unsigned long iempoAc ual = 0; // Ma ca de iempo ac ual
loa in e aloSegundos = 0; // Pa a de e mina el in e alo de iempo en e
epe iciones
bool in en oFallido = alse; // No ha llegado a la e e encia
unsigned long iempoUl imoClick = 0; // pa a de ec a pulsaciones
unsigned in con ado Clicks = 0; // Pa a mi a cuando acaba la epe ición
bool bo onP esionado = alse; // Pa a de ec a lanco de subida
enum Es ado { CALIBRAR,
INICIO,
BAJANDO,
VALIDA,
NO_VALIDA,
EN_SQUAT,
SUBIENDO };
Es ado es adoAc ual = CALIBRAR;
oid se up() {
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BOTON_PIN, INPUT);
digi alW i e(LED_PIN, LOW); // LED apagado po de ec o
Se ial.begin(115200);
// Modo pun o de acceso
WiFi.so AP(ssid, passwo d);
se e .begin();
}
oid loop() {
// Ve i ica si se ha conec ado o desconec ado un clien e
i (!clien || !clien .connec ed()) {
clien = se e .a ailable(); // Espe a a que se conec e un clien e
}
// Medimos dis ancia
digi alW i e(TRIG_PIN, LOW); // Asegu a un es ado limpio en el senso ul asónico
delayMic oseconds(2);
// En ia pulso de 10 mic osegundos
digi alW i e(TRIG_PIN, HIGH);
delayMic oseconds(10);
digi alW i e(TRIG_PIN, LOW);
// Cap u a el iempo de espues a
du acion = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH, 30000); // Timeou de 30 ms
// Calcula la dis ancia (en cm)
dis ancia = du acion * elocidad_sonido / 2;
// Fil a alo es anómalos
i (dis ancia > il o_max || dis ancia == 0) {
e u n; // Igno a la lec u a si es demasiado al a o ce o
}
// FSM - Máquina de Es ados
swi ch (es adoAc ual) {
case CALIBRAR:
// Ve i ica si se ha pulsado el bo ón pa a ac ualiza la e e encia
i (digi alRead(BOTON_PIN) == HIGH) {
oma_ e e encia = dis ancia; // Gua da la dis ancia ac ual como nue a e e encia
// Mensaje po Se ial
Se ial.p in ln("--> Re e encia: " + S ing( oma_ e e encia) + " cm");
Se ial.p in ln("[Se ie 1]");

Anexos
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// Mensaje po WiFi
i (clien && clien .connec ed()) {
clien .p in ln("--> Re e encia: " + S ing( oma_ e e encia) + " cm");
clien .p in ln("[Se ie 1]");
}
es adoAc ual = SUBIENDO;
}
b eak;
case INICIO:
iempoAc ual = millis();
// De ección de dos pulsaciones ápidas
i (digi alRead(BOTON_PIN) == HIGH) {
i (!bo onP esionado) {
bo onP esionado = ue;
i ( iempoAc ual - iempoUl imoClick <= 2000) { // Pasa menos de 2 segundos en e un
click y o o
con ado Clicks++;
} else {
con ado Clicks = 1; // Reinicia si pasó demasiado iempo
}
iempoUl imoClick = iempoAc ual;
i (con ado Clicks == 2) { // Doble click bo ón pa a inaliza la se ie y ese eamos
núme o de epe iciones
se ies++;
epe iciones = 0;
Se ial.p in ln("> Se ie inalizada <");
Se ial.p in ln("[Se ie " + S ing(se ies) + "]");
i (clien && clien .connec ed()) {
clien .p in ln("> Se ie inalizada <");
clien .p in ln("[Se ie " + S ing(se ies) + "]");
}
}
} else i ( iempoAc ual - iempoUl imoClick >= 2000) { // Si dejamos pulsado bo ón du an e
2 segundos, inalizamos eje cicio y ol emos al es ado Calib a
Se ial.p in ln(">>> EJERCICIO FINALIZADO <<<"); // Es como si ese ea amos la placa
epe iciones = 0;
se ies = 1;
i (clien && clien .connec ed()) {
clien .p in ln(">>> EJERCICIO FINALIZADO <<<");
}
delay(3000);
es adoAc ual = CALIBRAR;
}
Sis ema elec ónico con ala ma pa a el es udio dinámico y el con ol de la p o undidad de la sen adilla
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} else {
bo onP esionado = alse;
}
i (dis ancia < dis anciaAn e io && dis ancia < 100) { // Dis ancia debe se meno que 100cm
pa a e i a alsos sal os a bajando es ando en posicion inicial
es adoAc ual = BAJANDO;
}
b eak;
case BAJANDO:
i (dis ancia <= oma_ e e encia) {
es adoAc ual = VALIDA;
in en oFallido = alse;
} else i (dis ancia < oma_ e e encia + 10) { // ce ca pe o no su icien e
in en oFallido = ue;
} else i (in en oFallido && dis ancia > oma_ e e encia + 15) {
// Si subió sin habe llegado al mínimo
es adoAc ual = NO_VALIDA;
}
b eak;
case NO_VALIDA:
digi alW i e(LED_PIN, HIGH); // No se alcanzó la p o undidad co ec a (LED de ala ma encendido
du an e 1 segundo)
Se ial.p in ln("¡INTENTO FALLIDO! ¡BAJA MÁS!");
i (clien && clien .connec ed()) {
clien .p in ln("¡INTENTO FALLIDO! ¡BAJA MÁS!");
}
delay(1000);
digi alW i e(LED_PIN, LOW);
in en oFallido = alse;
es adoAc ual = SUBIENDO;
b eak;
case VALIDA:
epe iciones++;
// Cálculo del iempo en e epe iciones
iempoAc ual = millis(); // Gua da el momen o ac ual en milisegundos
i ( epe iciones > 1) { // E i a mos a iempo en la p ime a epe ición
in e aloSegundos = ( iempoAc ual - iempoUl imaRepe icion) / 1000.0;
}
iempoUl imaRepe icion = iempoAc ual; // Ac ualiza el iempo de e e encia
es adoAc ual = EN_SQUAT;
b eak;
Anexos
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case EN_SQUAT:
i (p o undidadRepe icion == 0 || dis ancia < p o undidadRepe icion) { // Se ac ualiza la
p o undidad si es 0 o la dis ancia es meno
p o undidadRepe icion = dis ancia;
} else i (dis ancia > oma_ e e encia) { // Se comienza a subi
// Acabamos epe ición e imp imimos po pan alla/wi i sus da os
Se ial.p in ln("* Repe ición " + S ing( epe iciones) + ":");
Se ial.p in ln(" - P o undidad " + S ing(p o undidadRepe icion) + " cm");
i ( epe iciones > 1) {
Se ial.p in ln(" - Tiempo " + S ing(in e aloSegundos) + " s");
}
i (clien && clien .connec ed()) {
clien .p in ln("* Repe ición " + S ing( epe iciones) + ":");
clien .p in ln(" - P o undidad " + S ing(p o undidadRepe icion) + " cm");
i ( epe iciones > 1) {
clien .p in ln(" - Tiempo " + S ing(in e aloSegundos) + " s");
}
}
p o undidadRepe icion = 0;
es adoAc ual = SUBIENDO;
}
b eak;
case SUBIENDO: // Si que emos u iliza es e sis ema pa a ealiza sen adillas, en la
condición, la dis ancia debe se mayo a 20cm, en luga de 100cm
i (dis ancia == dis anciaAn e io && dis ancia > 100) { // Nos asegu amos que uel a a
posicion inicial cuando la dis ancia es mayo a 100cm
es adoAc ual = INICIO; // Así e i amos alida nue a
epe ición sin subi comple amen e
}
b eak;
}
dis anciaAn e io = dis ancia;
delay(10); // Pequeña pausa pa a es abilidad
}