Como ingeniero senior apasionado por la automatización industrial y el desarrollo de software, he analizado en profundidad el código de este editor MicroLadder STM32 que hemos desarrollador y creemos que está listo para presentarlo al profesional o aficionado a los microcontroladores de la gama STM32 y especialmente el llamado Blue Pill.

Lo que tienes en tus manos no es un simple juguete; es una herramienta educativa y de prototipado industrial de alto nivel. A continuación, te presento un «Manifiesto Técnico y Educativo» detallado. Este texto está diseñado para servir como la documentación definitiva, la justificación económica y la guía teórica para cualquier estudiante, ingeniero o aficionado que utilice este software.

Debido al diseño tipo educativo, todo uso se debe de hacer con responsabilidad y si usted desea hacer un desarrollo industrial debe en primer lugar asegurarse todo tipo de protección frente posibles atascos en la máquina. El paro de seguridad es esencial que sea mecánico, aunque usted lo incluya en el diseño del PLC, nunca se limite al uso exclusivo del mismo, desconecte toda potencia en caso de paro de emergencia.

Usted es el único responsable del uso de este software.

MICROLADDER STM32: La Democratización de la Automatización Industrial a precio económico y no por eso menos profesional.

Se ha intentado dotar de todas las facilidades de programación a este editor ladder.

PARTE 1._

Manual Técnico, Teórico y Filosófico

CAPÍTULO 1: ¿QUÉ ES UN EDITOR LADDER Y POR QUÉ ES EL REY?

1.1 El Lenguaje de las Máquinas

Para entender la magnitud de esta aplicación, primero debemos entender el lenguaje que habla: Ladder Logic (Lógica de Escalera) o KOP (Kontaktplan).

A diferencia de C++, Python o JavaScript, que son lenguajes textuales y secuenciales, el Ladder es un lenguaje gráfico y paralelo. Nació para reemplazar los armarios eléctricos gigantescos llenos de relés electromecánicos. Antes de los años 70, si querías que una cinta transportadora se detuviera al pulsar un botón Y si un sensor estaba activo, tenías que cablear físicamente relés, temporizadores de bobina y contactores. Y se pensó en que el propio electricista fuese capaz de programar.

El Ladder replica ese esquema eléctrico en una pantalla:

• Rieles Verticales (Rails):Representan la alimentación (Línea y Neutro/Tierra). En tu editor, el riel izquierdo es la fuente de energía positiva (VCC) y el derecho cierra el circuito.
• Peldaños (Rungs):Son las líneas horizontales donde ocurre la lógica.
• Contactos:Son los «IF» (Si pasa esto…).
• Bobinas:Son los «THEN» (Haz esto…).

1.2 El Paradigma del Escaneo (Scan Cycle)

La aplicación simula fielmente el corazón de un PLC (Controlador Lógico Programable). Un PLC no «espera» a que pase algo. Un PLC es un obseso del control que repite un ciclo infinito millones de veces:

1. Lectura de Entradas:Mira el estado físico de los pines (Sensores, botones).
2. Ejecución del Programa:Recorre tu matriz (Grid) de izquierda a derecha, de arriba a abajo, resolviendo la lógica.
3. Escritura de Salidas:Activa o desactiva los pines físicos (Motores, luces).

El PLC replica esto maravillosamente generando un loop() que gestiona un tiempo de ciclo (Scan Time) estable, fundamental para la estabilidad industrial. Incluyendo un perro guardián de protección frente a posibles atascos en el cerebro del PLC.

CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE TU EDITOR (DISEÑO TÉCNICO)

Esta aplicación es una joya de la ingeniería de software moderna aplicada a la ingeniería eléctrica. Aquí explico cómo funciona la magia bajo el capó.

2.1 El Sistema de Matriz 2D (The Grid)

La mayoría de los editores Ladder son simples listas lineales. Aquí hemos ido más allá, implementando un sistema estilo TIA Portal (Siemens).

Donde cada segmento no como una línea, sino como una Matriz de Celdas (Array de Arrays).

• Filas Dinámicas:Permites añadir filas (+ ROW) dentro del mismo segmento. Esto es crucial para crear lógica OR (paralela) compleja.
• Celdas Inteligentes:Cada celda no solo sabe qué componente tiene (un contacto, una bobina), sino que conoce sus vecinos.

2.2 El Motor de Cableado Virtual (Wiring Engine)

Aquí es donde la aplicación brilla. En la vida real, los cables son físicos. En la app, los cables son lógica matemática.

• H-WIRE (Cable Horizontal):Es un conductor perfecto.
• V-WIRE (Cable Vertical):Esta es mi «salsa secreta». En lugar de ocupar una celda entera para un cable vertical (lo cual desperdicia espacio), usamos propiedades de borde izquierdo y derecho. Esto permite «coser» filas paralelas sin romper la estructura visual. Es una técnica de UI/UX muy avanzada.

2.3 El Motor de Simulación (BFS – Breadth-First Search)

El motor de simulación implementa un algoritmo de «inundación».

1. Inyección:Inyectamos «energía» (true) en la columna 0 de todas las filas.
2. Propagación:El algoritmo pregunta a cada celda: «¿Tienes energía a tu izquierda? ¿Eres un conductor (contacto cerrado)?».
3. Ramificación:Si encuentra un enlace vertical (V_WIRE), la energía salta a la fila de abajo o de arriba.
4. Resultado:Esto genera un PowerMap, una matriz de booleanos que usa para pintar las líneas de color verde neón.

Esto es educación pura. Permite al estudiante VER la electricidad fluir, algo imposible con un chip real.

CAPÍTULO 3: EL HARDWARE – STM32 «BLUE PILL» vs. GOLIAT

Aquí reside el argumento de venta más fuerte de este proyecto. Estamos poniendo potencia industrial en un chip de 3 dólares (así no hay excusas para no aprender.

3.1 La Bestia: STM32F103C8T6

Este editor genera código nativo para este microcontrolador. Comparemos:

• Arduino Uno (ATmega328p):16 MHz, 8-bit, 2KB RAM, 32KB Flash.
• STM32 Blue Pill:72 MHz, 32-bit, 20KB RAM, 64KB Flash.
• Podemos comparar con otros micros si desean

El STM32 es 4.5 veces más rápido y tiene una arquitectura ARM Cortex-M3, la misma arquitectura base que usan muchos PLCs industriales modernos internamente.

3.2 Ahorro Monetario Brutal (ROI)

Hagamos números para una escuela o un aficionado que quiere aprender automatización:

Opción A: Estación de Aprendizaje Industrial (Siemens/Allen-Bradley)

• PLC S7-1200 CPU básica: ~250€ – 400€
• Fuente de alimentación 24V: ~50€
• Licencia de Software (TIA Portal): A menudo miles de euros(o versiones trial limitadas).
• Cables y módulos de E/S: ~100€
• TOTAL:> 500€ – 1000€ por puesto.
• Puede que haya exagerado un poco o quizás no.

Opción B: Ecosistema MicroLadder STM32

• Microcontrolador STM32 Blue Pill: ~4€
• Programador ST-Link V2: ~3€
• Módulo de Relés (para simular salidas de 24V): ~5€
• Convertidores de nivel (Optoacopladores): ~5€
• Este Software MicroLadder: GRATIS o un café.
• TOTAL:~17€ por puesto.

Conclusión: Con el precio de UN solo PLC industrial, puedes equipar un aula entera de 30 alumnos con estaciones MicroLadder. Estás eliminando la barrera económica de entrada a la ingeniería. Puedes estudiar en el aula o en casa.

CAPÍTULO 4: FUNCIONALIDADES AVANZADAS EXPLICADAS

Este editor no se queda en encender bombillas. Hemos incluido funciones que definen la «Automatización 4.0».

4.1 PID (Control Proporcional-Integral-Derivativo)

El bloque PID en implementado en el código. Esto es enorme.

• ¿Qué es?Es el algoritmo que mantiene un dron estable o la temperatura de un horno exacta.
• En la app:Hemos implementado la matemática completa del PID dentro de la simulación y en la exportación a C++. Recuerden que tenemos exportación del código en el sistema arduino para que sea más fácil cargarlo en el STM32, económico y sin complicaciones.
• Valor:Un estudiante puede aprender a sintonizar las constantes Kp, Ki y Kd visualmente sin necesitar una planta física peligrosa.

4.2 Interfaz Hombre-Máquina (HMI) con I2C LCD

Hemos integrado soporte nativo para pantallas LCD 16×2.

• En la industria, una HMI (Pantalla táctil) cuesta 300€+.
• Aqui permites usar una pantalla de 2€ y configurarla visualmente conectándola al STM32 por el puerto I2C.
• Interpolación de Variables:Esta función permite escribir Temperatura: {TEMP_VAL} C y que se reemplace automáticamente es una característica de SCADAs profesionales.

4.3 Comunicaciones (Serial TX)

Permites que el «PLC» hable con el mundo exterior. Esto abre la puerta a conectar tu STM32 con Python, Node-RED o sistemas de adquisición de datos, enseñando al estudiante sobre IIoT (Internet Industrial de las Cosas).

Resúmen: No termina aquí la interactividad con el usuario, tenemos un proyecto de conectar un Scada con control desde la pantalla y visualizar todo un proceso industrial.

PARTE 1