DIEGO RIVERASDE // SYS_ONLINE
STATUS: PRODUCTION_ACTIVE
REG_DATE: 2025-12-01
// TECHNICAL_SPECIFICATION_SHEET

Sistema de Control HID & Coprocesamiento IoT

Sistema de control de dispositivos móviles basado en arquitectura maestro–esclavo

ABRIR REPOSITORIO / ENLACE↗←VOLVER AL CATÁLOGO
[STACK_TECNOLÓGICO]
PythonRaspberry PiGitHub ActionsUART/I2C
[DOMINIO_Y_TAGS]
IoTEmbedded SystemsPythonCI/CDHardware
[RESULTADOS_CLAVE_VERIFICADOS]
  • [OK]Comunicación hardware robusta y determinista
  • [OK]Compilación cruzada y pipelines CI/CD automatizados
  • [OK]Emulación HID de latencia ultrabaja

Visión General del Sistema

Este proyecto implementa una solución de hardware y software para el control programático de dispositivos móviles a través de una arquitectura maestro–esclavo distribuida entre una unidad de procesamiento central (Raspberry Pi 4) y un microcontrolador secundario (Raspberry Pi Pico).

La necesidad principal radicaba en interactuar con interfaces táctiles y de periféricos en dispositivos móviles sin requerir privilegios de root ni software auxiliar en el dispositivo receptor, garantizando tiempos de respuesta en milisegundos y reproducibilidad en pruebas automatizadas.

Arquitectura de Hardware & Comunicación

El sistema opera bajo un protocolo de bus serie bidireccional estructurado:

  1. Unidad Maestra (Raspberry Pi 4):
    • Ejecuta el orquestador principal en Python.
    • Procesa secuencias de instrucciones de alto nivel, lógica de control y validación de estados.
    • Transmite tramas de bytes encapsuladas con CRC a través de bus UART / I2C.
  2. Coprocesador de Entrada (Raspberry Pi Pico):
    • Emula un dispositivo USB compuesto estándar (USB Human Interface Device - HID).
    • Interpreta comandos de bajo nivel enviados por el maestro y genera eventos de teclado, ratón o puntero absoluto a nivel de firmware.
+-------------------+      UART / I2C      +-------------------+      USB HID       +--------------------+
|  Raspberry Pi 4   | -------------------> | Raspberry Pi Pico | -----------------> | Dispositivo Móvil  |
|  (Lógica & Tests) | <------------------- |  (Firmware Emul)  |                    | (Target Device)    |
+-------------------+      Telemetría      +-------------------+                    +--------------------+

Retos Técnicos Superados

  • Sincronización de Buses: Diseño de un protocolo de tramas con cabecera de sincronismo, payload binario y suma de comprobación para evitar corrupciones por ruido electromagnético en las líneas de datos.
  • Tolerancia a Fallos: Implementación de un watchdog en el microcontrolador y timeouts estrictos en el orquestador Python para recuperación automática en caso de desbordamiento de búfer.
  • Automatización CI/CD: Configuración de GitHub Actions con entornos de compilación cruzada hacia arquitecturas ARM64 y pruebas sintéticas de verificación de protocolo.