Faruri Adaptive cu Tehnologie Matrix și Control prin Senzori

Proiectul constă în realizarea unui sistem de iluminat auto inteligent, inspirat de tehnologiile “Matrix LED” regăsite pe autovehiculele premium.

Scopul proiectului: Scopul principal este creșterea siguranței rutiere pe timp de noapte. Sistemul își propune să rezolve două mari probleme ale condusului nocturn: unghiurile moarte din curbe și orbirea șoferilor care vin din sens opus, prin adaptarea dinamică a direcției și formei fasciculului luminos.

Ideea de la care am pornit: Ideea a pornit de la studierea modului în care farurile moderne folosesc matrici de LED-uri pentru a crea “conuri de umbră”. Mi-am propus să reproduc acest efect la scară mică, integrând și direcționarea mecanică a farului în funcție de înclinarea vehiculului.

De ce este util: Proiectul demonstrează cum integrarea mai multor tipuri de senzori (I2C, ADC, GPIO) cu actuatoare (PWM, One-Wire) poate genera un sistem autonom capabil să ia decizii în timp real pentru a proteja participanții la trafic.

Sistemul este gândit în jurul unui microcontroller ATMega328P (placa Arduino Uno) care acționează ca unitate centrală de procesare (ECU). Arhitectura se bazează pe trei fluxuri principale:

• 1. Fluxul de activare (ADC): O fotorezistență monitorizează lumina ambientală. Când aceasta scade sub un anumit prag, sistemul principal de iluminat este activat.
• 2. Fluxul direcțional (I2C & PWM): Un modul giroscop/accelerometru (MPU6050) citește înclinația/virajul sistemului pe axa Z. Microcontrollerul procesează aceste date și comandă prin semnale PWM două servomotoare SG90, rotind farurile mecanic pentru a ilumina interiorul curbei.
• 3. Fluxul de evitare / Matrix (GPIO & One-Wire): Un senzor ultrasonic (HC-SR04P) scanează distanța față de obstacolele din față. Dacă un vehicul este detectat la o distanță critică, datele sunt trimise către banda LED adresabilă (WS2812), care va stinge selectiv LED-urile centrale, păstrând iluminarea pe margini (efectul de decupare Matrix).

Notă: Schema bloc a sistemului, realizată în draw.io, va fi încărcată aici în etapa următoare a documentației.

Listă de piese:

• Microcontroller: Arduino Uno (bazat pe ATMega328P)
• Modul Giroscop și Accelerometru: MPU6050 (Comunicare I2C)
• Senzor Ultrasonic: HC-SR04P (Pentru funcția Matrix)
• Senzor de lumină: Fotorezistență (LDR) + Rezistență 10kΩ (Divizor de tensiune pt. ADC)
• Actuatoare mecanice: 2 x Servomotoare SG90 (Control PWM)
• Actuatoare luminoase: Bandă LED RGB Adresabilă WS2812B
• Modul de alimentare: Sursă Breadboard MB-102 (pentru a asigura curentul necesar motoarelor)
• Baterie 9V + Conector Jack
• Breadboard 830 puncte și fire de conexiune Dupont

Notă: Schema electrică realizată în EAGLE va fi adăugată odată cu finalizarea conectării componentelor.

Mediu de dezvoltare:

• Dezvoltarea codului (firmware) se va realiza în Arduino IDE, utilizând atât funcții specifice mediului, cât și manipularea directă a regiștrilor (pentru configurarea eficientă a ADC-ului și a timerelor, unde este necesar un control mai precis).

Librării externe planificate:

• Wire.h - Pentru comunicația I2C cu modulul MPU6050.
• Adafruit_NeoPixel.h (sau similar) - Pentru controlul individual al LED-urilor de pe banda WS2812B.

Algoritmi și funcționalități:

• Algoritmul de mapare direcțională: Citirea valorilor raw de la giroscop, filtrarea lor (ex: un filtru complementar simplu pentru stabilitate) și maparea unghiului calculat într-o plajă de valori PWM [0 - 180 grade] pentru servomotoare.
• Algoritmul Matrix: Calcularea distanței (pe baza ecoului ultrasonic) și setarea unui prag de declanșare. La atingerea pragului, se va rula o funcție de actualizare a array-ului de culori pentru banda LED, stingând indexurile centrale.

(Secțiune în lucru - va fi completată după asamblarea fizică și testarea codului)

(Secțiune în lucru)

(Aici se va regăsi arhiva cu sursele finale și fișierul README)

• 04.05.2026: Crearea paginii de wiki. Stabilirea listei de componente și a obiectivelor arhitecturale. Testarea cu succes a senzorului LDR și a mediului de dezvoltare pe PC, validând circuitul divizorului de tensiune pentru ADC. Urmează asamblarea completă la primirea restului componentelor hardware.

• Datasheet ATMega328P: [link datasheet microchip]
• Datasheet MPU6050: [link datasheet invensense]
• Documentație protocol I2C și setare timere din laboratoarele PM.