Autorul poate fi contactat la adresa: Login pentru adresa

Ceasul cu alarma in patru timpi are ca scop principal inlaturarea riscului de a opri alarma si a adormi la loc. Desi somnul este bun, nimeni nu isi doreste sa intarzie la facultate, examene sau la munca. O alarma obisnuita are un simplu buton de oprire a acesteia, fapt ce o face foarte vulnerabila la dorinta puternica a oamenilor de a mai dormi cateva minute. In acest sens, ceasul cu alarma in patru timpi obliga utilizatorul sa se dea jos din pat pentru a opri alarma. Mai mult decat atat, aceasta alarma reduce necesitatea de a auzi un sunet neplacut care sa ne trezeasca. Astfel, cei patru timpi in care functioneaza alarma sunt: 1. Pornirea unui ventilator; 2. Aprinderea luminilor; 3. Pornirea unei melodii cu o intensitatea redusa; 4. Folosirea tuturor celor de mai sus in acelasi timp. In acest sens, in oricare dintre cei 4 timpi alarma poate fi oprita prin simpla coborare din pat. Scopul este de a face trezirea cat mai usoara si treptata. Cu toate acestea, pasul 4 inlatura riscul de a nu trezi utilizatorul.

Asadar, proiectul este util deoarece majoritatea oamenilor folosesc o alarma pentru a se trezi, iar aceasta alarma inlatura dependenta de telefon, care se poate descarca, face trezirea mai placuta, dar in acelasi timp te obliga sa te dai jos din pat.

Interactiune modulelor este foarte simpla. Input-ul introdus de la butoane reprezinta alegerea orei la care sa sune alarma. De asemenea, se primeste si un semnal de la senzorul de miscare folosit pentru a opri alarma. In ceea ce priveste output-ul: 1. LCD-ul va afisa ora; 2. Difuzorul va reda sunetul de alarma; 3. Motorul va actiona un ventilator.

Dupa setarea alarmei, cand se ajunge la momentul alarmei, cele patru etape incep pe rand, cate 10 secunde, la final ramanand toate modulele active (ventilatorul, difuzorul si LED-ul) pana la oprire. In orice moment, alarma va putea fi oprita numai prin detectarea coborarii din pat.

In continuare se afla schema electrica a proiectului (realizata cu ajutorul aplicatiei EAGLE).

Pentru realizarea partii software a proiectului am folosit avr-gcc, precum si softul oferit in sectiunea Fisiere de pe site (Bootloader USB).

In acest sens, realizarea softului poate fi impartite in mai multe sectiuni. Prima si cea mai usoara parte este adaugarea logicii pentru butoane. Astfel, am folosit 3 butoane pentru setarea alarmei: doua pentru alegerea orei si a minutului, iar altul pentru confirmarea selectiei. Urmatorul lucru de realizat este utilizarea unui Real Time Clock pentru a compara timpul la care s-a setat alarma cu timpul actual. In momentul in care s-a ajuns la ora la care trebuie sa sune alarma, se efectueaza urmatoarea secventa: - In primele 10 secunde functioneaza se aprinde un ventilator, cu ajutorul unui tranzistor (adica se aplica tensiune in baza tranzistorului pentru a lasa curentul sa treaca din baterii spre motor); - In urmatoarele 10 secunde se va aprinde lumina; - La urmatorul pas va suna alarma prin intermediul unui buzzer; - Ultimul pas reprezinta combinarea celor 3 tipuri de alarme anterioare. In orice moment, alarma va fi oprita la detectarea miscarii de catre un PIR.

De asemenea, proiectul foloseste un ecran LCD pentru afisarea unor mesaje pentru a sti care este ora in orice moment si la cat a fost setata alarma.

void IO_init()
{
	//buton PD5 = Confirmare alarma
	//buton PD4 = Setare Ora (in mod circular 0-24)
	//buton PD1 = Setare Minut (0-60 cu pas 5)
	DDRD &= ~(1 << PD1) & ~(1 << PD4) & ~(1 << PD5);
	//Rezistenta de pull-up
	PORTD |= (1 << PD1) | (1 << PD4) | (1 << PD5);
	
	//Motor
	DDRA |= (1 << PA0);
	
	//LED
	DDRA |= (1 << PA3);
	
	//Buzzer
	DDRA |= (1 << PA6);
	PORTA &= ~(1 << PA6);
	
	//Senzor de miscare
	DDRA &= ~(1 << PA1);
	
	//Intreruperi pentru butoane si senzor de miscare
	PCICR = 0;
	PCICR |= (1 << PCIE3) | (1 << PCIE0);
	PCMSK3 = 0;
	PCMSK0 = 0;
	PCMSK3 |= (1 << PCINT24) | (1 << PCINT25) 
			| (1 << PCINT28) | (1 << PCINT29);
	PCMSK0 |= (1 << PCINT1);
}

Tratare intrerupere venita de la senzorul de miscare

ISR(PCINT0_vect)
{
	if ((PINA & (1 << PA1)) != 0) {
		//detectare miscare
		if (OCR1B == 1 && alarm_started == 1)
			OCR1B = 2;
	}
}

Tratare intreruperi de la butoane

ISR(PCINT3_vect)
{
	if ((PIND & (1 << PD5)) == 0)
    {	
		if(alarm_set == 0) {
			OCR1B = 1;
		}
		_delay_ms(250);
	}

	else if ((PIND & (1 << PD4)) == 0)
    {	
		h_alarm = (h_alarm + 1) % 24;
		
		sprintf(buffer1, "%d:%d", h_alarm, min_alarm);
		ST7735R_DrawText(50, 100, spaces, 255, 255, 0, 0, 0, 0);
		ST7735R_DrawText(50, 100, buffer1, 255, 0, 0, 0, 0, 0);
		_delay_ms(250);
	}
	
	else if ((PIND & (1 << PD1)) == 0)
    {	
		min_alarm = (min_alarm + 1) % 60;
		
		sprintf(buffer1, "%d:%d", h_alarm, min_alarm);
		ST7735R_DrawText(50, 100, spaces, 255, 255, 0, 0, 0, 0);
		ST7735R_DrawText(50, 100, buffer1, 0, 255, 255, 0, 0, 0);
		_delay_ms(250);
	} else if ((PIND & (1 << PD0)) == 0)
    {	
		if(alarm_set == 1) {
			OCR1B = 2;
		}
		_delay_ms(250);
		
	}
}

In implementarea proiectului am folosit cateva biblioteci ajutatoare: una pentru LCD, iar alta pentru RTC.

Rezultatele se pot vedea in pozele urmatoare.

In final, pot sa spun ca sunt fericit ca am reusit sa fac proiectul sa functioneze asa cum am vrut initial. Desi pare foarte simplu, am observat ca apar enorm de multe probleme pe parcurs la care nu m-as fi gandit. Asadar, sper sa il aduc intr-o forma mai frumoasa din punct de vedere vizual si poate chiar sa il folosesc deoarece mi se pare util.

• SPI si LCD
• RTC
• Datasheet ATmega324A
• Documentația în format PDF