Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:prj2023:alucaci:alarm-clcok [2023/05/10 11:12]
mihaela.sandru
+++ pm:prj2023:alucaci:alarm-clcok [2023/05/30 03:06] (current)
mihaela.sandru [Bibliografie/Resurse]
@@ Line 6: / Line 6: @@
 ===== Introducere =====
-Tema proiectului reprezinta un ceas digital, care are posibilitatea de a-i seta un numar maxim de 6 alarme. In plus, ceasul afiseaza temperatura si umiditatea din camera, iar pentru anumite valori critice ale acestora se declanseaza pornirea unui umidificator alimentat prin usb-c.
+Tema proiectului reprezinta un ceas digital, care are posibilitatea de a-i seta un numar maxim de 4 alarme. Are optiunea de a-i configura ceasul si luminozitatea display-ului. In plus, ceasul afiseaza temperatura si umiditatea din camera, iar pentru anumite valori critice ale acestora se declanseaza pornirea unui umidificator alimentat prin usb-c.
 {{ :pm:prj2023:alucaci:frekvens_back.jpg?200|}}
 {{ :pm:prj2023:alucaci:frekvens_front.jpg?200|}}
@@ Line 18: / Line 18: @@
 Pentru ca este vorba de un ceas, folosesc un modul extern RTC (Real Time Clock) pentru a tine evidenta timpului. Acest modul comunica cu Masterul prin protocolul I2C. Alarmele se configureaza prin intermediul butoanelor de pe spatele cuburilor Frekvens. La momentul setat, se va declansa o alarma prin difuzor. De asemenea, Masterul primeste informatii de la senzorul de temperatura si umiditate, iar la anumite valori critice ale acestora va porni umidificatorul prin intermediul mosfetului.
+==== Block diagram ====
 {{ :pm:prj2023:alucaci:schema_bloc_smi.png |}}
 ===== Hardware Design =====
 Lista de componente:
-  * 2 cuburi Frekvens (32 shift-registere + 256 LED-uri + 4 butoane)
+  * 2 cuburi Frekvens (32 shift-registere SCT2024 + 256 LED-uri + 4 butoane)
   * 3 placi A-Star ATmega328PB
   * amplificator audio PAM8403
   * difuzor
   * senzor de temperatura si umiditate DHT11
-  * RTC
+  * modul de PCF8563 RTC (Real Time Clock)
   * 2 USB-C
-  * Mosfet AO3400
+  * mosfet AO3400
-  * USBASP
+  * USBASP AVR Programmer
   * 2 AC-DC Power Supply (una de 3.3v si una de 5V)
+==== Electrical Schematic ====
 {{:pm:prj2023:alucaci:electrical_schematic.png?direct&800|}} \\
 {{:pm:prj2023:alucaci:electrical_schematic.pdf|}}
+==== Hardware Journey ====
+De pe placile cu leduri si shift-registere am scos chip-ul care le controla. Am pus cele 2 surse izolate de 3.3V si 5V si USB-C-urile in capacele cuburilor Frekvens, izoland astfel traseele de putere de cele de semnal. Pe placuta de prototipare am lipit cele 3 placi A-Star ATmega328PB, USBASP-ul, modulul RTC si firele dintre ele si am plasat-o in cutia numarul 1 (stanga). \\
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img11.jpg?210|}}
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img12.jpg?180|}}
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img3.jpg?280|}} \\
+In cutia numarul 2 (dreapta) am adaugat difuzorul cu amplificatorul audio PAM8403 si mosfetul AO3400. Si am scos senzorul de temperatura si umiditate in afara cutiei. \\
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img14.jpg?280|}}
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img5.jpg?180|}}
+{{:pm:prj2023:alucaci:ac_img6.jpg?200|}}
 ===== Software Design =====
+==== Flow Chart ====
+Codul se bazeaza pe un automat de stari, conform diagramei de mai jos.
-<note tip>
+Automatul porneste din starea Clock in care afiseaza pe display ora curenta primita de la modulul RTC. La o apasare lunga a butonului Select (de aici inainte vom trata acest eveniment ca buton de Return) se va afisa pe ecran intensitatea luminoasa a ecranului, care poate fi modificata prin butoanele de Up si Down.
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
+Prin apasarea butonului Select in starea Clock se ajunge in starea Menu, in care se va afisa pe ecran optiunile pe care le are utilizatorul: setarea a patru alarme, configurarea ceasului si a valorii critice la care sa porneasca umidificatorul (mosfetul), afisarea temperaturii si umiditatii. Modificarea valorilor se face prin intermediul butoanelor Up, Down si Select (acolo unde este cazul).
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
+Revenirea dintr-o stare la o stare anterioara se face prin butonul Return (valabil pentru orice stare).
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
+{{ :pm:prj2023:alucaci:ac_flow_chart.png |}}
-</note>
+==== Code Structure ====
+Codul este impartit in doua mari categorii de fisiere: cele destinate componentei master (master.ino, button.h, settings.h), respectiv cele pentru slave-uri (slave.ino, standard_matrices_draw.h). \\
+=== Slave ===
+In fisierul standard_matrices_draw.h, se gasesc matricile pe care le foloseste slave-ul ca sa deseneze pe display, salvate in PROGMEM (memoria flash).
+In fisierul slave.ino este implementata logica pentru componenta slave. Sunt initializate o interfata UART Software (comunicarea cu masterul), o interfata seriala de tip hardware pentru debugging si pinii pentru shiftarea bitilor. Slave-ul asteapta inputuri de la master si pe baza comenzilor primite deseneaza in frame buffer imaginea ceruta si shifteaza bitii la output. Inputurile sunt de forma //<nr_slave><luminosity><command>//, unde //nr_slave// reprezinta numarul slave-ului pentru care este destinat mesajul, iar //luminosity// se foloseste la realizarea PWM-ului pentru reglarea intensitatii led-urilor.
+=== Master ===
+Masterul comunica cu slave-urile prin Software UART.
+La fiecare trecere prin loop, masterul:
+  * citeste ceasul de la modulul RTC si trimite comanda la slave o data pe minut, atunci cand e in starea CLOCK;
+  * verifica starea alarmelor (porneste difuzorul timp de un minut la momentul configurat de alarme);
+  * verifica umiditatea din aer (daca este peste o valoare critica setata,va porni umidificatorul);
+  * schimba starea automatului in functie de actiunile butoanelor.
+Alarmele, valoarea critica pentru umiditate si luminozitatea sunt salvate persistent in EEPROM.
 ===== Rezultate Obţinute =====
+**Am pornit de aici!**
+{{ :pm:prj2023:alucaci:frekvens_front.jpg?230 |}}
+**Am trecut pe aici** 8-)
+{{ :pm:prj2023:alucaci:ac_mess.jpg?360 |}}
+**Si am ajuns la:**
+{{ :pm:prj2023:alucaci:ac_fin_frekvens.jpg?nolink&360 |}}
-<note tip>
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
-</note>
 ===== Concluzii =====
+Acest proiect a fost complex atat din punct de vedere hardware, cat si software.
-===== Download =====
+Am invatat despre interfatarea software-ului cu hardware-ul, despre stocarea datelor in PROGMEM si EEPROM.
-<note warning>
+Desigur, am intampinat multiple probleme:
-O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).
+  * de cateva ori, am facut lipituri reci, asa ca s-au desprins din loc;
+  * cutiile sunt facute sa fie asamblate/dezasamblate foarte greu;
+  * declararea unei variabile locale intr-o ramura de case afecteaza functionarea switch-ului (compilatorul presupune ca varful stivei ramane la fel pe tot parcursul switch-ului);
+  * am avut nevoie de un delay mare de debouncing, deoarece butoanele sunt springy.
-Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea **Add Images or other files**. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul **:pm:prj20??:c?** sau **:pm:prj20??:c?:nume_student** (dacă este cazul). **Exemplu:** Dumitru Alin, 331CC -> **:pm:prj2009:cc:dumitru_alin**.
+===== Download =====
-</note>
+{{:pm:prj2023:alucaci:alarm_clock.zip|}}
 ===== Jurnal =====
-<note tip>
+  * 7 aprilie: documentare asupra unei teme de proiect
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
+  * 12 aprilie: alegerea temei de proiect
-</note>
+  * 18 aprilie: comandarea componentelor de la magazinul Optimus Digital
+  * 27 aprilie: realizarea documentatiei initiale (introducere, descriere generala, schema bloc, schema electrica)
+  * 24 aprilie - 16 mai: realizarea componentei hardware
+  * 17 mai - 28 mai: realizarea componentei software
+  * 29 mai: definitivarea documentatiei
 ===== Bibliografie/Resurse =====
-<note>
+=== Datasheet ===
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+Datasheet ATmega328PB:
-</note>
+https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001906A.pdf \\
+Datasheet RTC PCF8563:
+https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCF8563.pdf \\
+Datasheet DHT11 sensor:
+https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-Sheet-Translated-Version-1143054.pdf \\
+Datasheet SCT2024 shift register:
+http://www.starchips.com.tw/pdf/datasheet/SCT2024V01_03.pdf \\
+=== Another ===
+https://reference.arduino.cc/reference/cs/language/functions/analog-io/analogwrite/ \\
+https://reference.arduino.cc/reference/en/language/variables/utilities/progmem/  \\
+https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/eeprom
 <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>