Show page

Differences

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

--- pm:prj2023:vstoica:fire_alarm [2023/05/28 23:22]
tudor.selea [Software Design]
+++ pm:prj2023:vstoica:fire_alarm [2023/05/29 19:06] (current)
tudor.selea [Software Design]
@@ Line 40: / Line 40: @@
 ===== Software Design =====
+Implementarea software a proiectului poate fi reprezentata prin urmatoarea diagrama de stari:
+{{:pm:prj2023:vstoica:diagrama_de_stari_-_pm.drawio.png?700|}}
 <note tip>
@@ Line 90: / Line 93: @@
 In setup, A0 si A1 sunt setati ca pini de input, A0 primind concentratia de gaz de la senzorul de gaz, iar A1 primind temperatura de la senzorul de temperatura. Buzzer-ul este setat pe HIGH initial deoarece el este activ pe LOW, iar acesta trebuie sa fie activ doar in momentul declansarii alarmei. Cand alarma este pornita, mesajul "Loading Fire Alarm..." este afisat pe LCD timp de 5 secunde.
+<code c>
+void setup()
+{
+  pinMode(A0, INPUT);
+  pinMode(A1, INPUT);
+  pinMode(LED, OUTPUT);
+  pinMode(buzzer, OUTPUT);
+  // LED-ul este setat initial pe LOW
+  digitalWrite(LED, LOW);
+  // Buzzer-ul este setat initial pe HIGH deoarece el este activ pe LOW
+  digitalWrite(buzzer, HIGH);
+  // Initializarea LCD-ului
+  lcd.begin(16, 2);
+  lcd.init();
+  lcd.backlight();
+  // Initializarea comunicarii Seriale si a monitorului Serial
+  Serial.begin(9600);
+  // Cand alarma este pornita, mesajul "Loading Fire Alarm..." este
+  // afisat pe LCD
+  lcd.setCursor(0, 0);
+  lcd.print("Loading Fire");
+  lcd.setCursor(0, 1);
+  lcd.print("Alarm...");
+  delay(5000);
+  lcd.clear();
+}
+</code>
+Senzorul de temperatura TMP36 va trimite placutei Arduino o valoare intre 0 si 1024, care este ulterior convertita in grade Celsius.
+<code c>
+// Arduino citeste output-ul senzorului de temperatura TMP36
+  read_temp = analogRead(A1);
+  // Convertim tensiunea citita din valoarea numerica ADC in volti
+  temp_voltage = (double)read_temp / 1024;
+  temp_voltage *= 5;
+  // Convertim temperatura obtinuta din volti in grade celsius
+  // Obs! Offset-ul de 0.5 ajuta la citirea temperaturilor negative
+  temp = (temp_voltage - 0.5) * 100;
+</code>
+Daca temperatura inregistrata de senzor depaseste 70 de grade Celsius, iar senzorul de gaz detecteaza o densitate a monoxidului de carbon mai mare de 150 ppm, alarma se va declansa prin setarea LED-ului pe HIGH, buzzer-ului pe LOW si prin afisarea mesajului "Pericol incendiu!!!" pe LCD.
+Totodata, variabila "alarm_trigger" va fi actualizata la valoarea 1 si trimisa celei de a doua placute Arduino pentru a activa keypad-ul.
+Programul nu-si va continua executia pana cand "alarm_trigger" nu va fi actualizat la 0 de catre a doua placuta Arduino, confirmand, astfel, dezactivarea cu succes a alarmei. Dupa dezactivarea alarmei, mesajul "Alarma oprita!" va fi afisat timp de 5 secunde, dupa care programul va trece la urmatoarea iteratie a loop-ului.
+<code c>
+// Daca temperatura si concentratia de gaz depasesc valorile limita,
+  // LED-ul va fi setat pe HIGH, buzzer-ul va fi setat pe LOW, iar pe ecranul
+  // LCD va fi afisat un mesaj care indica pericolul aparitiei unui incendiu
+  if (read_gas >= 150 && temp >= 70)
+  {
+    alarm_trigger = 1;
+    digitalWrite(LED, HIGH);
+    digitalWrite(buzzer, LOW);
+    lcd.setCursor(0, 0);
+    lcd.print("Pericol incendiu");
+    lcd.setCursor(0, 1);
+    lcd.print("!!!!!!!!!!!!!!!!");
+    // Aceasta placuta Arduino va trimite celei de a doua placute Arduino
+    // variabila "alarm_trigger", care activeaza tastatura numerica (conectata
+    // la a doua placuta Arduino) atunci cand "alarm_trigger" = 1;
+    Serial.write(alarm_trigger);
+    // Placuta Arduino asteapta de la a doua placuta confirmarea ca alarma a
+    // fost dezactivata (alarm_trigger = 0)
+    while (1) {
+      if (Serial.available()) {
+        alarm_trigger = Serial.read();
+        if (alarm_trigger == 0) {
+          break;
+        }
+      }
+    }
+    // In momentul in care alarma a fost oprita, LED-ul este setat pe LOW, buzzer-ul
+    // este dezactivat prin setarea pe HIGH, iar mesajul "Alarma oprita!" este afisat
+    // pe ecranul LCD timp de 5 secunde, dupa care alarma va fi reactivata
+    lcd.clear();
+    digitalWrite(LED, LOW);
+    digitalWrite(buzzer, HIGH);
+    lcd.setCursor(0, 0);
+    lcd.print("Alarma oprita!");
+    delay(5000);
+    lcd.clear();
+  }
+</code>
+Daca alarma nu este activata, ecranul LCD va afisa temperatura camerei, actualizata la fiecare secunda.
+<code c>
+    digitalWrite(LED, LOW);
+    digitalWrite(buzzer, HIGH);
+    lcd.setCursor(0, 0);
+    lcd.print("Temperatura:");
+    lcd.setCursor(0,1);
+    String output = String(temp) + String((char)0xDF) + String("C");
+    lcd.print(output);
+</code>
+**Receiver_pm.ino**
+<note tip>
+Acest fisier este incarcat pe placuta care controleaza:
+  * **Keypad-ul**
+</note>
+In "alarm_trigger" va fi retinuta variabila trimisa de prima placuta Arduino, care va semnala declansarea alarmei. Matricea "keys" retine simbolurile keypad-ului, ROWS si COLS retin dimensiunile keypad-ului, iar rowPins si colPins retin pinii alocati pentru fiecare linie si coloana din keypad. Pe baza acestor variabile se va face maparea keypad-ului la Arduino.
+<code c>
+#include <Keypad.h>
+#define PASSWORD_LENGTH 10
+char alarm_trigger;
+// Parola introdusa de utilizator
+char password[PASSWORD_LENGTH];
+// Parola corecta
+char correct_password[PASSWORD_LENGTH]="13468*#AD";
+char count = 0;
+// Keypad-ul are 4 linii si 4 coloane
+const byte ROWS = 4;
+const byte COLS = 4;
+// Simbolurile keypad-ului
+char keys[ROWS][COLS] = {
+  {'1', '2', '3', 'A'},
+  {'4', '5', '6', 'B'},
+  {'7', '8', '9', 'C'},
+  {'*', '0', '#', 'D'}
+};
+// Pinii arduino corespunzatori tuturor coloanelor si liniilor
+// keypad-ului
+byte rowPins[ROWS] = {9, 8, 7, 6};
+byte colPins[COLS] = {5, 4, 3, 2};
+// Vom genera un keypad pe baza dimensiunilor si a simbolurilor setate
+// de programator
+Keypad customKeypad = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
+</code>
+Daca nu exista conectivitate cu prima placuta Arduino, nu pot fi citite date pe portul serial.
+Daca exista conectivate, se va citi semnalul de alarma trimis de catre prima placuta Arduino in "alarm_trigger". Daca acesta este 1, alarma a fost declansata, astfel ca poate fi introdus codul pentru dezactivarea acesteia. Fiecare tasta apasata de utilizator va fi retinuta in variabila "customKey" si va fi adaugata in array-ul "password", care reprezinta parola introdusa de utilizator. Daca dimensiunea parolei introduse de utilizator este egala cu dimensiunea parolei corecte, se vor compara cele 2 parole. In caz de egalitate (utilizatorul a introdus parola corecta), prima placuta Arduino va fi instiintata de catre a doua placuta Arduino (placuta curenta), ca poate sa dezactiveze alarma, iar keypad-ul va fi dezactivat pana la urmatoarea declansarea a alarmei. In caz contrar, se va reincerca introducerea parolei corecte.
+<code c>
+void loop(){
+  // Daca nu exista conectivitate cu prima placuta Arduino
+  // nu pot fi citite date pe portul serial
+  if (Serial.available()) {
+    Serial.print("In serial loop...");
+    Serial.println();
+    // Variabila care semnaleaza declansarea alarmei
+    alarm_trigger = Serial.read();
+    if (alarm_trigger == 1) {
+      Serial.print("Alarm triggered...");
+      Serial.println();
+      // Daca alarma a fost declansata, se va incerca
+      // introducerea parolei pana cand este cea corecta
+      while(1) {
+        // Tasta apasata de utilizator va fi intoarsa in
+        // variabila "customKey"
+        char customKey = customKeypad.getKey();
+        if(customKey){
+          // Caracterul corespunzator tastei apasate de
+          // utilizator va fi adaugat in parola introdusa
+          // de utilizator
+          password[count]=customKey;
+          Serial.print(password[count]);
+          count++;
+        }
+        // In momentul in care lungimea parolei introduse
+        // de utilizator este egala cu lungimea parolei
+        // corecte, se va verifica daca parola introdusa
+        // de utilizator este corecta
+        if(count == PASSWORD_LENGTH - 1){
+          Serial.println(" ");
+          if(strcmp(password,correct_password) == 0){
+            // Dupa verificarea parolei introduse de
+            // utilizator, aceasta va fi stearsa si pregatita
+            // pentru reintroducerea parolei, cand va fi cazul
+            while(count !=0) {
+              password[count]=0;
+              count--;
+            }
+            // Daca parola introdusa de utilizator este corecta,
+            // prima placuta Arduino va fi instiintata de catre
+            // a doua placuta Arduino (placuta curenta), ca poate
+            // sa dezactiveze alarma
+            Serial.println("Correct");
+            alarm_trigger = 0;
+            Serial.write(alarm_trigger);
+            break;
+          } else{
+            // Daca parola introdusa de utilizator este incorecta,
+            // se va reincerca introducerea parolei
+            Serial.println("Incorrect");
+            alarm_trigger = 1;
+          }
+          while(count !=0){
+              password[count]=0;
+              count--;
+          }
+        }
+      }
+    }
+  }
+}
+</code>
+<note>
+Dupa introducerea unei parole de catre utilizator, aceasta va fi stearsa!
+</note>
+===== Rezultate obtinute =====
+{{:pm:prj2023:vstoica:poza_pm1.jpg?700|}}\\
+{{:pm:prj2023:vstoica:poza_pm4_1.jpg?700|}}\\
+{{:pm:prj2023:vstoica:poza_pm3.jpg?700|}}\\
+{{:pm:prj2023:vstoica:poza_pm2.jpg?700|}}\\
+===== Concluzii =====
+Mi-a placut sa lucrez la acest proiect intrucat am putut sa pun in practica notiunile invatate la laboratoare pentru a realiza un lucru cu aplicatie in viata. Mi-a placut, in special, sa lucrez cu componentele proiectului si sa observ cum se leaga si cum comunica intre ele.
+===== Download =====
+{{:pm:prj2023:vstoica:selea_tudor_octavian_-_332ca_-_proiect_pm.zip|}}
+===== Resurse =====
+  * https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab4-2022
+  * https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab1-2022
+  * https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab6-2022
+  * https://www.youtube.com/watch?v=sPhcOm3FdOQ&t=254s&ab_channel=DomingoMartinez
+  * https://linuxhint.com/serial-uart-communication-between-two-arduino/
+  * Proiect AD - Selea Tudor-Octavian (vezi sectiunea Downloads)