Show page

Differences

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

--- pm:prj2024:fstancu:cristian.creciun [2024/05/16 22:15]
cristian.creciun
+++ pm:prj2024:fstancu:cristian.creciun [2024/05/27 13:47] (current)
cristian.creciun
@@ Line 23: / Line 23: @@
 ===== Hardware Design =====
+Componente Hardware
+Arduino Uno - Unitatea centrală de control care execută codul firmware pentru gestionarea diferitelor funcții ale sistemului.
+Senzor de lumină - Utilizat pentru a măsura intensitatea luminii ambientale. Acesta permite sistemului să ajusteze automat intensitatea și culoarea LED-urilor RGB în funcție de condițiile de iluminat existente.
+Senzor PIR (Passive Infrared Sensor) - Detectează mișcarea în încăpere, permițând sistemului să activeze sau să regleze iluminarea când detectează prezența umană.
+Modul RTC DS3231 - Un ceas real-time care păstrează timpul exact. Este utilizat pentru a regla iluminarea în funcție de ora din zi, facilitând astfel schimbări automate ale iluminării de la lumina albastră dimineața la lumina caldă seara.
+LED RGB - Oferă iluminat cu capacitatea de a schimba culoarea și intensitatea. Folosit pentru a crea efecte de iluminat dinamic și personalizat în funcție de setările sistemului și de mediul ambiental.
+{{:pm:prj2024:fstancu:123_123.png?500|}}
 <note tip>
@@ Line 33: / Line 46: @@
 ===== Software Design =====
 <note tip>
 Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
+  * Mediu de dezvoltare: Arduino IDE
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
+  * Librării şi surse 3rd-party: AVRlib, Arduino standard libraries
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
+  * Algoritmi şi structuri:
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
+    - Comunicarea I2C cu un modul RTC (DS3231) pentru a obține timpul curent.
+    - Utilizarea unui senzor PIR pentru detectarea mișcării.
+    - Utilizarea unui senzor de lumină pentru a citi intensitatea luminii ambientale.
+    - Controlul unui LED RGB pentru a schimba culorile în funcție de timpul zilei și intensitatea luminii.
+  * (etapa 3) Surse şi funcţii implementate:
+    - Inițializarea și controlul magistralei I2C.
+    - Citirea datelor de la modulul RTC.
+    - Configurarea și citirea senzorilor de lumină și PIR.
+    - Controlul culorii LED-ului RGB pe baza timpului și luminii detectate.
 </note>
+### Codul aplicației:
+<code cpp>
+#include <avr/io.h>
+#include <util/twi.h>
+#include <Arduino.h>
+#define DS3231_ADDRESS 0x68
+#define light A0 // Pin pentru senzorul de lumină
+#define PIR_PIN 2 // Pinul D2 pentru PIR
+// Pini pentru LED-ul RGB pe pini PWM
+#define RED_PIN 3
+#define GREEN_PIN 5
+#define BLUE_PIN 6
+struct DateTime {
+  uint8_t second;
+  uint8_t minute;
+  uint8_t hour;
+  uint8_t day;
+  uint8_t date;
+  uint8_t month;
+  uint8_t year;
+};
+void i2c_init() {
+  TWSR = 0x00; // Set prescaler to 1
+  TWBR = 0x48; // Set bit rate register for 100kHz with 16MHz clock
+}
+void i2c_start() {
+  TWCR = (1 << TWSTA) | (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
+  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
+}
+void i2c_stop() {
+  TWCR = (1 << TWSTO) | (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
+}
+void i2c_write(uint8_t data) {
+  TWDR = data;
+  TWCR = (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
+  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
+}
+uint8_t i2c_read_ack() {
+  TWCR = (1 << TWEN) | (1 << TWINT) | (1 << TWEA);
+  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
+  return TWDR;
+}
+uint8_t i2c_read_nack() {
+  TWCR = (1 << TWEN) | (1 << TWINT);
+  while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
+  return TWDR;
+}
+uint8_t bcdToDec(uint8_t val) {
+  return ((val / 16 * 10) + (val % 16));
+}
+DateTime readRTC() {
+  DateTime now;
+  i2c_start();
+  i2c_write((DS3231_ADDRESS << 1) | TW_WRITE);
+  i2c_write(0x00); // Start from the register 0x00
+  i2c_start();
+  i2c_write((DS3231_ADDRESS << 1) | TW_READ);
+  now.second = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.minute = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.hour = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.day = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.date = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.month = bcdToDec(i2c_read_ack());
+  now.year = bcdToDec(i2c_read_nack());
+  i2c_stop();
+  return now;
+}
+void setRGBColor(int red, int green, int blue) {
+  analogWrite(RED_PIN, red);
+  analogWrite(GREEN_PIN, green);
+  analogWrite(BLUE_PIN, blue);
+}
+void setRGBColorForTimeOfDay(int hour, int mVolt) {
+  int baseIntensity = map(mVolt, 0, 5000, 0, 255);
+  if (hour >= 6 && hour < 10) {
+    setRGBColor(baseIntensity, baseIntensity, 255);
+  } else if (hour >= 10 && hour < 16) {
+    setRGBColor(baseIntensity, baseIntensity, baseIntensity);
+  } else if (hour >= 16 && hour < 19) {
+    setRGBColor(255, map(baseIntensity, 0, 255, 165, 255), 0);
+  } else {
+    setRGBColor(255, map(baseIntensity, 0, 255, 0, 255), 0);
+  }
+}
+void setup() {
+  Serial.begin(9600);
+  i2c_init();
+  // Setează pinii LED-ului RGB ca output utilizând registre
+  DDRD |= (1 << DDD3); // RED_PIN
+  DDRD |= (1 << DDD5); // GREEN_PIN
+  DDRD |= (1 << DDD6); // BLUE_PIN
+  // Setează pinul PIR ca input utilizând registre
+  DDRD &= ~(1 << DDD2); // PIR_PIN
+}
+void loop() {
+  DateTime now = readRTC();
+  int pirState = PIND & (1 << PIND2); // Citește starea senzorului PIR utilizând registre
+  int lightValue = analogRead(light); // Citește valoarea senzorului de lumină
+  int mVolt = map(lightValue, 0, 1023, 0, 5000); // Mapează valoarea luminii la mVolt
+  if (pirState && !(now.hour >= 1 && now.hour < 8)) {
+    setRGBColorForTimeOfDay(now.hour, mVolt); // Setează culoarea LED-ului în funcție de ora zilei și luminozitate
+  } else {
+    setRGBColor(0, 0, 0); // Stinge LED-ul RGB
+  }
+  delay(1000); // Așteaptă o secundă înainte de a citi din nou
+}
+</code>
 ===== Rezultate Obţinute =====