Show page

Differences

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

--- pm:prj2024:vstoica:mihai.pandelica [2024/05/04 19:47]
mihai.pandelica created
+++ pm:prj2024:vstoica:mihai.pandelica [2024/05/27 22:05] (current)
mihai.pandelica [Software Design]
@@ Line 12: / Line 12: @@
 === Schemă bloc ===
-{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_diagrama_bloc.png?800|}}
+{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_diagrama_bloc_final.png?600|}}
 === Descriere ===
@@ Line 22: / Line 22: @@
   * Se ocupă de reglarea tempo-ului, prin deplasarea slider-ului. Atunci când este situat la jumătatea cursei, tempo-ul este cel original al melodiei (viteză de citire de pe card implicită). La deplasarea din această poziție, viteza de redare (cea de citire de fapt) a melodiei este modificată.
-**3. Butoane selectare melodiei:**
+**3. Buton selectare melodie:**
-  * Atunci când sistemul de fișiere este încărcat, lista de melodii de pe card sunt afișate pe display. Două butoane sunt folosite pentru deplasarea sus/jos în această listă.
+  * Atunci când sistemul de fișiere este încărcat, lista de melodii de pe card sunt afișate pe display. Un buton este folosit pentru deplasarea prin această listă (NEXT).
 **4. Butoane pentru gestionarea melodiei:**
-  * După ce am ajuns în listă la melodia preferată, folosim butoanele de play, pause și stop pentru redare, pauză, respectiv revenirea la lista de melodii.
+  * După ce am ajuns în listă la melodia preferată, folosim butoanele de play și stop pentru redare, respectiv revenirea la lista de melodii.
 **5. Arduino Uno:**
@@ Line 34: / Line 34: @@
   * Afișează date precum lista de melodii, minutul și secunda la care ne aflăm în redarea melodiei curente, tempo-ul curent atunci când ajustăm poziția potențiometrului etc.
-**7. Modul Audio Tone Tunning:**
+**7. Modul Amplificare Audio:**
+  * Amplifică semnalul audio analogic slab provenit de la output-ul Arduino pentru a face posibilă redarea melodiei la un difuzor mai puternic decât căști clasice de telefon, dar și pentru a putea distinge modificările efectuate asupra semnalului de către modulul de audio tone tunning.
+**8. Modul Audio Tone Tunning:**
   * Prelucrează semnalul audio analogic pentru a ajusta diverse atribute ale acestuia și a-l altera astfel.
-**8. Modul Jack Audio Stereo 3.5 mm:**
+**9. Modul Jack Audio Stereo 3.5 mm:**
   * Preia semnalul audio analogic prelucrat și asigură legătura cu un difuzor.
@@ Line 49: / Line 52: @@
   * Display OLED 1.3 inch
   * Modul Audio Tone Tunning
+  * Modul Amplificator Audio
   * Potențiometru liniar
   * Butoane
@@ Line 54: / Line 58: @@
 === Schemă electrică ===
-{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_schema_electr.png?500|}}
+{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_hardware.png?700|}}
+Conectarea componentelor:
+**1. Modul Card MicroSD:**
+Un pin conectat la GND, unul la VCC, iar restul pinilor SCK, MISO, MOSI, CS conectați la pinii specifici de pe Arduino UNO pentru aceste semnale (PB5, PB4, PB3, PB2).
+**2. Potențiometru liniar**
+Un pin conectat la GND, unul la VCC, iar al treilea pin conectat la ADC0 (PC0).
+**3. Butoane**
+Conectate la GND și pini de pe placă, cu rezistența de pull-up activată, astfel:
+  * stop - PD4
+  * play - PD3
+  * next - PD2
+**4. Display OLED**
+Un pin conectat la GND, unul la VCC, iar pinii SCL și SDA concectați la pinii specifici de pe Arduino UNO pentru aceste semnale (PC5 și PC4).
+**5. Modul Jack Audio Stereo 3.5 mm**
+Pinii conectați astfel:
+  * TIP - PB1 (output PWM Timer 1)
+  * RING1 - PB1 (replicăm output mono în stereo)
+  * RING2 - GND
+  * SLEEVE - GND
+**6. Modul Audio Tone Tunning**
+Un cablu Jack 3.5 mm - RCA face legătura între modulul Jack 3.5 mm descris mai sus ce primește output-ul PWM și intrarea acestui modul.
+**7. Modul Amplificator Audio**
+Un cablu 2.54-3p face legătura între ieșirea modulului de Tone Tunning și intrarea acestui modul.
+**8. Difuzor**
+Conectat prin două fire de cupru la ieșirea modului de amplificare.
+**9. Sursă de alimentare PC 220V**
+Conectată la priză pentru alimentare, iar de la ieșire am folosit pinii de -12V, 12V, GND pentru alimentarea modulului de Audio Tone Tunning, respectiv cei de 5V, GND pentru alimentarea modulului Amplificator.
 ===== Software Design =====
 <note tip>
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
+GitHub: [[https://github.com/lucianpandelica/Sound-mixer]]
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
 </note>
+Mediu de dezvoltare: PlatformIO, Visual Studio Code
+Biblioteci utilizate:
+  * Petit FatFs - FAT file system library: pentru citirea melodiilor de pe cardul microSD
+  * C Library for SSD1306 0.96" OLED display: pentru afișarea informațiilor pe display
+Detalii implementare:
+  * Citirea butoanelor se face folosind întreruperi de tip pin-change interrupt și rezistențele de pull-up interne.
+  * Pentru citirea potențiometrului liniar am folosit funcția implementată în laboratorul de ADC (myAnalogRead).
+  * Pentru citirea de pe cardul microSD am folosit scheletul și implementarea din laboratorul de SPI, pe care l-am modificat pentru a adăuga funcționalități noi / a oferi suport pentru cazuri netratate.
+  * Pentru afișarea pe display prin I2C am folosit funcțiile din biblioteca menționată mai sus.
+  * Redarea melodiei, afișarea timpului parcurs în redarea acesteia și debounce-ul butoanelor se realizează folosind timere.
+  * Redarea melodiei se realizează prin output PWM al Timer1.
+Programul configurează pentru început toate elementele folosite în implementare (butoane, întreruperi, timere, display, ADC). Apoi, se montează sistemul de fișiere de pe card folosind funcțiile din biblioteca Petit FatFs. Într-o buclă for se verifică în mod constant dacă valoarea citită de ADC (shiftată pentru a intra în intervalul 0-7) și-a modificat valoarea. Tot aici se verifică dacă unul dintre cele trei butoane a fost apăsat (s-a setat un flag de apăsare pentru butonul respectiv în întrerupere), iar în caz afirmativ se deviază execuția spre funcțiile aferente.
+Pentru schimbarea melodiei se apelează funcția next_file(), iar pentru redarea ei funcția play(). Butonul de stop este verificat (și are efect) în cadrul funcției continue_play() utilizată în funcția play() - toate aceste funcții fiind implementate în laboratorul de SPI.
+Timer-ul 2, configurat să numere milisecunde, este utilizat pentru efectuarea debounce-ului pentru butoane (reținem timpul global la care a fost apăsat un buton și verificăm dacă diferența dintre timpul global actual și cel reținut la apăsare este mai mare decât un prag setat prin experimentare). Timer-ul 1 este folosit pentru FastPWM pe 8 biți, pentru redarea melodiei. Timer-ul 0 este folosit pentru citirea melodiei de pe card, mai exact pentru avansarea bufferului în care citim octeții.
+Viteza de redare a melodiei este modificată prin schimbarea sample rate-ului, înainte de începerea citirii unui fișier. Astfel, este luată în calcul valoarea citită de ADC și introdusă într-o formulă care să crească viteza proporțional cu valoarea indicată de potențiometru.
+Durata de redare a melodiei curente este și ea manipulată în funcție de tempo, pentru a ilustra realitatea (doar o aproximare, rezultatul nu este exact).
+De menționat că am încercat folosirea output-ului pe 16 biți pus la dispoziție de Timer 1 pentru a obține o redare la calitate mai bună, dar am întâmpinat dificultăți în adaptarea codului existent și am abandonat ideea pentru a mă concentra pe alte aspecte din implementare.
+Am folosit exclusiv lucru cu registrii în implementarea proiectului, cu excepția folosirii bibliotecii pentru display.
 ===== Rezultate Obţinute =====
-<note tip>
+Ansamblul obținut nu este tocmai ușor portabil, așa cum îl imaginam inițial (din cauza necesității sursei de alimentare), dar cu excepția acesteia are dimensiuni reduse.
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
-</note>
+{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_poze_proiect.png?600|}}
 ===== Concluzii =====
+Prin acest proiect am învățat extrem de multe lucruri noi, mai ales când vine vorba de hardware (de la lipit pinii pentru o componentă la studiat dacă o componentă se poate adapta de la curent alternativ la continuu), iar, mai ales, am învățat să găsesc soluții folosind ceea ce am deja la dispoziție (de exemplu, alternativa la folosirea sursei de alimentare de la un PC vechi era achiziționarea unui transformator cu tole care, pe lângă faptul că avea timpi de livrare de ordinul săptămânilor, costa și destul de mult:)
 ===== Download =====
-<note warning>
+{{:pm:prj2024:vstoica:mihai_pandelica_proiect_pm.zip|}}
-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 ;-).
-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**.
-</note>
 ===== Jurnal =====
@@ Line 89: / Line 150: @@
 ===== Bibliografie/Resurse =====
+  * [[https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf]]
+  * [[https://www.circuito.io/blog/arduino-uno-pinout/]]
+  * [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab0-2023]]
+  * [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab2-2023]]
+  * [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab3-2023-2024]]
+  * [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab4-2023-2024]]
+  * [[https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm/lab/lab5-2023-2024]]
+  * [[https://github.com/Matiasus/SSD1306]]
+  * [[https://github.com/greiman/PetitFS]]
+  * [[https://en.wikipedia.org/wiki/Power_supply_unit_(computer)]]
 <note>