Show page

Differences

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

--- pm:prj2024:vstoica:rardu_marian.leanca [2024/05/02 16:40]
radu_marian.leanca [Introducere]
+++ pm:prj2024:vstoica:rardu_marian.leanca [2024/05/27 17:18] (current)
radu_marian.leanca [Download]
@@ Line 12: / Line 12: @@
 ===== Descriere generală =====
-<note tip>
+**Interacțiunea utilizatorului cu ScreamingPot**\\
-O schemă bloc cu toate modulele proiectului vostru, atât software cât şi hardware însoţită de o descriere a acestora precum şi a modului în care interacţionează.
+ScreamingPot oferă o interfață intuitivă de utilizator prin intermediul unei aplicații pentru smartphone. Utilizatorii pot seta programe personalizate de îngrijire a plantelor, având la dispoziție informații actualizate despre calitatea solului și nivelul de apă din rezervor. Aceasta permite o gestionare eficientă și personalizată a nevoilor specifice fiecărei plante.
-Exemplu de schemă bloc: http://www.robs-projects.com/mp3proj/newplayer.html
+**Componente și comunicații**\\
-</note>
+Inima sistemului este un Arduino UNO care se conectează la Wi-Fi printr-un modul ESP8266, cu care comunica prin SPI. Prin acest modul, dispozitivul poate comunica datele colectate direct pe telefonul utilizatorului prin intermediul conexiunii Wi-Fi.
+**Monitorizarea condițiilor de mediu**\\
+ScreamingPot este echipat cu senzori avansați care monitorizează continuu umiditatea solului și nivelul apei din rezervor. Aceste date sunt trimise constant către microcontroller, care ajustează funcționarea dispozitivului în funcție de necesitățile detectate.
+**Sistemul de irigare**\\
+Când este necesară udarea plantei, microcontroller-ul activează o pompă submersibilă, asigurând astfel irigarea adecvată în funcție de programul stabilit de utilizator.
+**Alerte sonore pentru reumplerea apei**\\
+Un aspect inovator al ScreamingPot este senzorul de proximitate, care detectează prezența umană în apropierea ghiveciului. Dacă nivelul apei este scăzut și senzorul de proximitate este activat, dispozitivul declanșează difuzorul integrat pentru a reda sunete amuzante. Aceste alerte sonore sunt concepute pentru a reaminti utilizatorului să reumple rezervorul de apă, combinând utilul cu plăcutul în îngrijirea plantelor.
+{{:pm:prj2024:vstoica:block_scheme_pm.drawio.png|}}
 ===== Hardware Design =====
@@ Line 29: / Line 41: @@
   * Card SD
   * KINGSTATE - KDMG36008-10B - Speaker, Micro, Dynamic, 1.5 W, 8 ohm, 104 dB, 570 Hz to 5 kHz
+  * rezistență 1kΩ 220Ω și 4k7Ω
+  * MOSFET IRF510
+  * protoboard
+==== Diagramă Hardware ====
+{{:pm:prj2024:vstoica:hardware_schematics.png?500|}}
+=== Conexiuni ===
+**Modul WiFi**
+  * modul -> arduino
+  * VCC -> 3.3V - tensiunea de operare a modulului
+  * GND -> GND
+  * TX -> D2 - va fi folosit ca SoftwareSerial
+  * RX -> D3 - va fi folosit ca SoftwareSerial
+  * CH_PD -> 3.3V - pentru a activa modulul
+  * RST -> 3.3V - nu va fi nevoie de reset
+**HC-SR04**
+  * senzor -> arduino
+  * VCC -> 5V
+  * GND -> GND
+  * Trig -> D8
+  * Echo -> D9
+**Senzor nivel apă**
+  * senzor -> arduino
+  * VCC -> D7 - pentru a putea porni senzorul periodic
+  * GND -> GND
+  * SIG -> A5
+**Senzor calitate sol**
+  * senzor -> arduino
+  * VCC -> D6 - pentru a porni senzorul periodic
+  * GND -> GND
+  * SIG -> A0
+**DFPlayer**
+  * modul -> arduino
+  * VCC -> 5V
+  * GND -> GND
+  * RX -> D11 - va fi folosit ca SoftwareSerial
+  * TX -> rezistență 1kΩ -> D10 - pentru a limita spike-urile de curent
+  * modul -> speaker
+  * SPK1 -> pin2
+  * SPK2 -> pin1
+**Pompă submersibilă**
+  * pompă -> arduino
+  * pin2 -> 5V
+  * pompă -> tranzistor
+  * pin1 -> emitor BC547
+  * tranzistor -> arduino
+  * bază BC547 -> rezistență 4k7Ω -> D13 - pentru a comanda pompa
+  * colector BC547 -> GND
+{{:pm:prj2024:vstoica:electronics_sswp.jpg?300|}}
+{{:pm:prj2024:vstoica:senzor_speaker_sswp.jpeg?300|}}
+Atașez și câteva poze din slicer:
+Ghiveciul exterior:\\
+{{:pm:prj2024:vstoica:outer_pot_sswp.png?300|}}
+\\
+Ghiveciul interior:\\
+{{:pm:prj2024:vstoica:inner_1_sswp.png?200|}} {{:pm:prj2024:vstoica:inner_2_sswp.png?200|}}
+\\
+Baza:\\
+{{:pm:prj2024:vstoica:base_sswp.png?300|}}
 ===== Software Design =====
+Mediul de dezvoltare: Arduino IDE
-<note tip>
+Biblioteci folosite: DFRobotDFPlayerMini.h, SoftwareSerial.h
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
-  * 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>
-===== Rezultate Obţinute =====
+  * DFRobotDFPlayerMini.h a fost folosită pentru utilizarea modului MP3 Player
+  * SoftwareSerial.h a fost folosită pentru a putea comunica cu modulul MP3 Player
-<note tip>
+Acesta este codul rezultat:
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+<code>
-</note>
+#include <SoftwareSerial.h>
+#include <DFRobotDFPlayerMini.h>
-===== Concluzii =====
+// Define pin numbers for sensors and pump
+const int trigPin = 8;
+const int echoPin = 9;
+const int waterSensorPin = A5;
+const int waterSensorPower = 7;
+const int soilMoisturePin = A0;
+const int soilMoisturePower = 6;
+const int pumpPin = 3; // PWM pin
+const int trackMax = 4;
-===== Download =====
+// Define variables for sensor readings
+long duration;
+int distance;
+int waterLevel;
+int soilMoistureLevel;
+int trackNo = 1;
-<note warning>
+// Define timing variables
-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 ;-).
+unsigned long previousMillisWater = 0;
+unsigned long previousMillisSoil = 0;
+const long intervalWater = 10000; // Interval for water level sensor (10 seconds)
+const long intervalSoil = 15000;  // Interval for soil moisture sensor (15 seconds)
-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**.
+int df_RX = 11;
-</note>
+int df_TX = 10;
-===== Jurnal =====
+// Initialize DFPlayer Mini
+SoftwareSerial dfSerial(df_TX, df_RX); // RX, TX for DFPlayer Mini
+DFRobotDFPlayerMini myDFPlayer;
-<note tip>
+void setup() {
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
+  // Set up the serial monitor
-</note>
+  Serial.begin(9600);
-===== Bibliografie/Resurse =====
+  // Set up the software serial for DFPlayer Mini
+  dfSerial.begin(9600);
-<note>
+  // Initialize DFPlayer Mini
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+  if (!myDFPlayer.begin(dfSerial)) {
-</note>
+    Serial.println(F("Unable to begin:"));
+    Serial.println(F("1. Please recheck the connection!"));
+    Serial.println(F("2. Please insert the SD card!"));
+    while (true);
+  }
+  Serial.println(F("DFPlayer Mini online."));
+  myDFPlayer.volume(30);  // Set volume value (0~30).
-<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>
+  // Set pin modes using direct register manipulation
+  DDRB |= (1 << DDB1); // pumpPin (PB1/Pin 9)
+  DDRD |= (1 << DDD7); // waterSensorPower (PD7/Pin 7)
+  DDRD |= (1 << DDD6); // soilMoisturePower (PD6/Pin 6)
+  DDRB |= (1 << DDB0); // trigPin (PB0/Pin 8)
+  DDRB &= ~(1 << DDB1); // echoPin (PB1/Pin 9)
+  analogWrite(pumpPin, 0);
+}
+void loop() {
+  // Measure distance
+  measureDistance();
+  // Timed sensor readings
+  unsigned long currentMillis = millis();
+  if (currentMillis - previousMillisWater >= intervalWater) {
+    previousMillisWater = currentMillis;
+    measureWaterLevel();
+    Serial.print("Water level: ");
+    Serial.println(waterLevel);
+  }
+  if (currentMillis - previousMillisSoil >= intervalSoil) {
+    previousMillisSoil = currentMillis;
+    measureSoilMoisture();
+    Serial.print("Soil moisture: ");
+    Serial.println(soilMoistureLevel);
+    if (soilMoistureLevel <= 600) {
+      analogWrite(pumpPin, 255);
+      Serial.println("Pump on with PWM");
+      delay(5000);
+    }
+    analogWrite(pumpPin, 0);
+    Serial.println("Pump off");
+  }
+  Serial.print("Distance: ");
+  Serial.print(distance);
+  Serial.println(" cm");
+  if (waterLevel < 500 && distance < 10) {
+    if (trackNo > trackMax) {
+      trackNo = 1;
+    }
+    myDFPlayer.play(trackNo);
+    delay(5000);
+    myDFPlayer.stop();
+    trackNo++;
+  }
+  delay(1000);
+}
+void measureDistance() {
+  // Clear the trigPin
+  PORTB &= ~(1 << PORTB0);
+  delayMicroseconds(2);
+  // Set the trigPin high for 10 microseconds
+  PORTB |= (1 << PORTB0);
+  delayMicroseconds(10);
+  PORTB &= ~(1 << PORTB0);
+  // Read the echoPin and calculate the duration of the pulse
+  duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
+  // Calculate the distance in cm
+  distance = duration * 0.034 / 2;
+}
+void measureWaterLevel() {
+  // Power on the water level sensor
+  PORTD |= (1 << PORTD7);
+  delay(10);
+  waterLevel = analogRead(waterSensorPin);
+  // Power off the water level sensor
+  PORTD &= ~(1 << PORTD7);
+}
+void measureSoilMoisture() {
+  // Power on the soil moisture sensor
+  PORTD |= (1 << PORTD6);
+  delay(10);
+  soilMoistureLevel = analogRead(soilMoisturePin);
+  // Power off the soil moisture sensor
+  PORTD &= ~(1 << PORTD6);
+}
+</code>
+===== Rezultate Obţinute =====
+{{:pm:prj2024:vstoica:final_planta.jpg?300|}}\\
+Proiectul acoperă aproape tot ce mi-am propus, totul fiind funcțional mai puțin modulul WiFi, care s-a defectat cu o zi înainte de PM Fair și din păcate nu am găsit altul (fiind și duminică)m(. Am dat un mic fail și cu una din piesele printate 3D, dar am ciopârțit o cutie și am rezolvat.\\
+Am reușit însă să creez un prototip funcțional și care cu siguranță te face să râzi.
+Proiectul funcționează în felul următor:
+  *  la o perioadă de timp se citește senzorul de sol, iar dacă umiditatea este sub un threshold stabilit empiric se pornește pompa pentru 5 secunde, interval, de asemenea, stabilit empiric
+  * tot la o perioadă de timp se citește și senzorul de nivel de apă, iar dacă nivelul este foarte scăzut și senzorul de proximitate simte o persoană aproape de ghiveci, se pornește un sunet amuzant, astfel reamintindu-i omului să umple rezervorul de apă
+===== Concluzii =====
+Per total, a fost un proiect foarte fun. Mi-ar fi plăcut să pot duce la bun sfârșit și integrarea cu WiFi (aveam niște planuri mari), dar ca și în viață, nu totul e posibil (nu până în PM Fair cel puținLOL).
+\\
+Simt că am învățat multe de pe urma acestui proiect și că am descpoerit un nou hobby.\\
+===== Download =====
+{{:pm:prj2024:vstoica:sswp_reg.zip|}}
+===== Bibliografie/Resurse =====
+  * Resurse Hardware:
+    * [[https://www.thingiverse.com/thing:3537287|fișiere 3D]]
+  * Resurse Software:
+    * [[https://projecthub.arduino.cc/Isaac100/getting-started-with-the-hc-sr04-ultrasonic-sensor-7cabe1|Senzor ultrasunet]]
+    * [[https://www.instructables.com/How-to-use-a-Water-Level-Sensor-Arduino-Tutorial/|Senzor nivel apă]]
+    * [[https://www.dfrobot.com/product-599.html|Senzor sol]]
+    * [[https://wiki.dfrobot.com/DFPlayer_Mini_SKU_DFR0299|DFPlayer Mini]]