Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:apredescu:anca.radu2411 [2025/05/28 11:48]
anca.radu2411 [Descriere generală]
+++ pm:prj2025:apredescu:anca.radu2411 [2025/05/28 12:38] (current)
anca.radu2411 [Descriere generală]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Sistem de monitorizare a nivelului de zgomot dintr-o cameră de hotel ======
+====== Monitor ambiental pentru camere de hotel ======
 ===== Introducere =====
@@ Line 48: / Line 48: @@
   * 🔋 Alimentare 5V (USB sau power bank) – pentru toate modulel
-{{:pm:prj2025:apredescu:diagarama_ancaradu_new.png?200|}}
+{{:pm:prj2025:apredescu:diagrama_finala_ancaradu.png?300|}}
 **Interacțiuni între module**
-  * Microfonul trimite semnalul la ADC-ul microcontrollerului.
+**Microfonul** (LM393) trimite un semnal analogic către pinul A0 al microcontrollerului. Acesta este citit prin ADC pentru a detecta dacă sunetul depășește un prag.
-  * Microcontrollerul decide dacă aprinde LED-ul.
-  * Microcontrollerul trimite datele către cardul SD prin SPI.
+**ATmega328P**:
-  * Toate modulele sunt alimentate din aceeași sursă.
+  * compară valoarea semnalului de la microfon cu un prag prestabilit.
+  * aprinde LED-ul dacă pragul este depășit.
+  * citește temperatura și umiditatea prin protocol digital de la DHT22 (pe pinul D4).
+  * trimite periodic toate datele (zgomot, temperatură, umiditate) prin Bluetooth (HC-05).
+  * salvează aceleași date pe cardul SD prin interfața SPI (pinii D10–D13).
+**DHT22**:
+  * măsoară temperatura și umiditatea aerului.
+  * trimite datele către ATmega328P o dată la câteva secunde, în format digital.
+**LED-ul**:
+  * este aprins de către microcontroller atunci când sunetul este considerat excesiv.
+**Modulul microSD:**
+  * primește comenzi prin SPI și salvează loguri locale cu valorile măsurate.
+**Modulul Bluetooth HC-05**:
+  * primește date de la microcontroller prin SoftwareSerial (pinii D2 și D3).
+  * le transmite în timp real către un laptop, pentru afișare și salvare.
+**Laptopul**:
+  * rulează un script Python care citește datele prin Bluetooth (COM4).
+  * salvează periodic datele într-o bază de date masuratori.db.
+  * dacă detectează 3 depășiri de zgomot într-un minut, salvează în complaints.db și trimite automat un email de alertă.
+**Alimentarea** de 5V (de la power bank) este comună tuturor modulelor și oferă energie pentru întreg sistemul.
 ===== Hardware Design =====
@@ Line 61: / Line 92: @@
 **Bill of Materials** (Lista Pieselor)
-^ Nr. ^ Componentă          ^ Descriere                          ^ Link / Datasheet                                                   ^
+^Nr.^ Componentă                        ^ Descriere                          ^ Link / Datasheet      ^
 |1 | Microcontroler ATmega328P          | Microcontroller 8-bit AVR          | [[https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf|Datasheet]] [[https://sigmanortec.ro/Placa-dezvoltare-UNO-R3-Arduino-Compatibil-ATmega328p-CH340G-cu-bara-pini-p170362384|ATmega328P]]|
 |2 | Modul microfon LM393 | Senzor zgomot cu comparator LM393  | [[https://sigmanortec.ro/modul-microfon-senzor-sunet-5v|Link modul]] |
 |3 | Modul microSD SPI   | Stocare loguri                      | [[https://sigmanortec.ro/Modul-MicroSD-p126079625|Link modul]] |
 |4 | Card microSD        | Stocare date                        | [[https://www.emag.ro/card-de-memorie-microsdhd-kingston-4gb-clasa-4-kng4/pd/D0RDW8BBM|Link card]] |
-|5 | LED Roșu            | Indicator vizual                        | -                                                                 |
+|5 | Modul DHT22	 |Senzor de temperatură și umiditate   |[[https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-senzori-de-temperatura/1449-modul-senzor-de-temperatura-i-umiditate-dht22.html?srsltid=AfmBOorscPInU12C0PSdPw5Bj1q8e705ViOvT9nI2UooQvHv5QegZAJA|Link modul]]|
-|6 | Breadboard 400 puncte | Placă de prototipare                    | -                                                                 |
+|6 | Modul HC-05 Bluetooth|Comunicare wireless cu laptopul|[[https://www.optimusdigital.ro/ro/wireless-bluetooth/153-modul-bluetooth-master-slave-hc-05-cu-adaptor.html?srsltid=AfmBOopRGBmQNcCXy9I1-GSPXg-1FPDEyjMe3J3_cIaZu7tilHNvDF8o|Link modul]]|
-|7 | Cabluri tată-tată   | Conectare componente                    | -                                                                 |
+|7 | LED Roșu            | Indicator vizual                        | -                                                                 |
-|8 | Rezistor 220Ω       | Protejare LED                           | -                                                             |
+|8 | Breadboard 400 puncte | Placă de prototipare                    | -                                                                 |
+|9 | Cabluri tată-tată   | Conectare componente                    | -                                                                 |
+|10 | Rezistor 220Ω      | Protejare LED                           | -                                                             |
+|11 | Baterie externă 5V | Alimentare portabilă	                   | - |
 ** Schema Electrică **
@@ Line 78: / Line 112: @@
 ** Tabel Legături Componente **
-^ Componentă             ^ Pin Modul   ^ Pin ATmega164A    ^ Funcție                                ^
-| Modul Microfon LM393  | OUT                       | PA0 (ADC0)        | Citire semnal analogic                 |
+^ Componentă                 ^ Pin Modul                ^ Pin ATmega328P            ^ Funcție               ^
-|                       | VCC                        | +5V               | Alimentare                            |
+| **Modul Microfon LM393**   | OUT                      | A0                         | Citire semnal analogic (sunet)                |
-|                       | GND                        | GND               | Masă                                  |
+|                            | VCC                      | +5V                        | Alimentare                                    |
-| LED                   | Anod (+)                   | D8                | Control LED                           |
+|                            | GND                      | GND                        | Masă                                          |
-|                       | Catod (-) prin R 220 Ohm   | GND               | Masă prin rezistor                    |
+| **LED**                    | Anod (+)                 | D8                         | Control LED zgomot                            |
-| Modul MicroSD SPI     | CS                         | D13               | Select Chip                           |
+|                            | Catod (-) prin R 220Ω    | GND                        | Masă (cu rezistor de protecție)               |
-|                       | MOSI                       | D11               | Date de la ATmega către SD            |
+| **Modul microSD (SPI)**    | CS                       | D10                        | Chip Select SPI                               |
-|                       | MISO                       | D12               | Date de la SD către ATmega            |
+|                            | MOSI                     | D11                        | Date de la microcontroller către SD           |
-|                       | SCK                        | D10               | Ceas SPI                              |
+|                            | MISO                     | D12                        | Date de la SD către microcontroller           |
-|                       | VCC                        | +5V               | Alimentare                            |
+|                            | SCK                      | D13                        | Ceas SPI                                      |
-|                       | GND                        | GND               | Masă                                  |
+|                            | VCC                      | +5V                        | Alimentare                                    |
-| Alimentare            | VCC                        | +5V               | Alimentare pentru toate componentele  |
+|                            | GND                      | GND                        | Masă                                          |
-|                       | GND                        | GND               | Masă comună                           |
+| **Modul DHT22**            | DATA                     | D4                         | Citire temperatură și umiditate               |
+|                            | VCC                      | +5V                        | Alimentare                                    |
+|                            | GND                      | GND                        | Masă                                          |
+| **Modul Bluetooth HC-05**  | TXD                      | D3 (RX SoftwareSerial)     | Date de la modul către microcontroller        |
+|                            | RXD                      | D2 (TX SoftwareSerial)     | Date de la microcontroller către modul        |
+|                            | VCC                      | +5V                        | Alimentare                                    |
+|                            | GND                      | GND                        | Masă                                          |
+|                            | STATE / EN               | –                          | (neutilizat în proiectul actual)              |
+| **Alimentare 5V**          | VCC                      | +5V                        | Alimentare comună pentru toate modulele       |
+|                            | GND                      | GND                        | Masă comună                                   |
 ** Componentele Hardware conectate **
-{{:pm:prj2025:apredescu:imagine_proiect_ancaradu.jpg?300|}}
+{{:pm:prj2025:apredescu:hardware_ancaradu.jpg?200|}}
+{{:pm:prj2025:apredescu:design_ancaradu.jpg?300|}}
 ===== Software Design =====
+**Mediul de dezvoltare**
-**Mediu de dezvoltare**
+  * **Arduino IDE** – pentru programarea microcontrollerului ATmega328P.
+  * **Python 3** – pentru prelucrarea datelor primite prin Bluetooth și gestionarea bazelor de date + trimitere email.
-''Arduino IDE''
+----
--> Platformă de dezvoltare compatibilă cu Arduino UNO (ATmega328P)
+**Librării și surse 3rd-party**
+➤ Pe partea de Arduino:
+      * SPI.h – pentru comunicarea SPI cu modulul SD card
+      * SD.h – pentru logare fișiere text pe card microSD
+      * DHT.h – pentru citirea temperaturii și umidității de la senzorul DHT22
+      * SoftwareSerial.h – pentru comunicarea cu modulul Bluetooth HC-05 pe pini digitali
+      Toate aceste librării sunt standard sau pot fi adăugate ușor prin Library Manager în Arduino IDE.
+➤ Pe partea de Python:
+      * serial (pyserial) – pentru citirea datelor prin Bluetooth
+      * sqlite3 – pentru salvarea datelor în fișiere .db locale
+      * smtplib și email.message – pentru trimiterea automată a emailurilor când se detectează zgomot excesiv
 ----
+**Algoritmi și structuri implementate**
-**Librării și surse 3rd-party**
+➤ În microcontroller (Arduino):
-''SPI.h'' — pentru comunicare SPI cu modulul SD
+Se citesc:
-''SD.h'' — pentru lucrul cu fișiere pe cardul microSD
+      * valoarea analogică a zgomotului (analogRead(A0))
+      * temperatura și umiditatea prin DHT22
--> Ambele librării sunt standard în Arduino IDE și nu necesită instalare externă.
+Dacă sunetul depășește un prag (> 100):
-----
+      * se aprinde LED-ul
+      *se salvează valorile într-un fișier log.txt pe cardul SD
-**Algoritmi și structuri implementate**
+    La interval de 5 secunde, se trimit prin Bluetooth valorile actuale
+➤ În scriptul Python (PC/laptop):
+Se deschid două baze de date SQLite:
+      * masuratori.db – pentru salvarea temperaturii și umidității
+      * complaints.db – pentru evenimentele de tip „noise complaint”
+Se analizează fluxul de date din Bluetooth
+Dacă în decurs de 60 secunde se primesc 3 mesaje cu zgomot > prag:
-  * Se citește valoarea analogică de la microfon (prin ''analogRead(A0)'').
+      * se loghează evenimentul într-o bază separată
-  * Valoarea este comparată cu un prag stabilit pentru a decide dacă este considerat zgomot relevant.
+      *se trimite automat un email de avertizare
-  * Dacă valoarea depășește pragul și nu a mai fost deja înregistrat un eveniment:
-  * Se aprinde LED-ul (conectat la pinul D8)
-  * Se salvează un mesaj în fișierul ''log.txt'' de pe cardul SD (conținând valoarea și momentul detectării).
-  * Este utilizat un flag logic (''evenimentInregistra''t) pentru a preveni logări multiple cât timp semnalul rămâne peste prag.
 ----
 **Surse și funcții implementate**
+➤ Arduino:
 ''setup()'':
-  * inițializează pinul LED
+  * configurează pini I/O
-  * începe comunicația serială
+  * inițializează senzorii, Bluetooth-ul și cardul SD
-  * inițializează cardul SD și verifică funcționalitatea
 ''loop()'':
-  * monitorizează continuu semnalul audio
+  * citește continuu datele și trimite periodic valorile prin Bluetooth
-  * controlează LED-ul și decide când să logheze evenimente
+  * detectează evenimente de zgomot și le salvează pe SD
-''logSunet(int valoare)'':
+''logPeCard()'':
-  * deschide fișierul log.txt pe cardul SD
-  * scrie un mesaj de forma: ''Sunet detectat: 248 la 15204''
-  * mesajul include valoarea analogică a sunetului și timpul în milisecunde
-===== Rezultate Obţinute =====
-În urma implementării proiectului, a fost realizat un sistem funcțional de monitorizare a nivelului de zgomot, bazat pe microcontrollerul ATmega328P. Sistemul:
+  * creează/loghează într-un fișier text cu sunet, temperatură și umiditate
-  * detectează în timp real sunetele cu ajutorul unui modul de microfon analogic;
+➤ Python:
-  * aprinde un LED de semnalizare atunci când intensitatea sunetului depășește un prag definit în cod;
-  * salvează evenimentele de depășire a pragului într-un fișier (log.txt) pe un card microSD;
-  * fiecare înregistrare include valoarea semnalului și momentul apariției (în milisecunde de la pornirea sistemului).
-Proiectul a fost testat cu succes și a reacționat corect la zgomote (ex: bătăi din palme, voce, lovituri), atât în funcția de semnalizare vizuală, cât și în cea de logare pe cardul SD.
+''trimite_email()'':
+  * trimite notificare pe mail folosind contul Gmail configurat
+''while True'':
+  * citește datele primite
+  * salvează în baza masuratori.db
+  * dacă se depășește pragul sonor de 3 ori în 60 secunde, salvează în complaints.db și trimite email
+===== Rezultate Obţinute =====
+În urma implementării și testării proiectului, a fost realizat un sistem complet funcțional de monitorizare ambientală, capabil să:
+  * **Detecteze și semnalizeze zgomotul**:
+Modulul de microfon analogic detectează nivelul de sunet din încăpere.
+Când se depășește un prag predefinit, un LED de alertă se aprinde și evenimentul este salvat pe cardul microSD, împreună cu temperatura și umiditatea curente.
+  * **Salveze date local pe card microSD**:
+Sistemul înregistrează valorile măsurate în fișierul ''log.txt''.
+Informațiile salvate includ: valoarea semnalului sonor, temperatura, umiditatea și momentul detectării (în milisecunde de la pornire).
+  * **Transmită datele în timp real prin Bluetooth**:
+La fiecare 5 secunde, dispozitivul trimite date către un laptop sau alt dispozitiv conectat prin Bluetooth (HC-05).
+Datele includ nivelul sunetului, temperatura și umiditatea.
+  * **Proceseze și analizeze datele în Python**:
+Pe laptop, un script Python preia datele prin Bluetooth și le salvează într-o bază de date locală (masuratori.db).
+La detectarea a 3 niveluri ridicate de zgomot într-un interval de 60 de secunde, sistemul:
+  * salvează evenimentul într-o bază separată (complaints.db);
+  * trimite automat un email de alertă către recepție (ex. ancutza@gmail.com, crinutza@gmail.com), notificând depășirile.
+----
+==== Validare ====
+Sistemul a fost testat cu succes în condiții reale.
+LED-ul se aprinde corect în funcție de zgomot, datele sunt salvate corect pe cardul SD, valorile sunt transmise prin Bluetooth, iar emailurile de alertă se trimit automat conform regulii definite.
-Prin intermediul acestui sistem, pot fi monitorizate și înregistrate evenimente sonore într-un mediu interior, cum ar fi o cameră de hotel sau o sală de studiu, oferind o soluție simplă pentru verificarea nivelului de zgomot în absența supravegherii directe.
 ===== Download =====