Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:avaduva:andrei_mirel.birtia [2025/05/19 23:31]
andrei_mirel.birtia [Hardware Design]
+++ pm:prj2025:avaduva:andrei_mirel.birtia [2025/05/26 20:11] (current)
andrei_mirel.birtia [Software Design]
@@ Line 11: / Line 11: @@
 <note tip>
 **Diagrama bloc**
-       +---------------+            +----------------+
-       |   Display     |            |   LED status   |
+{{:pm:prj2025:avaduva:diagrama_mirel.png?600|}}
-       |   OLED 0.96"  |            +--------+-------+
-       +-------+-------+                     |
-               |                             v
-               v                     +-------+-------+
-       +-------+-------+             |               |
-       |               |<------------+ ATmega328P    |
-       |  Senzor umid. | I2C/SPI     |    MCU        |
-       |   sol (ADC)   |             +---+---+---+---+
-       +-------+-------+                 |   |   |
-               |                         |   |   +---> PWM -> Servo + cremalieră
-               |                         |   +-------> GPIO -> Pompa apă
-               |                         +----------> GPIO -> LED indicator
-               |
-               v
-         Rezervor apă
 ATmega328P preia măsurători ale umidității solului prin ADC, procesează valorile și le afișează pe ecranul LED. Când umiditatea scade sub prag, microcontroller-ul activează pompa pentru reumplerea seringii și apoi servo-motorul pentru administrarea precisă a apei pe un interval adaptat nevoilor plantei.
@@ Line 49: / Line 34: @@
   * Buzzer
 **3.2 Tabela conexiuni piese**
-| **Componentă**                   | **Pin MCU (nume, nr.)**                                  | **Funcție**                            |
+| **Componentă**                | **Pin MCU (nume, nr.)**               | **Funcție**                             |
-| Senzor umiditate sol             | PC0 (ADC0, pin 23)                                       | ADC – măsurare umiditate sol           |
+| ----------------------------- | ------------------------------------- | --------------------------------------- |
-| LCD 16×2 I2C (MCP23017)          | PC4 (SDA, pin 27)<>PC5 (SCL, pin 28)                     | I2C – comunicație display              |
+| **Senzor umiditate sol**      | PC0 (ADC0, pin 23)                    | ADC – măsurare umiditate sol            |
-| Servo-motor cu cremalieră        | PB1 (OC1A PWM, pin 13)                                   | PWM – poziționare cremalieră           |
+| **LCD 16×2 I2C (MCP23017)**   | PC4 (SDA, pin 27) ↔ PC5 (SCL, pin 28) | I2C – afișare umiditate + stare sol     |
-| Pompă de apă (via 2N2222)        | PB2 (pin 14)                                             | GPIO – ON/OFF pompă                    |
+| **Servo-motor cu cremalieră** | PB1 (OC1A PWM, pin 13)                | PWM – poziționare piston (buton manual) |
-| Tranzistor 2N2222 (driver pompă) | Bază ← PB2 (pin 14)<>Colector → pompă<>Emitter → GND     | Driver pompa                           |
+| **Pompă de apă (prin releu)** | PB2 (pin 14)                          | GPIO – comutare releu                   |
-| LED status                       | PB0 (pin 12)                                             | GPIO – indicator vizual                |
+| **Releu pompa**               | IN ← PB2 (pin 14), VCC 5V, GND        | Activează pompa manual (cu buton)       |
-| Buton Reset                      | PD2 (INT0, pin 32)                                       | Digital input cu întrerupere           |
+| **LED roșu (sol uscat)**      | PD5 (pin 9)                           | GPIO – aprins când solul e uscat        |
-| Buzzer                           | PD6 (OC0A PWM, pin 10)                                   | PWM/GPIO – semnal sonor                |
+| **LED galben (sol mediu)**    | PD6 (pin 10)                          | GPIO – aprins când solul e moderat      |
+| **LED verde (sol umed)**      | PD7 (pin 11)                          | GPIO – aprins când solul e umed         |
+| **Buton Servo – Înainte**     | PD2 (INT0, pin 32)                    | Digital input cu pull-up                |
+| **Buton Servo – Înapoi**      | PD3 (INT1, pin 1)                     | Digital input cu pull-up                |
+| **Buton Activare pompă**      | PD4 (pin 2)                           | Digital input cu pull-up                |
 **3.3 Schematic**
+{{:pm:prj2025:avaduva:schematic_pm.png?600|}}
 **3.4 Implementarea Hardware**
@@ Line 69: / Line 61: @@
 <note tip>
-Arduino IDE
+**Stadiul actual al implementarii software**
+  * Toate functionalitatile de baza au fost implementate si testate:
+  * Citirea umiditatii solului cu un senzor analogic
+  * Afișarea valorii umiditatii si a starii solului (umed, mediu, uscat) pe un ecran LCD I2C
+  * Aprinderea automata a unui LED corespunzator starii solului (rosu, galben sau verde)
+  * Controlul manual al unui servo prin doua butoane (impinge/trage pistonul)
+  * Activarea pompei de apa printr-un al treilea buton (pentru umplerea seringii)
+  * Pompa este controlata printr-un releu conectat la microcontroller
+**Structura modulara (C++)**
+Proiectul este implementat modular, folosind clase separate pentru fiecare componenta:
+  * SenzorUmiditate – gestioneaza citirea valorii de la senzorul de umiditate
+  * AfisajLCD – gestioneaza initializarea si afisarea pe LCD (valoare + stare sol)
+  * ControlServo – controleaza servo-motorul cu pozitii predefinite
+  * PompaApa – gestioneaza activarea pompei prin GPIO/releu
+  * LeduriStareSol – gestioneaza cele 3 LED-uri in functie de umiditate
+**Motivatia alegerii bibliotecilor**
+//LiquidCrystal_I2C//
+  * Justificare: Permite comunicarea cu LCD-ul prin doar 2 fire (SDA/SCL) în loc de 6+ fire
+  * Avantaj: Economisește pini digitali pentru alte componente
+  * Performanță: Protocol I2C stabil și rapid pentru actualizări frecvente
+//Servo.h//
+  * Justificare: Biblioteca standard Arduino pentru controlul precis al servo-motorului
+  * Funcționalitate: Generează semnale PWM cu timing exact pentru poziționarea servo-ului
+  * Compatibilitate: Optimizată pentru ATmega328P
+**Elementul de noutate al proiectului**
+Sistemul permite controlul manual al unei irigari precise folosind o seringa actionata cu cremaliera. Proiectul combina logica manuala si indicatoare vizuale clare (LED-uri, LCD), fiind ideal pentru invatare si prototipare.
+**Utilizarea functionalitatilor din laborator**
+//ADC (Analog-to-Digital Converter)//
+  * Aplicație: Citirea senzorului de umiditate (pin A0)
+  * Implementare: analogRead() pentru conversia valorii analogice în digitală
+  * Rezoluție: 10-bit (0-1023) pentru precizie mare
+//PWM (Pulse Width Modulation)//
+  * Aplicație: Controlul servo-motorului (pin 9)
+  * Implementare: Biblioteca Servo generează semnale PWM de 50Hz
+  * Funcție: Poziționarea precisă a pistonului seringii
+//I2C (Inter-Integrated Circuit)//
+  * Aplicație: Comunicația cu LCD-ul (pini SDA/SCL)
+  * Avantaj: Comunicare serială cu doar 2 fire
+  * Eficiență: Libereazã pini pentru alte componente
+//GPIO (General Purpose Input/Output)//
+  * Input: 3 butoane cu pull-up intern
+  * Output: Control pompă (releu) și 3 LED-uri indicator
+  * Debouncing: Implementat prin delay pentru stabilitate
+**Scheletul proiectului si interactiunea functionalitatilor**
+<code>
+void loop() {
+  int umiditate = senzor.citeste();
+  lcd.afiseazaUmiditate(umiditate);
+  lcd.afiseazaStare(umiditate);
+  leduri.actualizeaza(umiditate);
+  if (digitalRead(BUTON_INAINTE) == LOW) {
+    servo.impinge();
+  }
+  if (digitalRead(BUTON_INAPOI) == LOW) {
+    servo.trage();
+  }
+  if (digitalRead(BUTON_POMPA) == LOW) {
+    pompa.porneste();
+  } else {
+    pompa.opreste();
+  }
+  delay(100);
+}
+</code>
+Fluxul de date:
+  * Senzor → ADC → Procesare → LCD + LED-uri
+  * Butoane → GPIO → Logică control → Servo/Pompă
+  * LCD ← I2C ← Microcontroller → PWM → Servo
+**Calibrarea senzorului de umiditate**
+  * Sol uscat: Măsurare în sol complet uscat → valoare ~800-1000
+  * Sol umed: Măsurare în sol saturat cu apă → valoare ~200-400
+  * Sol moderat: Măsurare în sol normal → valoare ~400-600
+//Valoarea citita este afisata si determinata textual + vizual prin LED-uri.//
+**Demo**
+  * Nu este implementat complet, lipseste mecanismul de impingere al apei cu ajutorul servomotorului si lipseste displayul
+  * Link: https://www.youtube.com/watch?v=82IfjY7yO0Q
 </note>