Smart Thermometer System
Introducere
- Proiectul constă într-un sistem embedded ce măsoară temperatura ambientală folosind senzorul analogic LM35 și afișează valoarea citită pe un LCD 16×2.
- Scopul este dezvoltarea unui sistem embedded complet funcțional, cu integrare hardware și software, folosind periferice standard ale unui microcontroller Arduino Uno.
- Ideea proiectului a plecat de la necesitatea unui instrument simplu și eficient de măsurare a temperaturii ambientale, integrabil ușor în aplicații casnice sau industriale.
- Este un proiect util atât educațional cât și practic, exersând concepte embedded precum GPIO, ADC, LCD, PWM, UART și întreruperi externe.
Descriere generală
Schemă bloc cu modulele hardware și software + descrierea interacțiunii dintre ele.
- LM35 convertește temperatura în semnal analogic
- ADC0804 convertește semnalul analogic în date digitale pe 8 biți
- Arduino Uno citește datele digitale, le interpretează și decide acțiunile
- LCD 16×2 afișează temperatura
- Buzzer-ul este activat prin PWM când temperatura depășește un prag critic
- Ventilatorul este acționat de un motor controlat de Arduino când temperatura e prea mare
- Butonul permite resetarea sistemului sau calibrare
- UART trimite date seriale către un PC pentru logging
Hardware Design
- Listă de componente + datasheet/linkuri
- Scheme electrice (urmează a fi realizate)
- Diagrame de semnal (ADC + PWM)
Bill of Materials (BOM)
| Componentă | Model | Interfață | Link / Datasheet |
|---|---|---|---|
| Microcontroller | Arduino Uno | GPIO, UART, ADC, PWM | [Arduino Uno](https://store.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3) |
| Senzor temperatură | LM35DZ | Analog | [LM35 Datasheet](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf) |
| Convertor ADC | ADC0804 | Paralel (8b) | [ADC0804 Datasheet](https://www.ti.com/lit/ds/symlink/adc0804-n.pdf) |
| Afișaj LCD | LCD 16×2 | GPIO 4-bit | [HD44780 LCD](https://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/HD44780.pdf) |
| Buzzer pasiv | - | PWM | - |
| Motor cu ventilator | DC 5V Motor + Propeller | GPIO cu tranzistor driver | - |
| Buton calibrate | - | GPIO (INT0) | - |
Pini utilizați:
| Componentă | Pin Arduino | Funcție |
| ——————– | ————- | ——— |
| LCD 16×2 | D2–D7 | GPIO (D4–D7 + RS, E) |
| ADC0804 | D8–D13 | GPIO input |
| LM35 | ADC0804 IN | Analog |
| UART TX | D1 | Serial out |
| UART RX | D0 | Serial in |
| PWM buzzer | D9 | Semnal PWM |
| Motor ventilator | D10 | Control motor (cu tranzistor) |
| Buton | D3 (INT1) | Întrerupere externă |
Software Design
- PlatformIO (Arduino Uno)
- Biblioteci proprii pentru LCD
- Algoritmi: citire periodică ADC, afișare LCD, transmitere UART, PWM alert, control motor, întrerupere reset
- IDE: Visual Studio Code + PlatformIO
- Framework: Arduino (C++)
- Funcționalități:
- Inițializare GPIO, UART, PWM, ADC software
- Loop de citire periodică temperatură + afișare pe LCD
- Trimitere serială a valorii măsurate
- Activare buzzer și ventilator dacă temperatura e prea mare
- Întrerupere buton pentru reset sau calibrare
Rezultate Obţinute
În prezent se lucrează la partea fizică. Codul software a fost generat și testat în simulator.
Concluzii
Proiectul este în stadiu de dezvoltare. Toate funcționalitățile software au fost scrise și urmează integrarea fizică a componentelor pentru testare și validare.
Codul sursă include:
- main.cpp
- lcd.c/.h
- uart.c/.h
- adc.c/.h
- pwm.c/.h
- delay.c/.h
- gpio.c/.h
- platformio.ini
