This is an old revision of the document!


SmartPark: Simulare Embedded a unei Parcări Inteligente

Introducere

Prezentarea pe scurt a proiectului:

  • Sistem miniatural care simulează o parcare automatizată pe etaje, capabilă să detecteze locuri libere și să mute o platformă cu o mașinuță la un loc disponibil.
  • Scopul este familiarizarea cu tehnologii embedded printr-o aplicație practică ce combină detecție, mișcare controlată și interfață om-mașină.
  • Ideea a pornit de la parcările aglomerate din mediul urban și interesul pentru automatizarea acestui proces la scară redusă.
  • Este util pentru înțelegerea practică a controlului cu microcontroler, ideal pentru testare, demonstrații educaționale și prototipare.

Descriere generală

Proiectul conține următoarele module: - Modul Control (ATmega328P): gestionează logica aplicației, controlul motoarelor și citirea senzorilor. - Modul Mișcare (Motoare DC și servo): controlează liftul vertical și mutarea platformei în locul liber. - Modul Detecție (Senzori IR): verifică dacă un loc este liber sau ocupat. - Modul Feedback (LED-uri RGB + Buzzer): indică starea sistemului și oferă alerte sonore. - Interfață Serială (USART): permite interacțiunea utilizatorului cu sistemul pentru comenzi precum PARK, RESET, STATUS. Aceste componente interacționează secvențial, într-un flux controlat de temporizări și întreruperi, fiind gestionate software în Arduino IDE.

Schema bloc a proiectului

Proiectul este organizat în mai multe module, conectate logic astfel:

- Unitate de control (Arduino Uno): coordonează întregul sistem, primește informații de la senzori și transmite comenzi către actuatori. - Modul de recunoaștere (ESP32-CAM): detectează numărul de înmatriculare al mașinii care urmează să fie parcată. - Modul de detecție (Senzor ultrasonic HC-SR04): detectează prezența unei mașini în zona de intrare și trimite semnale către Arduino pentru inițierea procesului de parcare. - Modul de afișare (LCD 1602 + I2C): afișează în timp real informații despre starea sistemului și locurile disponibile. - Modul de mișcare:

  1. Servomotor: controlează bariera automată pentru accesul în sistemul de parcare.
  2. Motoare DC: deplasează platforma mobilă care transportă mașinuța spre locul liber.
  3. Motor pas cu pas: controlează mișcarea pe verticală a platformei, în cazul în care parcarea are mai multe nivele.

- Modul de siguranță (Limitatori de cursă): oferă feedback privind pozițiile extreme ale platformei și ale barierei pentru a preveni coliziunile. - Modul de conectivitate (ESP-01): permite comunicarea între Arduino și ESP32-CAM și poate transmite datele către o interfață web. - Interfață web: utilizatorul poate accesa statistici și informații despre starea sistemului și parcările efectuate.

Fiecare modul este alimentat și sincronizat software prin Arduino IDE, iar întregul sistem funcționează autonom, fără intervenție umană directă.

Hardware Design


Listă de piese: - ATmega328P / Arduino Uno https://www.emag.ro/placa-dezvoltare-compatibila-arduino-uno-r3-ch340g-cu-cablu-usb-emg356/pd/D82QYSYBM/

-Modul Releu 1 canal 5V https://www.emag.ro/modul-releu-1-canal-5v-cl388/pd/DPPQ6GBBM/

-10 x Fire Dupont tata-tata 20cm https://www.emag.ro/10-x-fire-dupont-tata-tata-20cm-cl55/pd/DV8M9WBBM/

-Driver pentru Motoare Pas cu Pas A4988 Verde https://www.optimusdigital.ro/ro/drivere-de-motoare-pas-cu-pas/155-driver-pentru-motoare-pas-cu-pas-a4988.html

- Modul driver motor L298N, General, 2 motoare, 40V, 3A, PCB https://www.emag.ro/modul-driver-motor-l298n-general-2-motoare-40v-3a-pcb-gd-0165/pd/DLPT18YBM/

- Motor pas cu pas RASK Nema 17, 42N.cm, 38mm, Negru/Argintiu https://www.emag.ro/motor-pas-cu-pas-rask-nema-17-42n-cm-38mm-negru-argintiu-dyj-3dpj/pd/DC43H6YBM/

- Senzor ultrasonic HC-SR04 https://www.emag.ro/senzor-ultrasonic-hc-sr04-3/pd/D3NL48YBM/?utm_source=mobile%20app&utm_campaign=share%20product&utm_medium=ios

- Driver de motor pas cu pas, Stepstick, A4988, Multicolor https://www.emag.ro/driver-de-motor-pas-cu-pas-stepstick-a4988-multicolor-stepstick-a4988-mod/pd/DNR798MBM/

-Kit platforma sasiu robot cu 4 motoare https://www.emag.ro/kit-platforma-sasiu-robot-cu-4-motoare-40938/pd/D4MJTWMBM/

-Placa dezvoltare ESP32-CAM WIFI+Bluetooth, cu modul camera OV2640, 2MP https://www.emag.ro/placa-dezvoltare-esp32-cam-wifi-bluetooth-cu-modul-camera-ov2640-2mp-ai934/pd/D83Q4HMBM/

-Limitator de cursa cu lamela arc si rola 10A 250V IP40 https://www.emag.ro/limitator-de-cursa-cu-lamela-arc-si-rola-10a-250v-ip40-rvk-121/pd/DCZK9MMBM/

-Suport 4 baterii AA, Cu comutator R6, 6V, Negru, Rosu https://www.emag.ro/suport-4-baterii-aa-cu-comutator-r6-6v-negru-rosu-2-a-003/pd/D4YGKLMBM/

- Motor DC sau stepper pentru mișcarea liftului - 2x servomotoare pentru mișcarea platformei - 3x senzori IR sau ultrasonic pentru detecția locurilor - 3x LED-uri RGB - 1x buzzer - 1x modul FTDI pentru comunicare serială - Butoane reset/manual - Fire, breadboard sau placă prototip, structură fizică printată 3D sau construită manual

Scheme electrice: - Se vor include conexiunile către pinii digitali (pentru PWM, LED, butoane), analogici (pentru senzori), cât și conexiunile de alimentare pentru motor și LED-uri.

Diagrame de semnal: - Semnal PWM pentru controlul motoarelor - UART pentru comunicarea serială

Simulări: - Se pot face inițial în Tinkercad sau Proteus pentru validarea logicii de bază.

Software Design

Mediu de dezvoltare: Arduino IDE

Librării: - Servo.h (pentru controlul servomotoarelor) - SoftwareSerial.h (dacă se folosește USART pe pini ne-standard)

Structuri și algoritmi: - State machine cu stări precum IDLE, CĂUTARE, LIFT_UP, PARCARE, RETURN - Timers pentru întârzieri și sincronizări - ADC pentru interpretarea senzorilor analogici - PWM pentru controlul precis al motoarelor și LED-urilor - ISR pentru tratarea evenimentelor de tip buton reset

Funcții implementate (planificate): - `verificaLocuri()` – citește starea senzorilor - `alegeLocLiber()` – selectează automat un loc disponibil - `mutaLift()` – controlează motorul vertical - `mutaPlatforma()` – poziționează platforma la locul alocat - `comunicareSeriala()` – interpretează comenzile trimise de utilizator

Rezultate Obţinute

Această secțiune va fi completată ulterior, după finalizarea implementării și testării sistemului.

Concluzii

Această secțiune va fi redactată în etapa finală a proiectului, pe baza observațiilor și rezultatelor obținute.

Download

Fișierele vor include: - Cod sursă în C/C++ pentru Arduino - Scheme electrice realizate în Fritzing sau alte editoare - Fișier README cu pași de programare și folosire - Script de upload (opțional)

Namespace: :pm:prj2025:cc:enache_albertina

Jurnal

Etapa 1 – Documentare și planificare

Etapa 2 – Achiziție componente și testare individuală

Etapa 3 – Implementare module esențiale

Etapa 4 – Integrare și testare finală

Etapa 5 – Documentație și prezentare

Bibliografie/Resurse

Bibliografie: - ATmega328P Microcontroller Datasheet - L298N Dual H-Bridge Motor Driver Datasheet - Materiale curs/laborator PM – Universitatea Politehnica București - Articole și publicații privind sisteme embedded și control mecatronic

Resurse Software: - Arduino.cc – Documentație oficială - OCW PM 2025 – https://ocw.cs.pub.ro/courses/pm - Tutoriale și exemple: randomnerdtutorials.com, lastminuteengineers.com

Resurse Hardware: - Tutoriale senzori IR și ultrasunete - Ghiduri de utilizare pentru servomotoare - Scheme de conectare L298N cu Arduino

Export to PDF

pm/prj2025/fstancu/albertina.enache.1747600556.txt.gz · Last modified: 2025/05/18 23:35 by albertina.enache
CC Attribution-Share Alike 3.0 Unported
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0