Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:fstancu:gabriel.nitu0912 [2025/05/04 00:28]
gabriel.nitu0912
+++ pm:prj2025:fstancu:gabriel.nitu0912 [2025/05/28 01:26] (current)
gabriel.nitu0912 [Concluzii]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== Remote Weather Station ======
+====== Remote Weather Station - NIŢU Gabriel ======
 ===== Introducere =====
-<note tip>
+Proiectul consta intr-o statie meteo remote care aduna informatii despre temperatura, umiditate, presiunea atmosferica, nivelul de intensitate luminoasa si predictie a ploii si transmite toate aceste date prin wifi catre un webserver. Webserverul le afiseaza intr-un mod interactiv si usor de vizualizat si analizat pe un dashboard.
-Prezentarea pe scurt a proiectului vostru:
-  * ce face
+Varianta finala si functionala a proiectului se poate vedea pe urmatorul link https://youtu.be/XK-8px-DiMA?feature=shared
-  * care este scopul lui
-  * care a fost ideea de la care aţi pornit
-  * de ce credeţi că este util pentru alţii şi pentru voi
-</note>
 ===== Descriere generală =====
-<note tip>
+Schema bloc
-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.
-Exemplu de schemă bloc: http://www.robs-projects.com/mp3proj/newplayer.html
+{{ :pm:prj2025:fstancu:screenshot_2025-05-19_001618.png?800 |}}
-</note>
 ===== Hardware Design =====
-<note tip>
+  * Listă de piese
-Aici puneţi tot ce ţine de hardware design:
-  * listă de piese
-  * scheme electrice (se pot lua şi de pe Internet şi din datasheet-uri, e.g. http://www.captain.at/electronic-atmega16-mmc-schematic.png)
+^ Componenta ^ Cantitate ^ Link ^
-  * diagrame de semnal
+| Placa de Dezvoltare ESP32 cu WiFi și Bluetooth 4.2 | 1 |  https://www.optimusdigital.ro/ro/placi-cu-bluetooth/4371-placa-de-dezvoltare-esp32-cu-wifi-i-bluetooth-42.html?search_query=Placa+de+Dezvoltare+ESP32+cu+WiFi+%C8%99i+Bluetooth+4.2+&results=8 |
-  * rezultatele simulării
+| Placa de Dezvoltare Compatibila cu Arduino UNO R3 | 1 | https://www.optimusdigital.ro/ro/placi-avr/4561-placa-de-dezvoltare-compatibila-cu-arduino-uno-r3-atmega328p-atmega16u2-cablu-50-cm.html?search_query=arduino+uno&results=129 |
-</note>
+| Modul senzor de Temperatura si Presiune BMP180 | 1 | https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-senzori-de-presiune/149-modul-senzor-de-temperatura-si-presiune-bmp180.html?search_query=bmp180&results=7 |
+| Senzor de Temperatura și Umiditate DHT22 | 1 | https://www.optimusdigital.ro/ro/senzori-senzori-de-temperatura/1199-senzor-de-temperatura-i-umiditate-dht22.html?search_query=dht+22&results=25 |
+| Level Shifter cu 2 canale | 2 | https://www.optimusdigital.ro/ro/interfata-convertoare-de-niveluri/12562-convertor-de-nivel-logic-cu-2-canale-33v-5v-ttl.html?search_query=convertor+de+nivel&results=32 |
+| Breadboard | 1 | https://www.optimusdigital.ro/ro/prototipare-breadboard-uri/44-breadboard-400-points.html?search_query=breadboard&results=125 |
+Schema electrica
+{{ :pm:prj2025:fstancu:schematic_savcxsa_2025-05-19_1_.png?800 |}}
+Cablajul
+{{ :pm:prj2025:fstancu:whatsapp_image_2025-05-28_at_00.41.43_fa6385cf.jpg?500 |}}
 ===== Software Design =====
-<note tip>
+Mediul de dezvoltare:
-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 =====
+  * Arduino IDE
+  * VS Code
-<note tip>
+Pe Arduino am implementat citirea senzorului DHT si trimiterea informatiilor catre ESP32.
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+<code>
-</note>
+SoftwareSerial espSerial(rxPin, txPin);
-===== Concluzii =====
+void setup() {
+  pinMode(rxPin, INPUT);
+  pinMode(txPin, OUTPUT);
+  Serial.begin(9600);
+  espSerial.begin(9600);
+  dht.begin();
+}
-===== Download =====
+void loop() {
+  Serial.println("Sending to ESP32...");
+  int16_t  value = 1234;
-<note warning>
-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 ;-).
-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**.
+  float humidity = dht.readHumidity();
-</note>
+  float temperature = dht.readTemperature();
-===== Jurnal =====
+  if (isnan(humidity) || isnan(temperature)) {
+    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
+    return;
+  }
-<note tip>
+  espSerial.println(temperature);
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
+  espSerial.println(humidity);
-</note>
+  Serial.print("Humidity: ");
+  Serial.print(humidity);
+  Serial.print(" %\t");
+  Serial.print("Temperature: ");
+  Serial.print(temperature);
+  Serial.println(" *C");
+  delay(2000);
+}
+</code>
+Pe ESP32 citesc informatiile de la senzorul bmp, primesc datele de la Arduino si le trimit pe toate prin Wifi catre un server implementat de mine.
+<code>
+void setup() {
+  Serial.begin(9600);  // For Serial Monitor
+  Serial2.begin(9600, SERIAL_8N1, RXD2, TXD2); // UART2
+  int counter = 0;
+  delay(2000);  // Wait for power to stabilize
+  WiFi.disconnect(true);  // Clear previous settings
+  delay(1000);
+  Serial.println("Scanning Wi-Fi...");
+  int networks = WiFi.scanNetworks();
+  if (networks == 0) {
+    Serial.println("No networks found.");
+  } else {
+    Serial.println("Networks found:");
+    for (int i = 0; i < networks; ++i) {
+      Serial.println(WiFi.SSID(i));
+    }
+  }
+  WiFi.begin(ssid, password);
+  Serial.print("Connecting to Wi-Fi");
+  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
+    delay(500);
+    Serial.print(".");
+  }
+  Serial.println(" Connected!");
+   Wire.begin(21, 22); // SDA = 21, SCL = 22
+   if (!bmp.begin()) {
+    Serial.println("Could not find a valid BMP180 sensor, check wiring!");
+    while (1) {}
+  }
+}
+void loop() {
+    while (Serial2.available() > 0) {
+        Serial2.read();
+    }
+    delay(2000);
+    String temperature = "";
+    String humidity = "";
+    temperature = Serial2.readStringUntil('\n');  // Read first line
+    temperature.trim();
+    humidity = Serial2.readStringUntil('\n');  // Read second line
+    humidity.trim();
+    float p = bmp.readPressure();
+    String pressure = String(p);
+    float a = bmp.readAltitude();
+    String altitude = String(a);
+  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
+    HTTPClient http;
+    http.begin(serverURL);
+    http.addHeader("Content-Type", "application/json");
+    String jsonPayload = "{\"temperature\":" + temperature +
+                         ",\"humidity\":" + humidity +
+                         ",\"pressure\":" + pressure +
+                         ",\"altitude\":" + altitude +
+                         "}";
+    Serial.println(jsonPayload);
+    int httpResponseCode = http.POST(jsonPayload);
+    Serial.println("HTTP Response code: " + String(httpResponseCode));
+    String response = http.getString();
+    Serial.println("Server response: " + response);
+    if (httpResponseCode > 0) {
+      String response = http.getString();
+      Serial.println(httpResponseCode);
+      Serial.println(response);
+    } else {
+      Serial.print("Error in sending POST: ");
+      Serial.println(http.errorToString(httpResponseCode).c_str());
+    }
+    http.end();
+  }
+}
+</code>
+Am implementat un server in Python folosind Flask, aceasta fiind partea de backend.
+<code>
+from flask import Flask, request, jsonify, render_template
+from datetime import datetime
+app = Flask(__name__)
+latest_data = {
+    "temperature": None,
+    "humidity": None,
+    "pressure": None,
+    "timestamp": None
+}
+@app.route('/')
+def index():
+    return render_template('index.html')
+@app.route('/update', methods=['GET'])
+def get_data():
+    return jsonify(latest_data)
+@app.route('/data', methods=['POST'])
+def receive_data():
+    data = request.get_json(force=True)
+    if data:
+        latest_data["temperature"] = float(data.get("temperature", 0))
+        latest_data["humidity"] = float(data.get("humidity", 0))
+        latest_data["pressure"] = float(data.get("pressure", 0))
+        latest_data["timestamp"] = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
+        return jsonify({"status": "success"}), 200
+    return jsonify({"status": "fail"}), 400
+if __name__ == '__main__':
+    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)
+</code>
+Pentru a vizualiza datele in mod real intr-un mod cat mai placut si interactiv, am imple,mentat si partea de frontend a serverului, in HTML si JavaScript.
+HTML:
+<code>
+<!DOCTYPE html>
+<html>
+<head>
+    <meta charset="UTF-8">
+    <title>Sensor Dashboard</title>
+    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/chart.js"></script>
+    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/chartjs-plugin-streaming"></script>
+    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@bernaferrari/gauge-chart"></script>
+    <script defer src="/static/script.js"></script>
+    <style>
+        body { font-family: sans-serif; text-align: center; padding: 20px; background: #f5f5f5; }
+        h1 { color: #333; }
+        .container { display: flex; flex-wrap: wrap; justify-content: center; gap: 20px; }
+        .card { background: white; padding: 20px; border-radius: 10px; box-shadow: 0 4px 10px rgba(0,0,0,0.1); }
+        canvas { max-width: 600px; }
+        .gauge-container { width: 250px; height: 150px; margin: auto; }
+    </style>
+</head>
+<body>
+    <h1>🌡️ Real-Time Sensor Dashboard</h1>
+    <div class="container">
+        <div class="card">
+            <h3>Temperature Gauge</h3>
+            <div id="gauge-temp" class="gauge-container"></div>
+            <p>Temp: <span id="temp">--</span> °C</p>
+        </div>
+        <div class="card">
+            <h3>Humidity Gauge</h3>
+            <div id="gauge-hum" class="gauge-container"></div>
+            <p>Humidity: <span id="hum">--</span> %</p>
+        </div>
+    </div>
+    <div class="container">
+        <div class="card">
+            <h3>Temperature - Last 10 Minutes</h3>
+            <canvas id="chart-temp" height="100"></canvas>
+        </div>
+        <div class="card">
+            <h3>Humidity - Last 10 Minutes</h3>
+            <canvas id="chart-hum" height="100"></canvas>
+        </div>
+    </div>
+    <div class="card">
+        <h3>Pressure</h3>
+        <p>📈 Pressure: <span id="pres">--</span> Pa</p>
+        <p>⏱️ Time: <span id="time">--:--:--</span></p>
+    </div>
+</body>
+</html>
+</code>
+JavaScript:
+<code>
+const tempSpan = document.getElementById('temp');
+const humSpan = document.getElementById('hum');
+const presSpan = document.getElementById('pres');
+const timeSpan = document.getElementById('time');
+const gaugeTemp = GaugeChart.gaugeChart(document.getElementById("gauge-temp"), {
+  arcDelimiters: [0.3, 0.6, 1],
+  arcColors: ["#00bfff", "#ffa500", "#ff0000"],
+  arcLabels: ["Low", "Medium", "High"],
+  rangeLabel: ["0°C", "50°C"],
+  centralLabel: ""
+});
+const gaugeHum = GaugeChart.gaugeChart(document.getElementById("gauge-hum"), {
+  arcDelimiters: [0.3, 0.6, 1],
+  arcColors: ["#add8e6", "#00ced1", "#007bff"],
+  arcLabels: ["Dry", "Moderate", "Humid"],
+  rangeLabel: ["0%", "100%"],
+  centralLabel: ""
+});
+const ctxTemp = document.getElementById('chart-temp').getContext('2d');
+const ctxHum = document.getElementById('chart-hum').getContext('2d');
+const tempChart = new Chart(ctxTemp, {
+  type: 'line',
+  data: {
+    datasets: [{
+      label: 'Temperature (°C)',
+      borderColor: 'rgba(255, 99, 132, 1)',
+      backgroundColor: 'rgba(255, 99, 132, 0.2)',
+      data: []
+    }]
+  },
+  options: {
+    plugins: {
+      streaming: {
+        frameRate: 30
+      }
+    },
+    scales: {
+      x: {
+        type: 'realtime',
+        realtime: {
+          duration: 600000,
+          refresh: 2000,
+          delay: 2000,
+          onRefresh: async chart => {
+            await fetchAndUpdate(chart, 'temperature');
+          }
+        }
+      },
+      y: {
+        beginAtZero: true
+      }
+    }
+  }
+});
+const humChart = new Chart(ctxHum, {
+  type: 'line',
+  data: {
+    datasets: [{
+      label: 'Humidity (%)',
+      borderColor: 'rgba(54, 162, 235, 1)',
+      backgroundColor: 'rgba(54, 162, 235, 0.2)',
+      data: []
+    }]
+  },
+  options: {
+    plugins: {
+      streaming: {
+        frameRate: 30
+      }
+    },
+    scales: {
+      x: {
+        type: 'realtime',
+        realtime: {
+          duration: 600000,
+          refresh: 2000,
+          delay: 2000,
+          onRefresh: async chart => {
+            await fetchAndUpdate(chart, 'humidity');
+          }
+        }
+      },
+      y: {
+        beginAtZero: true
+      }
+    }
+  }
+});
+async function fetchAndUpdate(chart, type) {
+  try {
+    const res = await fetch('/update');
+    const data = await res.json();
+    const now = Date.now();
+    if (type === 'temperature') {
+      chart.data.datasets[0].data.push({ x: now, y: data.temperature });
+    } else if (type === 'humidity') {
+      chart.data.datasets[0].data.push({ x: now, y: data.humidity });
+    }
+    // Update UI
+    tempSpan.textContent = data.temperature?.toFixed(1) ?? '--';
+    humSpan.textContent = data.humidity?.toFixed(1) ?? '--';
+    presSpan.textContent = data.pressure ?? '--';
+    timeSpan.textContent = data.timestamp ?? '--';
+    if (data.temperature != null) {
+      gaugeTemp.update({ percent: Math.min(data.temperature / 50, 1) });
+    }
+    if (data.humidity != null) {
+      gaugeHum.update({ percent: Math.min(data.humidity / 100, 1) });
+    }
+  } catch (err) {
+    console.error("Fetch error:", err);
+  }
+}
+</code>
+===== Rezultate Obţinute =====
+Rezultatele obtinute in acest proiect se pot vedea pe urmatorul link: https://youtu.be/XK-8px-DiMA?feature=shared
+===== Concluzii =====
+Proiectul Remote Weather Station demonstreaza o solutie eficienta si accesibila pentru monitorizarea conditiilor meteorologice in timp real. Am invatat foarte multe lucruri lucrand la acest proiect, de la cum legi toate perifericele si le conectezi intre ele, pana la ce cod scrii pentru a face ceea ce iti propui.
 ===== Bibliografie/Resurse =====
-<note>
+Resurse hardware
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+  * Datasheet BME280 (Bosch): https://www.bosch-sensortec.com/products/environmental-sensors/humidity-sensors-bme280/
-</note>
+  * Datasheet DHT22: https://cdn.sparkfun.com/assets/f/7/d/9/c/DHT22.pdf
+  * Datasheet ESP32:  https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-wroom-32_datasheet_en.pdf
-<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>
+Resurse software
+  * Documentație oficială Arduino: https://www.arduino.cc/
+  *  Bibliotecă Adafruit Sensor: https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor
+  * Connect ESP32 to wifi: https://www.electronicwings.com/esp32/esp32-wi-fi-basics-getting-started
+  * Biblioteca Wifi: https://docs.arduino.cc/libraries/wifi/