This is an old revision of the document!
Master Vault Boraciu Ionut-Sorin 335CA
Introducere
Funcționarea proiectului poate fi urmarită pe youtube: https://www.youtube.com/watch?v=uhSNb7-Z3uo
Seiful are urmatoarele caracteristici:
- Tastatură capacitativă cu 16 butoane(TTP229): Folosită pentru a introduce parola de 5 cifre.
- Ușă controlată de un servo motor: Ușa este deschisă cand parola este introdusă corect, sau introdusă în mod invers ( securitate).
- Buton: Generează o întrerupere externă la apăsare, care declanșează afișarea temperaturii pe ecran.
- Senzor de temperatură: Afișează temperatura din seif.
- DC Motor: Activează evacuarea aerului din seif după două încercări greșite consecutive de introducere a parolei
- Buzzer: pentru a imita un sunet de poliție ( sirenă)
- Senzor de lumină: verifică starea banilor din seif
- Oled I2C: afișează pe ecran diferite mesaje
- Led-uri: care afișeaza diferite stări
- Masuri de securitate: Daca o parolă a fost introdusă greșit de 2 ori, poliția va fi anunțată (2 led-uri albastru și rosu sunt pornite, alături de un buzzer, plus motorul va porni pentru a scoate aerul din seif), dacă parola este introdusă invers ca și la card-uri, poliția va fi anunțată, dar silențios fară buzzer, pentru a nu alerta atacatorul.
Descriere generală
Concepte folosite din laboratoare:
- I2C: Între Master-ul Arduino și Ecran Oled
- SPI: Între cele 2 Arduino Uno
- PWM: Folosite pentru controlul servo-ului și motorului
- Intreruperi: Întreruperea externă generată de apăsarea butonului ( pentru afișarea temperaturii) + înterupere la slave când primește date prin SPI
- Timere: semnalele PWM folosesc timere ( pin-ul 3 pentru servo foloseste Timer 2, pin-ul 9 pentru motor foloseste Timer 1), ( problemă: buzzer-ul folosea același timer ca un senzor infraroșu pe care încercam să îl folosesc, a trebuit să folosesc o implementare a funcției tone() fără timere pentru a evita conflictul)
Hardware Design
Schemă electrică realizată în Fusion360:
PCB-ul realizat tot în Fusion360:
Fișierele din fusion360 pot să fie descarcăte din zona de Download
Componente hardware folosite:
- 2 Arduino Uno R3 conectate prin SPI
- sensor shield pentru Master, folosit pentru a conecta senzorii din kit
- Grove 4 pin I2C Oled
- Grove Button: generează o întrerupere externa pentru a afișa temperatura pe ecran - digital
- Grove Light Sensor: detectează starea banilor din seif - analogic
- Modul Senzor de Atingere Capacitiv TTP229: similar cu protocolul I2C, dar este un protocol 2 wire custom
- Grove Buzzer: foloseste o funcție tone() custom pentru a evita folosirea de timere ( conflicte) - digital
- 3 LED-uri: afișează diferite stări - digitale
- SM-S2309S: operează ușa - digital
- 6/9V brushed DC motor: folosit pentru a scoate aerul din încăpere
- Tranzistor: folosit pentru a opera motorul de la Arduino
- Diodă flyback: blochează curentul generat de motorul DC
- Baterie 9V: folosită pentru a alimenta motorul DC
- 3 * Rezistente de 220 ohm pentru led-uri
Poză cu implementarea proiectului:
Probleme în implementare + soluția pentru ele:
- Conflict de timere între buzzer și senzor infraroșu
- Problemă: Funcția tone() folosea același timer ca senzorul infraroșu, cauzând conflicte și comportament imprevizibil.
- Soluție: Am înlocuit tone() cu o funcție personalizată care generează semnal PWM fără a utiliza timere hardware, eliminând astfel conflictul.
- Servo afectat de zgomot electric la pornirea motorului
- Problemă: La pornirea motorului DC alimentat separat (9V), servo-ul efectua o rotație bruscă de ~90°, cauzată de interferență electrică.
- Soluție: Servo-ul este atașat în cod doar când este utilizat și deatașat imediat după. Deoarece motoarele nu sunt pornite simultan, interferența este evitată complet.
- Instabilitate în interpretarea semnalului de la telecomanda IR
- Problemă: Senzorul IR necesită întreruperi precise pentru decodificarea semnalului, însă conflictul cu alte întreruperi hardware ducea la rezultate instabile.
- Soluție: Am înlocuit senzorul IR și codul de decodificare cu un buton fizic conectat la o întrerupere simplă, care a oferit un control mai fiabil și mai previzibil.
Software Design
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
Rezultate Obţinute
Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
Concluzii
Download
Fișiere fusion360 ( schema electrică + PCB): boraciu_fusion360.zip
Jurnal
Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
Bibliografie/Resurse
Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe Resurse Software şi Resurse Hardware.
