Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:iivasciuc:andrei_razvan.stan [2025/05/14 19:44]
andrei_razvan.stan
+++ pm:prj2025:iivasciuc:andrei_razvan.stan [2025/05/21 20:58] (current)
andrei_razvan.stan
@@ Line 13: / Line 13: @@
   - inmultire
   - impartire
-  - ridicare la putere
-  - extragerea radacinii patrate.
-Calculatorul va putea anunta utilizatorul (folosind un buzzer si un led) atunci cand se efectueaza o operatie "ilegala" (ex. impartirea la zero).
 Acesta va mai dispune si de un **istoric** al ultimelor rezultate obtinute (folosind **EEPROM-ul** pe care il are placuta Arduino) si de posibilitatea de a afisa ora si data datorita modulului RTC.
+Acesta va respecta si ordinea efectuarii operatiilor.
 ===== Schema Bloc =====
+{{:pm:prj2025:iivasciuc:diagrama_block_stan_andrei.png?300|}}
-{{:pm:prj2025:iivasciuc:schemablock_stan_andrei.png?400|}}
 ===== Hardware Design =====
 **Piese utilizate**
-Componenta in jurul careia se invarte proiectul este o placuta de dezvoltare **Arduino Nano cu procesor ATmega328P**.
+Componenta in jurul careia se invarte proiectul este o placuta de dezvoltare **Arduino UNO cu procesor ATmega328P**.
 \\
@@ Line 34: / Line 31: @@
   * 1x Ecran LCD 1602 I2C;
   * 1x Matrice de butoane 4x4;
-  * 2x Buton simplu;
+  * 3x Buton simplu:
+      * Buton CLEAR (sterge expresia)
+      * Buton TIME (afisează ora curenta)
+      * Buton HISTORY (afisează istoricul calculelor)
+  * 3x Rezistenta de 10kΩ;
   * 1x Switch On/Off;
-  * 1x LED;
-  * 2x Rezistena 100 Ω;
   * 1x Soclu baterie;
   * 1x Baterie 9V.
@@ Line 56: / Line 55: @@
 Conectarea se realizeaza in felul urmator:
 \\
-SDA -> A4 de pe Arduino
+SDA -> SDA de pe Arduino
 \\
-SCL -> A5 de pe Arduino.
+SCL -> SCL de pe Arduino.
 **Ecranul LCD** este utilizat in proiect pentru a afisa datele. Este conectat in acelasi mod ca si RTC-ul deoarece si acesta foloseste I2C.
+Din moment ce **I2C** este un bus pentru transmisie de date serială master-slave am putut sa conectez **ambele** componente la **aceeasi pini** de pe Arduino.
+Adresele pe care le folosesc componentele acestea sunt:
+\\
+**0x27** -> LCD
+\\
+**0x68** -> RTC
 \\
@@ Line 68: / Line 75: @@
 Conectarea se realizeaza in felul urmator:
 ^ Pinii de pe matrice ^ Pinii de pe arduino|
-| C4 | 9 |
+| C4 | 7 |
-| C3 | 8 |
+| C3 | 6 |
-| C2 | 7 |
+| C2 | 5 |
-| C1 | 6 |
+| C1 | 4 |
-| R1 | 5 |
+| R1 | 11 |
-| R2 | 4 |
+| R2 | 10 |
-| R3 | 3 |
+| R3 | 9 |
-| R4 | 2 |
+| R4 | 8 |
-====Schematic====
+====Schematic pe breadboard====
+Initital am facut proiectul pe **breadboard** iar acesta este modul in care am legat componentele pe breadboard:
+\\
 {{:pm:prj2025:iivasciuc:schematic.png?500|}}
+====Schematic final====
+Pentru proiectul final am lipit componentele pe un PCB universal. Conexiunile s-au schimbat din moment ce am mai adaugat componente:
+  * O baterie;
+  * Un switch pentru a porni device-ul;
+  * Un buton pentru functionalitatea de history pe care am uitat sa il adaug initial.
+\\
+O alta schimbare este modul in care am conectat matricea de butoane. Am actualizat ulterior tabelul de mai sus cu conexiunile finale.
+{{:pm:prj2025:iivasciuc:schematic_lipituri.png?500|}}
+\\
-====Video====
+====Video hardware====
 [[https://www.youtube.com/shorts/2AQYtsneuIg|Dovada ca cele trei componente principale functioneaza]]
-===== Software Design =====
+In clipul de mai jos se pot observa toate functinalitatile proiectului si cum opereaza acestea.
+\\
+[[https://youtube.com/shorts/yR5kRND0xDA|Clip cu proiectul montat pe PCB universal]]
+===== Software =====
 <note tip>
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
+Codul pentru acest proiect a fost scris folosind VsCode si Platformio.
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
+Am folosit limbajul de programare specific Arduino unde am inclus diferite librarii externe pentru comunicarea cu perifericele.
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
 </note>
-===== Rezultate Obţinute =====
+==== Scurta descriere a functionalitatilor ====
+=== Calculator ===
+  * Introdu expresii (ex: ''3+5*2'')
+  * Apasa ''#'' pentru a calcula (buton colt dreapta-jos de pe matrice)
+  * Rezultatul este afisat si salvat automat în EEPROM.
-<note tip>
+=== Afisare ora ===
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+  * Apasa butonul corespunzator (de pe pinul **2**)
-</note>
+  * Se afisează ora, minutul si secunda curente folosind modulul RTC.
-===== Concluzii =====
+=== Istoric calcule ===
+  * Apasa butonul corespunzator (de pe pinul **3**) pentru a intra în modul istoric
+  * Se pot naviga ultimele 10 rezultate salvate
+    * Tasta ''A'' de pe matrice – urmatorul rezultat
+    * Tasta ''B'' de pe matrice – rezultatul precedent.
-===== Download =====
+=== Ștergere expresie ===
+  * Apasa butonul corespunzator (de pe pinul **12**) pentru a reseta expresia sau a reveni din alta stare in starea de calculator.
-<note warning>
+==== Librarii incluse ====
-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**.
+^ Librarie               ^ Motivul utilizarii                                               ^ Link descarcare      ^
-</note>
+| Wire                   | Comunicare I2C, folosita pentru RTC si LCD                 |                      |
+| LiquidCrystal_I2C      | Control LCD 16x2 cu interfata I2C                          | [[https://www.optimusdigital.ro/ro/index.php?controller=attachment&id_attachment=1115|Link]]                    |
+| Adafruit_Keypad        | Gestionare tastatura matriciala 4x4                        | [[https://github.com/adafruit/Adafruit_Keypad|Link]]                     |
+| uRTCLib                | Comunicare cu modulul RTC DS3231             | [[https://github.com/Naguissa/uRTCLib|Link]]                    |
+| EEPROM (builtin)| Citire si scriere date in EEPROM-ul de pe Arduino pentru functia de istoriei      | N/A                    |
+| Arduino (builtin)      | Functii de baza precum `pinMode`, `digitalRead` etc, specifice Arduino | N/A                  |
-===== Bibliografie/Resurse =====
-<note>
+De asemenea am inclus si **myStack** care este o implementare simpla de stiva pe care am scris-o deoarece limbajul Arduino nu dispune de o implementare de stiva precum C++.
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+==== Detalierea codului ====
+=== Variabile constante si globale ===
+  * **Keypad**: configurat cu pini specifici pentru coloane si randuri
+  * **LCD și RTC**: initializati cu adrese I2C
+  * **EEPROM**:
+    * Adresa 0 – indexul actual
+    * De la adresa 4 – rezultate salvate (max. 10, cate 8 bytes/float)
+  * **Moduri**: enumeratie cu 3 stari – calculator, ceas si istoric
+  * **Butoane**: pinii pentru butoanele de Clear, History si Time
+  * **Flag-uri volatile** pentru intreruperi:
+    * **timeButtonPressed**
+    * **historyButtonPressed**
+===Cum se realizeaza evaluarea unei expresii===
+Calculul expresiei introduse de utilizator prin tastatura se face manual, fara a folosi o biblioteca de evaluare matematica. In schimb, am ales sa folosesc un **algoritm clasic bazat pe doua stive** – una pentru numere si una pentru operatori – pentru a respecta **ordinea efectuarii operatiilor**.
+Practic, functia **evaluateExpression** primeste un sir de caractere pe care le parcurge rand pe rand, in urmatorul mod:
+  - Se definesc doua stive:
+     * ''values'' – stiva pentru numere (''float'')
+     * ''ops'' – stiva pentru operatori (''char'')
+  - Cat timp intalnim un numar sau un '.' acesta este adaugat in buffer-ul num
+  - Cand se intalneste un operator, buffer-ul num este transformat in float si este adaugat pe stiva de valori
+  - Se compara valoarea de "precedenta" a operatului curent cu cea a operatorului din varful stivei de operatori
+     * daca operatorul din stiva are o **valoare mai mare sau egala** se aplica ultimelor doua valori din stiva de valori
+     * se repeta acest proces pana cand stiva de operatori este goala sau operatorul curent are o valoare mai mare
+  - Rezultatul final este ultimul element din stiva de valori.
+=== Intreruperi ===
+  * ISR-urile sunt folosite pentru:
+    * Butonul ''Time'' (pin 2)
+    * Butonul ''History'' (pin 3)
+  * Seteaza flag-uri volatile care sunt procesate in ''loop()''
+=== Alte functii importante ===
+  * **saveToHistory(result)**:
+    * Salveaza rezultatul in EEPROM
+    * Actualizeaza indexul circular în EEPROM
+  * **loadFromHistory(index)**:
+    * Recupereaza un rezultat salvat din EEPROM
+  * **printTime()**:
+    * Afisează ora curenta citită din RTC
+  * **showHistory()**:
+    * Afiseaza rezultatul curent din istoric, indexat de ''currentHistoryView''
+  * **clearCalculator()**:
+    * Goleste expresia, curata ecranul si revine în modul calculator
+=== Observatii ===
+  * Pentru setarea orei initiale, se poate decomenta linia cu ''rtc.set(...)'' din ''setup()'', se incarca codul pe placuta, se comenteaza inapoi linia si se incarca din nou codul (pentru ca RTC-ul are o baterie si va 'incrementa' singur timpul). Timpul este calculat folosind macro-ul **__TIME__**, care ia ora de pe PC.
+  * Sistemul gestionează doar expresii fără paranteze deoarece nu mai aveam destui pini digitali pe Arduino sa mai adaug si butoane pentru paranteze.
+  * Istoricul este ciclic – la mai mult de 10 calcule, cele vechi sunt suprascrise
+==== Download cod ====
+{{:pm:prj2025:iivasciuc:proiect_pm_stan_andrei_razvan.zip|}}
+===== Rezultate Obţinute =====
+<note tip>
+Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
 </note>
 <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>