Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:mdinica:melisa.staicu [2025/06/04 04:30]
melisa.staicu
+++ pm:prj2025:mdinica:melisa.staicu [2025/06/04 16:32] (current)
mihai.spirchez [Elementul de noutate al proiectului]
@@ Line 108: / Line 108: @@
 ===== Software Design =====
+===== Biblioteci și resurse utilizate =====
-**Mediu de Dezvoltare**
-Proiectul este dezvoltat în Arduino IDE, folosind limbajul C++, împreună cu biblioteci externe pentru gestionarea ecranului TFT LCD, cardului SD și servomotoarelor. Codul este modularizat în funcții specifice pentru măsurători, afișaj, control servo și salvare date, pentru a crește lizibilitatea și scalabilitatea.
-Toate funcționalitățile sistemului sunt funcționale și integrate coerent, demonstrând aplicabilitatea practică a platformei Arduino pentru automatizare în medii reale.
-**Elementul de noutate al proiectului**
-Deși sistemele de măsurare a puterii produse de panourile solare sunt întâlnite frecvent, elementul de noutate al acestui proiect constă în integrarea mai multor funcții hardware și logice într-o singură soluție embedded, low-cost, cu scop dublu:
-  * Monitorizare inteligentă (curent, tensiune, lumină, nivel apă)
-  * Intervenție automată prin activarea unui releu, servomotor și pompă în cazul detectării murdăriei.
-Proiectul combină senzoristică, afișaj grafic, control mecanic și înregistrare de date pe SD, fiind scalabil și aplicabil în agricultură, smart-farming sau energii regenerabile.
-**Biblioteci și resurse utilizate**
@@ Line 136: / Line 117: @@
-**Algoritmi și structuri**
+===== Algoritmi și structuri ======
@@ Line 148: / Line 129: @@
   * Scrierea periodică a valorilor pe cardul SD, pentru arhivare și analiză ulterioară
-**Utilizarea funcționalităților din laborator**
+===== Utilizarea funcționalităților din laborator =====
+  * **Laboratorul 0** - Serial.begin() pentru testare și debugging cu valori live de la senzori.
+  * **Laboratorul 1** - pinMode(), digitalWrite() pentru controlul releului și inițializarea pinilor.
+  * **Laboratorul 2** - Controlul servomotoarelor cu Servo.write() pe canale PWM.
+  * **Laboratorul 3** - analogRead() pentru curent, tensiune și fotorezistori.
+  * **Laboratorul 4** - Adafruit_ST7735 pentru afișarea datelor: curent, tensiune, putere, stare sistem.
+  * **Laboratorul 5** - Salvare pe SD cu SD.open(), file.print(), înregistrare periodică cu millis().
+  * **Laboratorul 6** - Integrarea completă într-un sistem funcțional cu reacții automate.
-Laborator	Funcționalitate aplicată
+===== Funcții și fișiere sursă =====
-Lab 0	Serial.begin() pentru testare și debugging cu valori live de la senzori
-Lab 1	pinMode(), digitalWrite() pentru controlul releului și inițializarea pinilor
-Lab 2	Controlul servomotoarelor cu Servo.write() pe canale PWM
-Lab 3	analogRead() pentru curent, tensiune și fotorezistori
-Lab 4	Adafruit_ST7735 pentru afișarea datelor: curent, tensiune, putere, stare sistem
-Lab 5	Salvare pe SD cu SD.open(), file.print(), înregistrare periodică cu millis()
-Lab 6	Integrarea completă într-un sistem funcțional cu reacții automate
-**Funcții și fișiere sursă**
 Funcții principale:
-  * readCurrent() – convertește citirea de la ACS712 într-o valoare de amperaj
+  * setup_display() – inițializează ecranul TFT, setează rotația, șterge ecranul și pregătește zona de afișare pentru actualizări periodice.
-  * readVoltage() – calculează tensiunea pe baza valorii analogice de la divizor
+  * setup_water_sensor() – configurează pini locali și de pe extenderul I2C (PCF8574) pentru citirea nivelului apei pe baza tranzistorilor conectați la diferite înălțimi.
-  * logToSD() – scrie datele (tensiune, curent, putere) pe cardul SD
+  * setup_curent_sensor() – face o calibrare inițială a senzorului ACS712, calculând offsetul de tensiune fără curent, pentru a putea oferi valori reale și precise ulterior.
-  * updateDisplay() – afișează valorile curente pe LCD
+  * setup_lumina_sensor() – setează pinii senzorilor de lumină și pinul de control pentru releul pompei. Pompa este oprită la pornirea sistemului (LOW logic invers).
-  * controlSystem() – decide dacă trebuie activat sistemul de curățare
+  * water_senzor_get_procentage() – interpretează starea pinilor de la tranzistori (via PCF8574 și pini direcți) și returnează procentul estimat al nivelului de apă, între 0% și 100%.
+  * curent_sensor_get_value() – face medii multiple ale tensiunii pe pinul analogic, transformă rezultatul în amperi, aplică un filtru EMA (exponential moving average) și returnează curentul produs de panoul solar.
+  * display_water_level(procent, curent) – actualizează doar când este nevoie afișajul de pe TFT cu noul nivel de apă și curentul generat, pentru a evita artefacte vizuale sau erori.
+  * verifica_lumina_si_porneste_pompa() – citește lumină pe cei doi senzori și decide când este nevoie să pornească pompa de apă (în cazul murdăririi senzorilor). Activează și un „flag” pentru a permite mișcarea ulterioară a servomotorului.
+  * loop() – bucla principală care execută toată logica periodic: verifică lumină, afișează nivelul apei și curentul, iar după oprirea pompei, execută de 6 ori o mișcare a servomotorului SG90.
-**Interacțiunea dintre componente**
+===== Interacțiunea dintre componente =====
   * Panoul solar furnizează energie, care este monitorizată prin senzorii de curent și tensiune
@@ Line 179: / Line 162: @@
   * Cardul SD arhivează nivelul de apă și puterea panoului pentru analiză ulterioară
-**Calibrarea și validarea**
+===== Calibrarea și validarea =====
   * Curentul măsurat cu ACS712 a fost calibrat comparativ cu un multimetru, iar offset-ul a fost corectat în cod.
@@ Line 186: / Line 169: @@
-**Optimizări**
+===== Optimizări =====
+  * Curentul măsurat cu ACS712 a fost calibrat comparativ cu un multimetru, iar offset-ul a fost corectat în cod.
+  * Afișare optimizată pe ecran TFT – actualizăm conținutul de pe ecran doar când apar modificări ale nivelului apei sau ale curentului generat, evitând astfel apeluri repetate și costisitoare la funcțiile de desenare.
-  * Utilizarea millis() în loc de delay() pentru logare periodică neblocantă
+  * Structurare modulară a codului – funcționalitățile majore (citire senzori, control servomotor, afișare pe TFT, control pompă etc.) sunt implementate în funcții separate, ușor de întreținut, testat și extins.
-  * SPI partajat între SD și TFT, folosind CS dedicat și control software atent
+  * Controlul acțiunilor prin stări logice – am folosit variabile precum pompaPornita și servoExecutatDupaPompa pentru a evita repetiții și suprapuneri ale comenzilor hardware (releu sau servo), permițând un flux de execuție clar și fiabil.
-  * Modularizare a codului în funcții clare pentru senzori, afișaj și salvare date
+  * Eliminarea delay-urilor inutile – în versiunile inițiale ale codului am folosit millis() pentru control temporizat non-blocant. În forma finală, logica a fost simplificată intenționat pentru a oferi claritate maximă, fără blocaje și fără afectarea celorlalte funcționalități.
-  * Servomotoare resetate automat la poziția neutră dacă nu e detectată murdărie
+  * Comentarii clare și cod auto-explicativ – codul este documentat pas cu pas, fiecare funcție și secțiune fiind explicată pentru o înțelegere facilă.
-  * Releul activ doar la nevoie pentru a economisi energie
-**Structură modulară**
-Codul este organizat clar pe următoarele secțiuni:
-  * Inițializare componente (setup())
-  * Măsurători (readVoltage(), readCurrent())
-  * Logică de decizie (controlSystem())
-  * Afișaj și SD (updateDisplay(), logToSD())
-  * Această structurare permite adăugarea de funcții suplimentare fără a afecta funcționalitățile de bază.
-**Concluzie**
-Proiectul realizează o automatizare completă a unui panou solar, cu detecție de murdărie, activare automată de sistem de curățare și monitorizare completă a parametrilor electrici. Este scalabil, eficient și utilizabil în aplicații reale cu buget redus.
+===== Mediu de Dezvoltare =====
+Proiectul este dezvoltat în Arduino IDE, care oferă un mediu ușor de utilizat pentru programarea și încărcarea codului pe placa Arduino. Tot codul este scris în C++, folosind bibliotecile standard Arduino și logică personalizată pentru implementarea scopului proiectului.
-==== Elementul de noutate al proiectului ====
+===== Elementul de noutate al proiectului =====
 Am realizat propriul nostru senzor pentru detectarea volumului apei, alcătuit din mai mulți tranzistori, fiecare dintre aceștia  având conectat la colector câte un rezistor și un led, iar pe bază un fir care duce către un recipient. Fiecare fir către recipient are o lungime diferita, astfel incât să capteze curentul din puncte diferite din sticlă. Practic fiecare tranzistor va aprinde ledul în momentul în care este atins nivelul lui de apă. Totdată, la fiecare colector al tranzistorilor, este conectat și un fir care este dus către plăcuța de Arduino pentru a fi citit.
-{{:pm:prj2025:mdinica:senz_apa.jpeg}}
 {{:pm:prj2025:mdinica:senzor_apa.jpeg?800x800|}}