Proiectul “Mașinută Căutătoare de Comori” reprezintă o extensie a unei platforme robotice existente cu funcționalități avansate de detectare și interacțiune cu mediul înconjurător. Scopul principal este transformarea unui kit preconceput într-un sistem inteligent personalizat care poate identifica și colecta obiecte bazate pe culoare.

Ideea de la care am pornit a fost de a îmbunătăți o mașinută cu funcții predefinite (evitare obstacole, urmărire linie, anti-cădere, transport automat) și de a adăuga un element de joc interactiv care să o transforme într-un sistem personalizat și mai complex.

Acest proiect este util atât pentru dezvoltarea personală, oferindu-mi posibilitatea de a aprofunda cunoștințele despre diferite protocoale de comunicație (GPIO, UART, I2C, SPI) și integrarea senzorilor, cât și pentru comunitate, demonstrând cum se poate transforma un kit comercial într-un sistem personalizat cu funcționalități extinse.

Schema bloc:

Protocoale de Comunicație

- GPIO: Control motoare, senzori digitali, LED-uri, buzzer

- I2C: Comunicare cu senzorul de culoare TCS34725 și ecranul OLED

- UART: Comunicare cu DFPlayer Mini și modulul Bluetooth opțional

- SPI: Interfațare cu cardul microSD pentru stocarea datelor

- PWM: Control viteză motoare și poziționare servo

Modulele Sistemului

Modulul de Control: Microcontroller STM32/Arduino care gestionează toate operațiunile, procesează datele și implementează algoritmii de decizie.

Modulul de Senzori

- Senzor culoare pentru identificarea “comorilor”

- Senzori IR pentru urmărirea liniei

- Senzor ultrasonic pentru evitarea obstacolelor

- Senzori anti-cădere și encodere pentru măsurarea vitezei

Modulul de Acționare

- Motoare DC, driver L298N, și servo pentru colectarea obiectelor, plus LED-uri pentru semnalizare vizuală.

- Modulul de Feedback

- Ecran OLED și DFPlayer Mini pentru afișarea parametrilor și notificări audio.

Modulul de Stocare: Card microSD pentru jurnalizarea parametrilor și evenimentelor din timpul funcționării.

Funcționare

Mașinuta urmărește fie o linie predefinită, fie este controlată manual, detectând și alarmând utilizatorul in cazul găsirii unor obiecte de culori specifice (“comori”). Sistemul oferă feedback vizual și auditiv și poate înregistra parametri de funcționare pentru analiză ulterioară.

Lista preliminară de piese:

- Kit mașinută robotică (bază, motoare, roți)

- Microcontroller (compatibil Arduino/STM32)

- Senzor de culoare TCS34725

- Ecran OLED I2C

- Modul DFPlayer Mini

- Card microSD

- Cititor card SD cu interfață SPI

- Senzori IR pentru urmărirea liniei

- Senzor ultrasonic pentru evitarea obstacolelor

- Baterii și regulator de tensiune

- Cabluri și componente electronice auxiliare

Schemele detaliate vor fi adăugate în etapele ulterioare ale proiectului, dar vor include:

- Conectarea microcontroller-ului la motoare prin drivere

- Interfațarea senzorului de culoare prin I2C

- Conectarea ecranului OLED prin I2C

- Conectarea modulului DFPlayer Mini prin UART

- Interfațarea cardului SD prin SPI

Mediu de dezvoltare: Arduino IDE sau STM32CubeIDE (în funcție de microcontrollerul ales)

Librării planificate:

- Adafruit_TCS34725 pentru senzorul de culoare

- Adafruit_SSD1306 pentru ecranul OLED

- DFRobotDFPlayerMini pentru modulul audio

- SD pentru interfațarea cu cardul SD

Algoritmi și structuri planificate:

Algoritm de detecție a culorii:

- Citirea valorilor RGB de la senzorul TCS34725

- Compararea cu valorile predefinite pentru identificarea “comorilor”

- Luarea deciziei de colectare

Algoritm de urmărire a liniei:

- Citirea valorilor de la senzorii IR

- Ajustarea direcției motoarelor pentru a menține traseul

Interfață utilizator:

- Afișarea parametrilor pe ecranul OLED - Generarea de feedback audio pentru evenimente specifice (gasire obiect, cautare obiect etc.)

Mașină de stare pentru modurile de funcționare:

- Urmărire linie (Cautare comori)

- Control manual

- Raportare statistici

Această secțiune va fi completată pe măsură ce proiectul avansează, documentând:

- Funcționalitățile implementate cu succes - Performanța sistemului în diverse scenarii - Probleme întâmpinate și soluțiile aplicate

Această secțiune va fi completată la finalizarea proiectului, incluzând:

- Evaluarea obiectivelor îndeplinite - Lecții învățate în timpul implementării - Direcții viitoare de dezvoltare

Fișierele proiectului vor fi disponibile după implementare, incluzând:

- Codurile sursă cu documentație - Scheme detaliate ale circuitelor - Fișier README cu instrucțiuni de utilizare - ChangeLog pentru a urmări evoluția proiectului