Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:vstoica:dragos.dragan1403 [2025/05/30 14:52]
dragos.dragan1403 [Hardware Design]
+++ pm:prj2025:vstoica:dragos.dragan1403 [2025/06/02 12:05] (current)
dragos.dragan1403 [Software Design]
@@ Line 46: / Line 46: @@
-{{ :pm:prj2025:vstoica:schema_bloc_borseta.png |}}
+{{ :pm:prj2025:vstoica:schema_bloc_borseta.png?600 |}}
 ===== Software Design =====
-Aplicația a fost dezvoltată în Arduino IDE, folosind limbajul C/C++, pe microcontrolerul Arduino Uno. Comunicarea UART a fost implementată direct, fără utilizarea funcțiilor de nivel înalt precum Serial.begin(), ci prin accesul direct la registrele hardware ale microcontrolerului (USART0), oferind un control precis asupra transmisiei de date seriale.
+== Mediu de dezvoltare: Arduino IDE ==
-Librării externe utilizate:
+== Librării și surse 3-rd party: ==
-• Wire.h – pentru comunicarea I2C cu senzorul VL53L0X
-• VL53L0X.h – librărie oficială Adafruit pentru controlul senzorului de distanță VL53L0X
+Wire – magistrală I²C pentru senzorul VL53L0X
+VL53L0X – bibliotecă Pololu pentru senzorul ToF (Time-of-Flight)
-**__Funcționalități implementate__**
+tone() / noTone() – API Arduino pentru generarea semnalului pe buzzere - (Headere AVR standard folosite pentru control low-level: <avr/io.h>, <avr/interrupt.h>, <util/delay.h>).
-Proiectul integrează doi senzori de distanță (VL53L0X și HC-SR04) și două buzzere pasive controlate în funcție de distanțele măsurate. De asemenea, este utilizat un buton fizic (cu întrerupere hardware) pentru a comuta între modurile de funcționare ale buzzerelor (navigare, alarmă, off).
+== Algoritmi principali: ==
-Structura firmware-ului este modulară, împărțind clar:
+- Inițializare periferice – USART (115 200 baud), I²C, pinii HC-SR04, buzzere, buton și întrerupere externă.
+- Măsurare distanță VL53L0X – citire la 200 ms, filtrare timeout, interpretare alarmă sub 500 mm.
+- Măsurare distanță HC-SR04 – puls triggerează senzorul, conversie durată → cm, filtrare timeout.
+- Gestionare alarme audio
+  - VL53L0X: sunet ciclic (4 pași) dacă distanța < 500 mm.
+  - HC-SR04: frecvență buzzer variabilă în funcție de distanță (≤ 20 cm → 3 kHz, … ≤ 100 cm → 800 Hz).
+- Comutare moduri buzzer prin buton (ISR) cu debounce 300 ms:
+. Dezactivează doar buzzerul HC-SR04.
+. Dezactivează ambele buzzere.
+. Reactivează ambele buzzere.
-• Inițializarea perifericelor (USART, I2C, pini)
+== Funcții implementate: ==
-• Rutine de tratare a întreruperilor (ISR pentru buton)
+| Funcție                              | Rol                                                                                | Fragmente cheie                                    |
+| **USART_Init()**                     | Configurează USART0 @ 115 200 baud, 8N1, doar TX                                   | setează UBRR0x, UCSRx                              |
+| **USART_SendChar/String/Unsigned/Int()** | Rutine de transmitere serială                                                     | conversie manuală zecimală pentru `unsigned long`  |
+| **toggleBuzzer()** *(ISR INT0)*      | Rulează la apăsarea butonului; comută logica `buzzerEnabled` / `ultrasonicBuzzerEnabled` | verifică `millis()` pentru debounce                |
+| **playAlarmSound()**                 | Generează secvența de 4 note (2 500 Hz ↔ 1 200 Hz) la 200 ms                       | folosește `tone(BUZZER_PIN1, f)`                   |
+| **readUltrasonicDistance()**         | Trimite puls către HC-SR04 și calculează distanța în cm                            | timeout 30 000 µs; conversie `dur*0.034/2`         |
+| **handleUltrasonicBuzzer(d)**        | Selectează frecvența buzzerului 2 în funcție de `d`                                | tabele prag ≤ 20/50/100 cm                         |
+| **setup()**                          | Inițializează toate modulele, setează ISR buton                                    | `attachInterrupt(FALLING)`                         |
+| **loop()**                           | Ciclu principal: • citește VL53L0X → alarmă / semnal continuu • citește HC-SR04 → frecvență buzzer variabilă • transmite date prin UART | 100 ms delay |
-• Măsurători de distanță (atât I2C cât și ultrasonic)
+== Diagrame / flux ==
-• Controlul buzzerelor în funcție de distanță
+            +-----------+           +-------------+
+            |  VL53L0X  | I²C  ---> |  Dist(mm)   |
+            +-----------+          /+-------------+
+                                   | <500?        |
+                                   |   yes -> playAlarmSound()
+                                   |   no  -> freq = f(dist)
+                                   +-------------+
-• Alarme bazate pe pattern sonor gradual pentru senzorul IR (VL53L0X)
+== Resurse hardware: ==
+- **MCU:** ATmega328P (Arduino Uno/Nano)
+- **Senzori:** VL53L0X (ToF), HC-SR04 (ultrasunete)
+- **Actuatori:** 2 buzzere pasive (pini 8, 9)
+- **I/O:** buton push-button (pin 2, pull-up), LED opțional
+- **Interfață:** UART-USB pentru monitorizare la 115 200 baud
+== Timpi critici și performanță: ==
+- Loop la ~10 Hz (100 ms) → suficient pentru feedback acustic.
+- ISR buton + debounce software de 300 ms.
+- Timeout citire VL53L0X: 500 ms; budget măsurare: 200 ms.
+- Timeout puls HC-SR04: 30 ms → acoperă până la ~5 m.
+== Codul sursa: ==
+{{:pm:prj2025:vstoica:proiect_pm.ino.zip|}}
 ===== Rezultate Obţinute =====
@@ Line 84: / Line 129: @@
 Produsul final permite detectarea facilă a obiectelor din proximitate, oferind un feedback auditiv clar. Ca direcții de îmbunătățire, intenționez să adaug un motor cu vibrații, pentru a oferi un feedback tactil suplimentar în prezența obstacolelor. De asemenea, pot extinde aria de detecție prin integrarea a încă trei senzori de distanță, montați pe celelalte laturi ale dispozitivului, obținând astfel o acoperire de 360° în jurul utilizatorului.
-===== Download =====
-In curând si imagini/videoclipuri 🔜
+===== Partea hardware care este integrată borseta =====
+{{ :pm:prj2025:vstoica:poze_borseta2.png?600 |}}
+===== Produsul final =====
+{{ :pm:prj2025:vstoica:poza_borseta1.png?600 |}}
 ===== Bibliografie/Resurse =====