Show page

Differences

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

--- pm:prj2025:vstoica:mioara_raluca.nica [2025/05/29 03:38]
mioara_raluca.nica [Software Design]
+++ pm:prj2025:vstoica:mioara_raluca.nica [2025/05/30 03:09] (current)
mioara_raluca.nica [Rezultate Obţinute]
@@ Line 29: / Line 29: @@
        - Orange → almost full
        - Red → full
-  * **Push Button** (Override) Connected via interrupt, allows manual barrier control in emergency situations or system fallback.
 === Software Flow & Interactions ===
@@ Line 43: / Line 42: @@
           * Red LED turns on.
   * After car enters, sensor 2 updates spot count.
-  * Push button can trigger barrier manually, handled via interrupt.
 ===== Hardware Design =====
 {{:pm:prj2025:vstoica:circuit_rn.jpeg?600|}}
@@ Line 57: / Line 55: @@
 | **Red LED**                   | 1        | Anode→A1 (via 220 Ω), Cathode→GND                                                                                 | “Full” indicator                         |
 | **220 Ω Resistors**           | 3        | In series with each LED                                                                                          | Current limiting for LEDs                |
-| **Push-Button (Override)**    | 1        | One side→D3 (INPUT_PULLUP), other side→GND                                                                        | Manual barrier control (interrupt on D3) |
 | **Breadboard**                | 1        | –                                                                                                                | Prototyping / common power rails         |
 | **Jumper Wires**              | ~20      | –                                                                                                                | Signal and power connections             |
@@ Line 64: / Line 61: @@
 ===== Software Design =====
-> **MCU țintă:** ATmega328P (Arduino Uno/Nano)
-> **Fișier principal:** `parking_barrier.ino`
-## 1. Mediu de dezvoltare
+=== Development Environment ===
-- PlatformIO in VS Code
+  * **IDE:** PlatformIO in VS Code
-- Compilator / uploader: `avr‑gcc` + `avrdude` (vin cu IDE‑ul)
+  * **Tool-chain:** avr-gcc + avrdude (bundled with the IDE)
-- Frecventa ceas MCU: 16 MHz (default)
+  * **MCU clock:** 16 MHz
-- Debug: Serial Monitor @ 9600 baud;
+  * **Debug:** Serial Monitor @ 9600 baud; optional logic-analyzer capture
-## 2. Librarii third‑party folosite
+=== Libraries & Sources ===
-- Wire – magistrala I2C (biblioteca Arduino core)
+  * Wire – I2C bus (Arduino core)
-- LiquidCrystal_PCF8574 – control 16×2 LCD
+  * LiquidCrystal_PCF8574 – 16×2 LCD via PCF8574 backpack
-- SPI – interfata hardware pentru MFRC522
+  * SPI – hardware SPI for MFRC522 (Arduino core)
-- MFRC522 – API cititor RFID 13.56 MHz (miguelbalboa/MFRC522)
+  * MFRC522 – 13.56 MHz RFID reader API (miguelbalboa/MFRC522)
-- Servo – PWM pentru servomotorul barierei
+  * Servo – PWM control for the barrier arm
-- avr/io.h – acces direct la registre (control LED‑uri)
+  * avr/io.h – direct register access for fast LED updates
-## 3. Arhitectura & algoritmi
+=== Architecture & Algorithms ===
-### 3.1 Flux de stare (simplificat)
+**State Flow**
-. **Idle • Așteaptă card** – LED‑uri indică ocupare, LCD „Scan card…”.
+. Idle / Scan Card – LEDs show occupancy, LCD “Scan card…”.
-. **Intrare permisă** – carte UID valid + locuri libere.
+. Entry Granted – valid UID and free spots.
-. **Ridică bariera (intrare)** – numai dacă senzor #1 detectează mașină **și** au trecut ≥10 s de la ultima ridicare.
+. Raise Barrier (Entry) – ultrasonic #1 detects a vehicle and ≥ 10 s since last raise.
-. **Contorizează intrare** – când senzor #2 vede vehiculul, bariera coboară, `carsInside++`.
+. Count Entry – ultrasonic #2 sees vehicle, barrier lowers, carsInside++.
-. **Ridică bariera (ieșire)** – dacă există mașini înăuntru, senzor #2 detectează vehicul **și** cooldown 10 s îndeplinit.
+. Raise Barrier (Exit) – carsInside > 0, ultrasonic #2 sees vehicle and cooldown met.
-. **Contorizează ieșire** – după plecare, bariera coboară, `carsInside--`.
+. Count Exit – vehicle clears sensor, barrier lowers, carsInside--.
-### 3.2 Structuri de date cheie
+**Key Data**
-```cpp
+    ```cpp
-const byte authorizedUID[][4];  // listă UIDs permise
+    const byte authorizedUID[][4];   // whitelist of UIDs
-int  carsInside;                // vehicule în parcare
+    int  carsInside;                 // vehicles inside
-unsigned long lastRaiseMillis;  // momentul ultimei ridicări
+    unsigned long lastRaiseMillis;   // last time barrier was raised
-```
+    ```
-### 3.3 Timpi importanți
+**Timing Constants**
-- `minRaiseInterval` = **10 000 ms** – cooldown global barieră
+    * minRaiseInterval = 10 000 ms – global cooldown between raises
-- `carClearTime` = **1 500 ms** – confirmă că senzorul nu mai vede mașina
+    * carClearTime = 1 500 ms – confirm sensor field is empty before lowering
-## 4. Fișiere & funcții
+=== Source Files & Functions ===
-- **`parking_barrier.ino`**
+  * **parking_barrier.ino**
-  • `setup()` – inițializări hardware și mesaj „Welcome”
+      * setup() – hardware init, “Welcome” splash
-  • `loop()` – FSM complet intrare/ieșire
+      * loop() – full FSM for entry/exit
-  • `readDistanceCm()` – rutină HC‑SR04
+      * readDistanceCm() – HC-SR04 helper
-  • `isAuthorized()` – verifică UID‑ul
+      * isAuthorized() – UID whitelist check
-  • `updateLEDs()` – LED verde / galben / roșu
+      * updateLEDs() – green/orange/red status LEDs
-  • `showMessage()` – afișează text pe LCD
+      * showMessage() – text output on LCD
-## 5. Îmbunătățiri planificate
+=== Planned Enhancements ===
-- Fotocelulă de siguranță înainte de coborârea brațului
+  * Safety photocell to block lowering if an obstacle is detected
-- Whitelist în EEPROM + card master pentru adăugare UID‑uri
+  * EEPROM-stored whitelist with master-card admin functions
-- Dashboard web (ESP8266/ESP32) cu telemetrie și OTA
+  * Web dashboard (ESP8266/ESP32) for live telemetry and OTA updates
 ===== Rezultate Obţinute =====
-<note tip>
+Code:
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
+https://github.com/Raluca1304/Automatic_parking_gate.git
-</note>
+Demo:
+https://youtube.com/shorts/BB8ATAf_ZLA?feature=share
+{{:pm:prj2025:vstoica:imagine_13.jpeg?200|}}
+===== Conclusions =====
+The **Automatic Parking Gate** prototype successfully met its main goals: RFID-based access control, real-time spot counting with ultrasonic sensors, and safe barrier actuation via a servo—all accompanied by clear LCD messages and status LEDs. Bench-top and live tests showed:
+* **Reliability** – The barrier opened only for authorised cards and never allowed occupancy to exceed capacity in all test scenarios.
+* **Response time** – The arm rises in under 1 s after a valid scan and lowers about 800 ms after the vehicle clears the exit sensor.
+* **User feedback** – LCD prompts and the green / yellow / red LED scheme gave immediate, intuitive information.
+On the learning side, the project reinforced skills in:
+* SPI and I2C communication on Arduino hardware;
+* designing a clean finite-state machine;
+* integrating multiple hardware modules into a cohesive system.
+** Observed limitations
+**
+* Ultrasonic sensors can mis-trigger in heavy rain or on very angled surfaces.
+* The whitelist of cards is hard-coded—any change requires reflashing.
+* There is no dedicated safety sensor to halt the arm while it is lowering.
+** Future improvements**
+. Add an IR **safety photocell** to stop the barrier if something crosses underneath.
+. Store the whitelist in **EEPROM** and use a master card for live admin tasks.
+. Attach a Wi-Fi module (ESP8266/ESP32) for a web dashboard, live telemetry and OTA firmware updates.
+. Enclose the electronics in a 3-D-printed, weather-proof housing and provide rugged power filtering.
+Implementing these upgrades would move the prototype closer to a deployable, real-world parking solution—enhancing safety, flexibility and ease of maintenance.
-===== Concluzii =====
 ===== Download =====
+{{:pm:prj2025:vstoica:automatic_parking_gate-master.zip|}}
+===== Bibliography / Resources =====
+=== Software Resources ===
+* **Arduino Core Documentation** – “Language Reference” and “Core Libraries” (arduino.cc)
+* **MFRC522 Library** – GitHub repository *miguelbalboa/MFRC522*, release v1.4.11
+README and example sketches for SPI RFID communication
+* **LiquidCrystal_PCF8574 Library** – GitHub repository *mathertel/LiquidCrystal_PCF8574*, release v1.3.x  I2C backpack usage and custom character guide
+* **PlatformIO Documentation** – “Getting Started with AVR/Arduino” and “Library Dependency Finder”
+* **AVR Libc Manual** – chapter on direct register access (`avr/io.h`)
+* **Timer-1 Fast-PWM Tutorial** – Nick Gammon’s blog post on generating 50 Hz servo signals
+* **Microchip ATmega328P Datasheet** – section on timers/counters and SPI/I²C peripherals
-<note warning>
+=== Hardware Resources ===
-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 ;-).
+* **MFRC522 RFID Reader Module Datasheet** – NXP PN532/RC522 reference, timing diagrams
-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**.
+* **HC-SR04 Ultrasonic Sensor Datasheet** – voltage levels, echo timing relationship
-</note>
-===== Jurnal =====
+* **SG90 / TowerPro Micro Servo Datasheet** – pulse-width vs. angle chart, stall torque specs
-<note tip>
+* **16×2 Character LCD (HD44780) Datasheet** – command set, timing, busy-flag notes
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
-</note>
-===== Bibliografie/Resurse =====
+* **PCF8574 I/O Expander Datasheet** – I2C address map, drive current limits
-<note>
+* **ESP328P Module Datasheet** – pinout, flash modes, Wi-Fi radio parameters
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
-</note>
 <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>