Proiectul constă într-o pușculiță inteligentă controlată de un microcontroller ATmega. Sistemul permite accesul securizat prin introducerea unei parole de la un keypad 3×4, afișează mesaje pe un LCD1602 și controlează mecanismul de închidere cu ajutorul unui servomotor. Monedele introduse sunt sortate mecanic în funcție de dimensiune și detectate cu ajutorul unor senzori IR. Sistemul oferă feedback vizual prin LED RGB și feedback sonor prin buzzer. Scopul proiectului este să creez o pușculiță mai practică și mai interactivă decât una obișnuită. Aceasta va putea fi deschisă doar cu parolă, va sorta monedele automat după dimensiune și va oferi feedback utilizatorului prin LCD, LED RGB și buzzer.

Sistemul este alcătuit din următoarele module:

• Modul de control - placă ATmega
• Modul de autentificare - keypad 3×4
• Modul de afișare - LCD1602
• Modul de închidere - servomotor
• Modul de detecție monede - senzori IR
• Modul de feedback - LED RGB și buzzer

Fluxul principal al aplicației:

• utilizatorul introduce parola pe keypad
• microcontrollerul verifică parola
• LCD-ul afișează starea sistemului
• dacă parola este corectă, servomotorul deblochează mecanismul
• monedele sunt sortate mecanic și detectate cu senzori IR
• sistemul oferă feedback prin LED RGB și buzzer

În cadrul proiectului a fost realizată integrarea mai multor componente hardware folosind placa de dezvoltare ATmega328P Xplained Mini. Până în acest moment au fost implementate și testate următoarele funcționalități:

• afișarea informațiilor pe display-ul LCD1602;
• introducerea unei parole folosind keypad-ul matricial;
• detectarea monedelor folosind senzori IR;
• generarea de feedback sonor folosind buzzerul activ;
• utilizarea Timer2 pentru gestionarea operațiilor dependente de timp;
• actualizarea și afișarea sumei totale introduse.

LCD-ul este utilizat în modul 4-bit pentru reducerea numărului de pini utilizați. Pinii PB0 și PB1 au fost aleși pentru semnalele de control, iar pinii PD4–PD7 pentru liniile de date deoarece sunt grupați pe același port, ceea ce simplifică implementarea software.

Modulul LCD1602 folosit are potențiometru inclus pentru reglarea contrastului, ceea ce permite ajustarea vizibilității caracterelor afișate.

Tastatura matricială este scanată secvențial prin activarea liniilor și citirea coloanelor. Liniile au fost conectate pe portul B deoarece sunt folosite ca ieșiri, iar coloanele pe portul D deoarece sunt citite ca intrări cu rezistențe interne pull-up activate.

Senzorii IR detectează trecerea monedelor prin modificarea stării logice a pinilor de intrare. Pinii PC3–PC5 au fost aleși deoarece erau disponibili și permit citirea simplă a semnalelor digitale.

Buzzerul activ este controlat printr-un singur pin digital. Pinul PC2 a fost ales deoarece era disponibil și permite pornirea/oprirerea buzzerului prin semnal HIGH/LOW. Fiind un buzzer activ, acesta nu necesită generarea unei frecvențe PWM, ci doar alimentarea printr-un semnal digital.

Sistemul utilizează un mecanism mecanic de sortare a monedelor în funcție de dimensiunea acestora. Monedele introduse sunt direcționate către compartimente separate dedicate valorilor de 5 bani, 10 bani și 50 bani.

Sortarea este realizată printr-un traseu mecanic proiectat astfel încât monedele să fie separate pe baza diametrului lor. Fiecare compartiment este monitorizat cu ajutorul unui senzor IR care detectează trecerea monedei și transmite informația către microcontroller.

Pentru a îmbunătăți acuratețea detecției, interiorul compartimentelor din zona senzorilor IR a fost vopsit în negru. Această soluție reduce reflexiile luminii infraroșii produse de suprafața peretelui din spate și previne detectările false.

Mediul de dezvoltare folosit va fi Arduino IDE / PlatformIO, în funcție de compatibilitatea plăcii ATmega.

Funcționalități software planificate:

• citirea tastaturii 3×4
• validarea parolei introduse
• afișarea mesajelor pe LCD
• controlul servomotorului pentru blocare/deblocare
• citirea senzorilor IR pentru detecția monedelor
• controlul LED-ului RGB pentru stări diferite
• controlul buzzerului pentru feedback sonor

Repository GitHub: https://github.com/Eugen2613/Smart-Piggy-Bank

Export to PDF