Show page

Differences

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

--- pm:prj2026:alexandru.jipa2803:marius.dogeanu0509 [2026/05/19 11:28]
marius.dogeanu0509
+++ pm:prj2026:alexandru.jipa2803:marius.dogeanu0509 [2026/05/23 20:20] (current)
marius.dogeanu0509
@@ Line 40: / Line 40: @@
   * **Rezistorul R3 220** pe gate limitează curentul de încărcare al capacității gate-ului MOSFET-ului la pornire și oprire
   * **Rezistorii R1 si R2 100k** creează un divizor de tensiune pentru a măsura nivelul bateriei. ESP-ul suportă maximum 3V3. Bateria poate ajunge la tensiuni mai ridicate
+==== Consum ====
+**Panoul Solar**: operează în jur de 12V (tensiunea de putere maximă)
+**Bateria Li-Ion 18650**: are o tensiune nominală de 3.7V. Când este complet descărcată are în jur de 3.0V, iar când modulul CN3791 o încarcă la maximum, ajunge la 4.2V
+**ESP32**: are un regulator intern. Îl poți alimenta direct din baterie pe pinul BAT sau 3.3V, deoarece placa acceptă tensiunea variabilă a bateriei (3.0V - 4.2V)
+**Pompa de apă**: funcționează între 3V și 6V
+=== Calcule încărcare(plin soare) ===
+**Putere panou**: 4.2W
+**Curent maxim din modul spre baterie**: 500mA la 4.2V (Putere necesară = 4.2V * 0.5A = 2.1W)
+**Timp de încărcare**: T = Capacitate baterie/Curent încărcare = 2850mAh/500mAh = 5.7h => deci, în realitate, ar veni undeva la 6h.
+=== Consum daca este ținut nonstop ===
+**ESP32**: ~100mA(cu Wi-fi pornit)
+**Pompa de apă**: ~200mA
+**Consum total** ~= 300mA
+**Durata de viață**: 2850mA/300mA ~= 9.5h
+Deci, daca sistemul funcționează nonstop acesta are autonomie ~9.5h.
 ==== Stagiul curent ====
@@ Line 47: / Line 77: @@
 Aceasta este o captură de ecran din serial monitor. Am scris un program scurt care arată funcționalitatea senzorului ultrasonic.
+===== Software Design =====
+==== Mediul de dezvoltare ====
+  * PlatformIO
+  * limbajul C
+=== Biblioteci si surse externe ===
+Pentru acest proiect am implementat următoarele biblioteci proprii:
+  * adc - pentru citirea și transformarea în procente a nivelului bateriei și a nivelului de umiditate din sol
+  * wifi - pentru a transmite informații către pagina web și pentru a controla automat pompa
+  * timers - pentru gestionarea timpului cu precizie de microsecunde și configurarea timerului hardware
+  * display - pentru afișarea telemetriei pe ecranul OLED
+  * ultrasonic_sensor - pentru a măsura distanța de la senzor la apă și a o transforma în procent de umplere a rezervorului
+Biblioteci externe:
+  * FreeRTOS - pentru crearea task-urilor și comunicarea directă cu schedulerul sistemului de operare
+  * esp_adc - pentru calibrarea citirilor și asigurarea izolării hardware în procesul de citire a pinilor analogici
+  * soc - pentru accesul direct la regiștrii interni ai microcontrolerului
+  * esp_wifi - pentru inițializarea și configurarea driverului nativ Wi-Fi
+  * esp_mac - pentru gestionarea adresei MAC în cadrul stivei de rețea
+  * esp_http_server - pentru găzduirea serverului HTTP
+  * nvs_flash - pentru gestionarea memoriei non-volatile, obligatorie pentru stocarea datelor de configurare ale stivei Wi-Fi
+  * i2c_master - pentru configurarea magistralei I2C și gestionarea conexiunii cu ecranul
+=== Functionalitati ===
+Sistemul are următoarele funcționalități:
+  * monitorizează nivelul apei din rezervor cu ajutorul unui senzor ultrasonic
+  * monitorizează nivelul umidității din sol
+  * monitorizează nivelul de alimentare al bateriei pentru a urmări autonomia sistemului
+  * transmite prin Wi-Fi toate informațiile menționate mai sus către o pagină web locală, actualizată automat
+  * transmite prin I2C telemetria către un ecran OLED pentru afișarea directă și locală a datelor
+  * itmplementează protecție la funcționarea pe uscat, împiedicând activarea pompei dacă în rezervor nu se află suficientă apă
+  * controlează automat pompa în funcție de umiditate: pornește udarea când nivelul scade sub un prag critic stabilit și o oprește automat în momentul în care solul atinge pragul țintă de umiditate
+Funcționalitățile din laborator sunt:
+  * GPIO
+  * I2C
+  * ADC
+  * întreruperi
+  * timere
+=== Design ===
+**Citirea valorilor analogice**
+Am optat pentru utilizarea exclusivă a unității ADC1 evitând ADC2 deoarece acesta intră în conflict hardware cu modulul Wi-Fi. Pentru a asigura acuratețea, am implementat o fază de warm-up (primele 5 eșantioane de la boot sunt ignorate) și un filtru software pentru atenuarea zgomotului de citire.
+**Serverul HTTP**
+Serverul rulează asincron. Pentru a decupla rețeaua de citirea directă a senzorilor, modulele nu comunică direct; serverul citește datele dintr-o zonă de memorie cache, actualizată periodic de bucla principală. Pagina HTML are implementat un tag de auto-refresh la fiecare 2 secunde pentru actualizarea automată a metricilor în browser.
+**Automatizarea pompei**
+Logica de udare rulează într-un task independent, complet separat de serverul HTTP. Această decizie garantează că plantele sunt udate chiar și în absența unei conexiuni Wi-Fi sau a unui utilizator activ pe site. Algoritmul verifică starea la fiecare 200ms și pornește pompa doar dacă solul rămâne uscat(sub pragul critic) timp de minimum 2 secunde continuu, prevenind declanșările false.
+**Sistem manual**
+Pe lângă modul autonom, interfața web permite controlul manual. În momentul în care utilizatorul trimite o comandă manuală prin HTTP, automatizarea este dezactivată prin activarea unui flag, oferind control total utilizatorului până la oprirea manuală a acesteia.
+**Sistem de siguranta**
+Ca măsură critică de siguranță hardware, atât algoritmul automat, cât și comanda manuală sunt suprascrise și blocate instant dacă nivelul din rezervorul de apă scade sub 10%. Aceasta previne funcționarea pompei în gol și arderea ei.
+**Timer**
+Senzorul ultrasonic și funcțiile de delay necesită precizie mililitară. Am configurat direct din regiștri Timerul 0 cu un divizor hardware de 80. Astfel, frecvența de bază a procesorului este împărțită pentru a obține o rezoluție de fix 1MHz, ceea ce înseamnă exact o microsecundă per tick.
+**Main**
+În el se află bucla principală. La fiecare 2 secunde, aceasta apelează eșantionarea senzorilor, trimite datele către cache-ul HTTP și reîmprospătează ecranul OLED. La finalul fiecărui ciclu, task-ul cedează controlul schedulerului FreeRTOS prin vTaskDelay pentru a permite altor procese de fundal(precum Wi-Fi-ul) să ruleze stabil.
+=== Github Repo ===
+[[https://github.com/dogeanuMA28/sistem_de_irigare_pm/tree/main]]
+=== Video testare ===
+[[https://www.youtube.com/shorts/QqSstJF_evk]]