Show page

Differences

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

--- pm:prj2026:atoader:aureliu.antonie [2026/05/16 19:36]
aureliu.antonie [Bibliografie/Resurse]
+++ pm:prj2026:atoader:aureliu.antonie [2026/05/22 23:33] (current)
aureliu.antonie [Jurnal]
@@ Line 34: / Line 34: @@
 Laboratoare folosite:
-- Intreruperi (butoanele care: pornesc aparatul, schimba modul de afisaj etc.)
+- Întreruperi (butoanele care: pornesc aparatul, schimbă modul de afișaj etc.)
-- PWM (intensitatea LED-urilor de progres creste treptat)
+- PWM (intensitatea LED-urilor de progres crește treptat)
-- I2C (Afisajul LCD si modulul RTC)
+- I2C (Afișajul LCD și modulul RTC)
+- UART (Pentru calibrarea senzorului de greutate)
 Module externe:
@@ Line 44: / Line 46: @@
 -  Timere (RTC)
--  ADC (modulul HX711, care transforma semnalul analogic primit de la senzor intr-unul digital)
+-  ADC (modulul HX711, care transformă semnalul analogic primit de la senzor într-unul digital)
 ===== Hardware Design =====
@@ Line 71: / Line 73: @@
 | Modul DC-DC Step Down | LM2596 | 1 |
 | Mufă alimentare panou DC mamă | 5.5mm x 2.1mm 3 pini | 1 |
+==== Pini folosiți ====
+^ Componentă ^ Pin componentă ^ Pin ATmega328P (Arduino) ^ Explicație ^
+| Sursă 12V | V+ (Plus) | - | Tensiunea de 12V merge la intrarea IN+ a convertorului Step-Down și la (+) pompei |
+| Sursă 12V | V- (Minus) | - | Se conectează la IN- (convertor) și la borna COM a releului|
+| Convertor Step-Down LM2596 | OUT+ | 5V | Furnizează 5V către magistrala breadboard-ului și pinul 5V al plăcii|
+| Convertor Step-Down LM2596 | OUT- | GND | Conectat la magistrala de masă (GND) a breadboard-ului |
+| Pompă de apă 12V | Minus (-) | - | Conectat la borna NO a releului |
+| Modul Releu 5V | VCC (DC+) | 5V | Alimentarea părții logice a releului cu 5V |
+| Modul Releu 5V | GND (DC-) | GND | Masă comună |
+| Modul Releu 5V | S | PC1 | Pin configurat ca OUTPUT digital pentru a da comanda de închidere a circuitului |
+| Senzor Greutate 1kg | Fir Roșu | - | Se conectează la borna E+ (Excitation Plus) a modulului HX711 pentru alimentarea cu curent de referință |
+| Senzor Greutate 1kg | Fir Negru | - | Se conectează la borna E- (Excitation Minus) a modulului HX711, reprezentând masa senzorului |
+| Senzor Greutate 1kg | Fir Alb | - | Se conectează la borna A- (Analog Minus) a modulului HX711. Este primul fir de semnal care citește variația de tensiune |
+| Senzor Greutate 1kg | Fir Verde | - | Se conectează la borna A+ (Analog Plus) a modulului HX711. Al doilea fir de semnal - împreună cu cel alb creează diferența de potențial amplificată de modul |
+| HX711 (Senzor Greutate) | VCC | 5V | Modulul este alimentat la 5V de la magistrala breadboard-ului |
+| HX711 (Senzor Greutate) | GND | GND | Toate componentele trebuie să aibă masă comună |
+| HX711 (Senzor Greutate) | DT / DAT | PC2 | Pin analogic folosit ca I/O digital pentru citirea datelor |
+| HX711 (Senzor Greutate) | SCK / CLK | PC3 | Pin analogic folosit ca I/O digital pentru semnalul de clock |
+| LCD 16x2 I2C | VCC | 5V | Display-ul este alimentat la 5V |
+| LCD 16x2 I2C | GND | GND | Masă comună |
+| LCD 16x2 I2C | SDA | PC4 | Pinul hardware standard dedicat pentru date I2C |
+| LCD 16x2 I2C | SCL | PC5 | Pinul hardware standard dedicat pentru clock I2C |
+| RTC DS3231 | VCC | 5V | Modulul ceasului este alimentat la 5V |
+| RTC DS3231 | GND | GND | Masă comună |
+| RTC DS3231 | SDA | PC4 | Conectat în paralel pe magistrala I2C cu LCD-ul |
+| RTC DS3231 | SCL | PC5 | Conectat în paralel pe magistrala I2C cu LCD-ul |
+| Buton 1 (Start/Pauză) | Semnal | PD2 | Pin dedicat pentru întreruperi hardware (INT0). Configurat cu INPUT_PULLUP |
+| Buton 2 (Schimbare Afișaj) | Semnal | PD3  | Pin dedicat pentru întreruperi hardware (INT1). Configurat cu INPUT_PULLUP |
+| Bară 10 LED-uri | Anozi (+) | PD0, PD1, PD4-PD7, PB0-PB3 | Pini digitali folosiți pentru controlul progresului |
+| Bară 10 LED-uri | Catozi (-) | GND | Masă comună, prin intermediul rezistențelor |
 {{:pm:prj2026:atoader:circuit_image_aureliu_valentin_antonie.png?750|}}
-<note tip>
-Aici puneţi tot ce ţine de hardware design:
-  * listă de piese DONE
-  * scheme electrice (se pot lua şi de pe Internet şi din datasheet-uri, e.g. http://www.captain.at/electronic-atmega16-mmc-schematic.png) DONE
-  * diagrame de semnal
-  * rezultatele simulării
-</note>
 ===== Software Design =====
+Am terminat partea de software design, integrând toate funcționalitățile menționate mai sus.
-<note tip>
+Am folosit bibliotecile:
-Descrierea codului aplicaţiei (firmware):
-  * mediu de dezvoltare (if any) (e.g. AVR Studio, CodeVisionAVR)
-  * librării şi surse 3rd-party (e.g. Procyon AVRlib)
-  * algoritmi şi structuri pe care plănuiţi să le implementaţi
-  * (etapa 3) surse şi funcţii implementate
-</note>
+- HX711 pentru a putea conecta senzorul de greutate la breadboard, cât și pentru a putea interpreta datele primite
+- LiquidCrystal_I2C pentru a afișa diferite mesaje pe ecranul LCD
+- RTClib pentru a putea realiza statisticile menționate, spre exemplu câtă apă am băut în ziua respectivă
+- SoftPWM pentru a varia intensitatea ledurilor
+- EEPROM pentru a putea salva statisticile chiar și dacă dozatorul nu mai este alimentat
+- Wire pentru comunicarea I2C
+Elementele de noutate ale proiectului sunt reprezentate de funcționalitățile diverse:
+- utilizatorul poate seta la început volumul sticlei folosite (de la 50 ml la 1000 ml, increment de 50 ml)
+- după ce se așază sticla cu apa inițială, senzorul detectează exact masa, luând în calcul masa sticlei goale
+- la pornirea dozatorului, progresul este afișat atât pe baza LED-urilor (acestea se aprind alternativ, variind intensitatea pe baza volumului rămas), cât și prin intermediul ecranului LCD (afișează volumul rămas)
+- există mai multe moduri de afișaj (volumul rămas sau cantitatea de apă consumată în ziua respectivă, acest lucru fiind foarte important în nutriție)
+- dozatorul se poate pune pe pauză în orice moment, respectiv se poate relua activitatea rămasă
+- după ce sticla se umple, se poate pune o nouă sticlă, fără a fi necesară repornirea aparatului
+Codul propriu-zis se bazează pe un automat de stări circular, astfel:
+- starea 0 (selecția) - se citește starea butoanelor. În această etapă, butoanele sunt utilizate pentru selectarea volumului sticlei
+- starea 1 (așteptare) - se așteaptă punerea sticlei pe cântar și calcularea masei
+- starea 2 (umplere) - microcontrolerul acționează releul, pornind pompa
+- starea 3 (pauză) - pompa este oprită, iar totul (LCD, releul etc.) este pus pe pauză, în standby
+- starea 4 (finalizarea) - pompa s-a oprit, se salvează statisticile în EEPROM și se așteaptă ca sticla să fie ridicată. După ce se ridică sticla, se pornește din nou din starea 0
+Senzorul de greutate a fost calibrat pe baza unui cod software. Acesta poate fi vizualizat pe [[https://github.com/AntonieValentin/Dozator-de-apa-inteligent/commit/44f2458279bb0449c95a98473be8f0663289ac63|git]]. Am pus pe cântar o sticlă cu masă cunoscută (250 ml), iar apoi am reglat, prin UART, factorul de calibrare din software.
+Optimizări:
+- întreruperi externe (ca să nu facem polling) - proiectul este destul de complex. Fără întreruperi nu puteam detecta simultan și masa sticlei, și starea butonului etc.
+- debouncing (software) - pentru a se înregistra o singură apăsare
+- variabile volatile - pentru a nu fi optimizat accesul de către compilator
+- timere în loc de delay - pentru a nu bloca execuția inutil
+- accesul EEPROM - modificăm cantitatea de apă băută numai după ce sticla s-a umplut complet, pentru a proteja memoria sensibilă EEPROM
+Ca mediu de dezvoltare am folosit VS Code cu extensia PlatformIO, framework Arduino.
 ===== Rezultate Obţinute =====
-[[https://www.youtube.com/shorts/JMbjXX_uIwk|Demonstrație Video]]
+[[https://www.youtube.com/shorts/JMbjXX_uIwk|Demonstrație Video Prima Versiune]]
+[[https://youtube.com/shorts/HjKurvxfl2s|Demonstrație Video A Doua Versiune]]
+[[https://github.com/AntonieValentin/Dozator-de-ap-inteligent|Link github]]
 ===== Concluzii =====
@@ Line 105: / Line 184: @@
 ===== Jurnal =====
-Am terminat montajul hardware, iar partea de software este aproape finalizată.
+Am terminat proiectul
 ===== Bibliografie/Resurse =====
@@ Line 130: / Line 209: @@
 [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf|Modul DC-DC Step Down LM2596]]
+**Resurse Software**
+[[https://docs.platformio.org/en/latest/|PlatformIO Documentație]]
+[[https://github.com/bogde/HX711|HX711]]
+[[https://github.com/johnrickman/LiquidCrystal_I2C|LiquidCrystal_I2C]]
+[[https://github.com/adafruit/RTClib|RTClib]]
+[[https://github.com/bhagman/SoftPWM|SoftPWM]]
+[[https://docs.arduino.cc/learn/built-in-libraries/eeprom/|EEPROM]]
+[[https://docs.arduino.cc/language-reference/en/functions/communication/wire/|Wire]]
 <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>