This shows you the differences between two versions of the page.
| — |
pm:prj2026:atoader:mihai_razvan.cucu [2026/05/09 23:48] (current) mihai_razvan.cucu created |
||
|---|---|---|---|
| Line 1: | Line 1: | ||
| + | ====== AirGuard – Sistem Inteligent de Monitorizare a Calității Aerului ====== | ||
| + | ===== Introducere ===== | ||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | AirGuard este un sistem inteligent bazat pe Arduino Nano care monitorizează în timp real calitatea aerului dintr-un spațiu interior. Dispozitivul măsoară temperatura, umiditatea și nivelul gazelor folosind senzori dedicați, afișează informațiile pe un ecran LCD și emite alerte sonore atunci când sunt detectate valori periculoase. | ||
| + | |||
| + | Scopul proiectului este realizarea unui sistem compact și accesibil care poate avertiza utilizatorul în cazul unor condiții de mediu periculoase, precum concentrații ridicate de gaze sau temperaturi anormale. | ||
| + | |||
| + | Ideea proiectului a pornit de la necesitatea monitorizării spațiilor închise, precum camere, bucătării sau laboratoare, unde pot apărea scurgeri de gaze sau variații mari de temperatură fără ca utilizatorul să observe imediat. | ||
| + | |||
| + | Considerăm că proiectul este util deoarece oferă o metodă simplă și eficientă de monitorizare a mediului interior, având aplicații atât pentru siguranță, cât și pentru confort. În același timp, proiectul ne-a permis aprofundarea utilizării perifericelor hardware și a comunicațiilor seriale pe microcontrolere embedded. | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Descriere generală ===== | ||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | Sistemul este construit în jurul unui microcontroller Arduino Nano care coordonează toate componentele hardware și procesează datele primite de la senzori. | ||
| + | |||
| + | Schema bloc a sistemului: | ||
| + | |||
| + | +-------------------+ | ||
| + | | ESP8266 + DHT11 | | ||
| + | +---------+---------+ | ||
| + | | | ||
| + | UART | ||
| + | | | ||
| + | v | ||
| + | +-------------------+ | ||
| + | | Arduino Nano | | ||
| + | +---+-----------+---+ | ||
| + | | | | ||
| + | ADC| |I2C | ||
| + | | | | ||
| + | v v | ||
| + | +-----------+ +-------------+ | ||
| + | | MQ-9 | | LCD 16x2 | | ||
| + | | GasSensor | | I2C | | ||
| + | +-----------+ +-------------+ | ||
| + | | | ||
| + | | | ||
| + | v | ||
| + | +----------+ | ||
| + | | Buzzer | | ||
| + | +----------+ | ||
| + | |||
| + | Descriere module: | ||
| + | * Arduino Nano – unitatea centrală care citește și procesează datele. | ||
| + | * ESP8266 + DHT11 – modul responsabil pentru măsurarea temperaturii și umidității. | ||
| + | * MQ-9 Gas Sensor – detectează gaze inflamabile și fum. | ||
| + | * LCD 16x2 I2C – afișează valorile senzorilor și starea sistemului. | ||
| + | * Buzzer – generează alerte sonore atunci când valorile depășesc pragurile stabilite. | ||
| + | |||
| + | Datele de temperatură și umiditate sunt transmise de la ESP8266 către Arduino Nano prin comunicație UART. Valorile senzorului MQ-9 sunt citite analogic prin ADC. Arduino procesează toate informațiile și afișează rezultatele pe LCD prin protocol I2C. | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Hardware Design ===== | ||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | Listă de componente: | ||
| + | * Arduino Nano | ||
| + | * ESP8266 + DHT11 | ||
| + | * MQ-9 Gas Sensor | ||
| + | * LCD 16x2 cu interfață I2C | ||
| + | * Buzzer activ | ||
| + | * Breadboard | ||
| + | * Fire jumper | ||
| + | * Rezistențe 1kΩ și 2kΩ | ||
| + | * Cablu USB pentru Arduino Nano | ||
| + | * Sursă de alimentare 5V | ||
| + | |||
| + | Conexiuni hardware: | ||
| + | * MQ-9 AO -> A0 | ||
| + | * LCD SDA -> A4 | ||
| + | * LCD SCL -> A5 | ||
| + | * Buzzer -> D8 | ||
| + | * ESP TX -> D3 | ||
| + | * Toate modulele folosesc GND comun | ||
| + | |||
| + | Schemele electrice au fost realizate pe breadboard. Pentru verificarea funcționalității componentelor au fost realizate teste individuale pentru fiecare modul hardware înainte de integrarea finală. | ||
| + | |||
| + | Diagrama de semnal utilizată: | ||
| + | * UART pentru comunicația între ESP8266 și Arduino Nano | ||
| + | * I2C pentru comunicația cu display-ul LCD | ||
| + | * ADC pentru citirea valorilor analogice de la MQ-9 | ||
| + | |||
| + | Rezultatele simulării și testării: | ||
| + | * Valorile de temperatură și umiditate sunt afișate corect pe LCD | ||
| + | * Sistemul detectează variațiile de gaz prin MQ-9 | ||
| + | * Buzzerul este activat atunci când valorile depășesc pragurile stabilite | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Software Design ===== | ||
| + | |||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | Mediu de dezvoltare: | ||
| + | * Arduino IDE 2.x | ||
| + | |||
| + | Librării utilizate: | ||
| + | * Wire.h | ||
| + | * LiquidCrystal_I2C.h | ||
| + | * SoftwareSerial.h | ||
| + | |||
| + | Algoritmi și funcționalități implementate: | ||
| + | * citirea valorilor analogice de la MQ-9 folosind ADC | ||
| + | * recepția datelor UART de la ESP8266 | ||
| + | * afișarea datelor pe LCD prin protocol I2C | ||
| + | * activarea buzzerului la depășirea pragurilor | ||
| + | * actualizarea periodică a valorilor afișate | ||
| + | |||
| + | Fluxul software: | ||
| + | - ESP8266 citește temperatura și umiditatea de la DHT11 | ||
| + | - Datele sunt transmise către Arduino Nano prin UART | ||
| + | - Arduino citește simultan valorile de la MQ-9 | ||
| + | - Valorile sunt afișate pe LCD | ||
| + | - Dacă valorile depășesc pragurile stabilite, buzzerul este activat | ||
| + | |||
| + | Funcții implementate: | ||
| + | * parseData() – procesează datele primite prin UART | ||
| + | * displayData() – actualizează LCD-ul | ||
| + | * checkThresholds() – verifică depășirea pragurilor | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Rezultate Obţinute ===== | ||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | În urma realizării proiectului, sistemul a reușit să monitorizeze cu succes temperatura, umiditatea și nivelul gazelor din mediul interior. Datele au fost afișate în timp real pe display-ul LCD, iar sistemul de alertare sonoră a funcționat corespunzător la depășirea valorilor critice. | ||
| + | |||
| + | Comunicarea serială dintre ESP8266 și Arduino Nano a fost stabilă, iar integrarea tuturor componentelor hardware a permis obținerea unui sistem funcțional și compact. | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Concluzii ===== | ||
| + | |||
| + | Proiectul AirGuard demonstrează modul în care un microcontroller embedded poate integra mai multe periferice și protocoale de comunicație pentru realizarea unui sistem util și funcțional. | ||
| + | |||
| + | Pe parcursul dezvoltării proiectului au fost utilizate noțiuni de GPIO, UART, I2C și ADC, precum și tehnici de integrare hardware-software. Proiectul poate fi extins în viitor prin adăugarea conectivității WiFi, stocării datelor sau notificărilor remote. | ||
| + | |||
| + | ===== Download ===== | ||
| + | |||
| + | <note warning> | ||
| + | Arhiva proiectului va conține: | ||
| + | * codul sursă Arduino | ||
| + | * scheme electrice | ||
| + | * documentația proiectului | ||
| + | * fișier README | ||
| + | * capturi de ecran și imagini hardware | ||
| + | |||
| + | Fișierele vor fi încărcate pe wiki folosind facilitatea Add Images or other files. | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Jurnal ===== | ||
| + | |||
| + | <note tip> | ||
| + | Etapa 1: | ||
| + | * Alegerea temei proiectului | ||
| + | * Selectarea componentelor hardware | ||
| + | |||
| + | Etapa 2: | ||
| + | * Testarea individuală a senzorilor | ||
| + | * Realizarea conexiunilor hardware | ||
| + | |||
| + | Etapa 3: | ||
| + | * Implementarea comunicației UART | ||
| + | * Integrarea LCD-ului și buzzerului | ||
| + | |||
| + | Etapa 4: | ||
| + | * Integrarea completă a sistemului | ||
| + | * Testare și depanare | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | ===== Bibliografie/Resurse ===== | ||
| + | |||
| + | <note> | ||
| + | Resurse Hardware: | ||
| + | * Datasheet MQ-9 Gas Sensor | ||
| + | * Datasheet ESP8266 | ||
| + | * Datasheet LCD 16x2 I2C | ||
| + | * Arduino Nano Documentation | ||
| + | |||
| + | Resurse Software: | ||
| + | * Arduino Documentation | ||
| + | * LiquidCrystal_I2C Library | ||
| + | * SoftwareSerial Library | ||
| + | * Wire Library | ||
| + | </note> | ||
| + | |||
| + | <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html> | ||