Show page

Differences

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

--- pm:prj2026:atoader:razvan.lazar2108 [2026/05/18 22:58]
razvan.lazar2108 [Jurnal]
+++ pm:prj2026:atoader:razvan.lazar2108 [2026/05/25 18:30] (current)
razvan.lazar2108 [Surse și Funcții Implementate]
@@ Line 82: / Line 82: @@
 ===== Software Design =====
+==== Mediu de Dezvoltare și Configurare Platformă ====
+Proiectul este dezvoltat pentru microcontrolerul **ATmega328P**, utilizând mediul de dezvoltare **PlatformIO** (ecosistemul atmelavr). Configurarea sistemului este definită prin următorii parametri:
+* **Platformă:** atmelavr
+* **Placă de dezvoltare:** ATmega328P (utilizează protocolul xplainedmini ca interfață de upload prin avrdude)
+* **Framework:** arduino (folosit pentru structura nativă de compilare a fișierelor C)
+* **Frecvență procesor (F_CPU):** 16000000UL (16 MHz)
+* **Viteză Monitor Serial (UART):** 9600 bps
+* **Librării 3rd-party:** chris--a/Keypad
+----
+==== Algoritm și Structuri Core ====
+Aplicația implementează controlul automatizat al unui robot pentru rezolvarea Cubului Rubik, dotat cu 6 motoare pas cu pas (câte unul dedicat fiecărei fețe) și 6 senzori de culoare independenți poziționați deasupra brațelor mecanice.
+Maparea Mișcărilor (Singmaster Notation)
+Sistemul asociază caracterele primite prin UART cu funcțiile mecanice din firmware conform tabelului de execuție:
+^ Notare Mutare ^ Funcție Firmware Asociată ^ Tip Acțiune Mecanică ^ Pași Executați ^
+| **"U" / "U'" / "U2"** | mutari.up_ceas, mutari.up_anticeas, mutari.up_dublu | Fața Superioară | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+| **"D" / "D'" / "D2"** | mutari.down_ceas, mutari.down_anticeas, mutari.down_dublu | Fața Inferioară | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+| **"L" / "L'" / "L2"** | mutari.left_ceas, mutari.left_anticeas, mutari.left_dublu | Fața Stângă | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+| **"R" / "R'" / "R2"** | mutari.right_ceas, mutari.right_anticeas, mutari.right_dublu | Fața Dreaptă | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+| **"F" / "F'" / "F2"** | mutari.front_ceas, mutari.front_anticeas, mutari.front_dublu | Fața Frontală | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+| **"B" / "B'" / "B2"** | mutari.back_ceas, mutari.back_anticeas, mutari.back_dublu | Fața Posterioară | 50 (90°) / 50 (-90°) / 100 (180°) |
+Protocolul de Comunicație UART
+Pentru viteză și eficiență mecanică, firmware-ul procesează direct două coduri de acțiune primitive primite de la PC:
+  - **Codul '1' (Scanare Cub):** Pornește secvența de citire a configurării. Pentru fiecare din cele 6 fețe, senzorul citește rândul expus (cele 3 pătrățele cele mai apropiate), rotește fața la 90° și repetă algoritmul de 4 ori. La final, fața este readusă în poziția inițială. Firmware-ul returnează prin UART direct o matrice curată de text (6x9) conținând codurile de culoare stabilite.
+  - **Codul '2' (Listă Mișcări):** Oprește bucla principală și așteaptă un șir lung de mutări (maxim 20 de mișcări, sub 60 de caractere), acceptând lipirea textului direct în UART. Spațiul (" ") este tratat ca separator, iar caracterul Enter (\n sau \r) marchează finalul șirului. Mișcările sunt executate secvențial cu o pauză de stabilizare fizică între ele.
+----
+==== Surse și Funcții Implementate ====
+Codul aplicației este modularizat în mai multe fișiere pentru a separa perifericele hardware de logica de business și a permite un debugging facil:
+  * **config.h:** Centralizează maparea tuturor pinilor de direcție (DIR_M1 ... DIR_M6) și pași (STEP_M1 ... STEP_M6), controlul pinului de activare generală (EN_PIN pe PB0), adresa I2C hardware și frecvența F_CPU.
+  * **uart.h / uart.c:** Gestionează interfața serială hardware asincronă a microcontrolerului. Include funcțiile uart_init() pentru configurarea la 9600 bps (8N1), uart_receive() pentru recepție blocantă, uart_write_str() pentru transmitere text și uart_read_line() pentru bufferizarea șirului de mișcări până la Enter.
+  * **i2c.h / i2c.c:** Implementează protocolul de magistrală I2C Master pe pinii dedicați ai MCU-ului (PC4 -> SDA, PC5 -> SCL). Rulează funcțiile primitive de control la frecvența standard de 100kHz: i2c_start(), i2c_stop(), i2c_write(), i2c_read_ack() și i2c_read_nack().
+  * **senzor_culoare.h / senzor_culoare.c:** Gestionează inițializarea (tcs34725_init_sensor()) și citirea registrelor brute de date (Clear, Red, Green, Blue) de la senzorii optici punctuali TCS34725 prin intermediul funcției citeste_culoare_senzor().
+  * **Algoritmul de conversie:** Funcția determina_cod_culoare() implementează o logică bazată pe rapoarte cromatice (R/C, G/C, B/C). Deoarece senzorii sunt fixați pe brațe și nu pot fi centrați perfect pe fiecare pătrățel, acest algoritm elimină erorile cauzate de variațiile de distanță sau lumină ambientală. Funcția izolează și returnează doar codurile celor 6 culori țintă: 0 -> Galben, 1 -> Alb, 2 -> Verde, 3 -> Albastru, 4 -> Roșu, 5 -> Portocaliu.
+  * **motoare.h / motoare.c:** Configurează pinii I/O ca ieșiri și asigură liniștea totală în repaus prin trecerea EN_PIN în starea HIGH (motoare_init_pini()). Funcția step_motor() activează exclusiv motorul selectat, setează direcția și generează trenul de impulsuri cu un delay stabil de 800µs între pași. Funcția executa_lista_miscari() parsează lexical șirul primit prin UART folosind strtok(), rulând secvențial mutările cu un delay de 400ms între ele.
+  * **main.c:** Reprezintă punctul central de intrare al aplicației. Conține rutina scanare_completa_cub() pentru interogarea senzorilor și trimiterea matricei, precum și bucla infinită (while(1)) care citește asincron octetul de comandă de la PC și direcționează execuția către Sarcina 1 (Scanare) sau Sarcina 2 (Listă mișcări).
+  * **Codul sursă al proiectului (GitHub):** [[https://github.com/razvanlazar2108/Rubik-Cube-Solver|Repository Rubik-Cube-Solver]]
-<note tip>
-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>
 ===== Rezultate Obţinute =====
@@ Line 110: / Line 148: @@
 {{:pm:prj2026:atoader:img-20260515-wa0005.jpg?300|}}
 {{:pm:prj2026:atoader:img-20260515-wa0006.jpg?300|}}
 {{:pm:prj2026:atoader:img-20260518-wa0000.jpg?300|}}
+{{:pm:prj2026:atoader:img-20260520-wa0003.jpg?300|}}
 ===== Bibliografie/Resurse =====