This is an old revision of the document!
Smart Management Barrier Parking
Introducere
Proiectul consta intr-un sistem inteligent de management al accesului intr-o parcare, capabil sa valideze identitatea utilizatorilor, sa controleze o bariera fizica si sa tina evidenta locurilor disponibile in timp real. Sistemul interactioneaza atat cu lumea digitala (baze de date de carduri, afisaje), cat si cu cea fizica (actionarea mecanica a barierei si detectarea vehiculelor).
Scopul principal este realizarea unui sistem integrat care sa demonstreze lucrul simultan cu multiple protocoale de comunicatie (SPI, I2C) si periferice hardware interne (Timere, generare PWM).
Totul a plecat de la necesitatea optimizarii fluxului de masini intr-un spatiu inchis. Am pornit de la ideea unui sistem autonom care nu doar permite accesul oricum, ci urmareste fizic trecerea masinii pentru a evita erorile de contorizare.
Pentru mine, utilitatea este didactica si practica: invat sa stapanesc interactiunea dintre senzori asincroni (RFID, Ultrasonic) si actuatoare (Servomotor) folosind o arhitectura de tip Finite State Machine (FSM), eliminand total functiile blocante de tip delay(). Pentru un utilizator real, sistemul ofera un feedback clar (pe ecranul LCD) si un acces fluid. Laboratoarele folosite au fost 3-timere, 5-spi si 6-i2c
Descriere generala
Sistemul este centralizat in jurul microcontrolerului ATmega328P. La momentul scanarii unui card, microcontrolerul interogheaza senzorul RFID prin protocolul SPI. Daca UID-ul cardului este validat si exista locuri disponibile, sistemul trimite date prin I2C catre ecranul LCD pentru actualizarea interfetei si genereaza un semnal PWM pentru a ridica servomotorul (bariera).
Ulterior, controlul este preluat de senzorul ultrasonic. Folosind functiile de temporizare (Timere hardware), microcontrolerul masoara timpul de raspuns al ecoului pentru a determina cand masina a eliberat complet zona de tranzit. Odata confirmata trecerea, bariera coboara, iar contorul locurilor de parcare este decrementat.
Hardware Design
| Piesa | Link | Tip Utilizare |
|---|---|---|
| ATmega328P-Xplained Mini | Placa de dezvoltare ATmega328P-Xplained Mini | Baza dezvoltare |
| Modul RFID RC522 | Modul RFID RC522 (13.56 MHz) | SPI |
| Display LCD 1602 cu convertor I2C | Display LCD 1602 retroiluminat cu modul I2C PCF8574 | I2C |
| Servomotor SG90 | Servomotor SG90 | PWM (Timer1) |
| Senzor Ultrasonic HC-SR04 | Senzor Ultrasonic HC-SR04 | GPIO, Input Capture |
| Breadboard si fire DuPont | Breadboard si fire de conexiune DuPont (Tata-Tata, Mama-Tata) | Conexiuni hardware |
Software Design
Dezvoltarea software este bazata pe o masina de stari finita (FSM) care dicteaza comportamentul sistemului, eliminand complet functiile blocante.
Stari implementate:
- Starea IDLE: Sistemul asteapta scanarea unui card RFID. LCD-ul afiseaza numarul actualizat “Locuri libere: X”.
- Starea VALIDARE: Se verifica UID-ul cardului scanat. Daca cardul este recunoscut si exista locuri disponibile (contor > 0), se trece la deblocare; daca nu, se afiseaza “Acces Respins” sau “Parcare Plina”.
- Starea DESCHIDERE: Servomotorul se roteste la 90 de grade prin intermediul unui semnal PWM pentru a ridica bariera.
- Starea TRANZIT: Sistemul citeste constant datele de la senzorul HC-SR04. Atata timp cat distanta masurata este mica, masina se afla sub bariera. Sistemul asteapta ca distanta sa revina la normal (confirmarea trecerii).
- Starea INCHIDERE: Dupa eliberarea zonei, bariera coboara (PWM la 0 grade), contorul de locuri libere este decrementat, iar sistemul revine in starea IDLE.
Rezultate Obtinute
Concluzii
Download
Jurnal
Bibliografie/Resurse
Resurse Hardware:
- Datasheet ATmega328P: Documentatia oficiala Microchip pentru registrii TWI, SPI si Timere.
- Datasheet MFRC522: Documentatia NXP pentru harta registrilor modulului RFID.
- Datasheet HD44780: Setul de instructiuni pentru ecranul LCD.
Resurse Software:
- Laboratoarele PM UPB: sectiunile legate de SPI, PWM, ADC si I2C.
- Coduri de referinta GitHub pentru adaptarea MFRC522 in C.
