Show page

Differences

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

--- pm:prj2026:bianca.popa1106:alexandru.stanislav [2026/05/16 23:29]
alexandru.stanislav [Design Hardware]
+++ pm:prj2026:bianca.popa1106:alexandru.stanislav [2026/05/24 00:17] (current)
alexandru.stanislav [Rezultate Obţinute]
@@ Line 1: / Line 1: @@
-====== ADAPTIVE INSECT TRAP ======
+====== Adaptive Insect Trap ======
 ===== Introducere =====
-Acest proiect consta in realizarea unei capcane adaptive pentru insecte bazata pe microcontrollerul ATmega328P, capabila sa isi modifice automat modul de functionare in functie de conditiile de mediu.
+Adaptive Insect Trap este un sistem embedded inteligent bazat pe microcontrollerul ATmega328P, proiectat pentru detectarea si capturarea automata a insectelor folosind senzori de lumina, senzori de distanta si control PWM al ventilatorului. Sistemul utilizeaza un LED UV pentru atragerea insectelor pe timpul noptii si un ventilator controlat automat pentru capturarea acestora.
-  * **Scopul principal** al proiectului este aplicarea practica a conceptelor studiate in cadrul laboratoarelor de Embedded Systems, utilizand periferice precum ADC, PWM, timere, intreruperi si comunicatie Bluetooth.
+Ideea proiectului a pornit de la dorinta de a realiza o capcana inteligenta pentru insecte care sa consume putina energie, sa functioneze autonom si sa poata fi controlata de la distanta prin Bluetooth. Proiectul combina concepte de sisteme embedded, comunicatie UART, senzori analogici si digitali, PWM si interfete software desktop.
-  * **Ideea proiectului** a pornit de la o problema reala de zi cu zi. Odata cu venirea vremii mai calde, apar din ce in ce mai multe insecte deranjante, in special tantarii. Personal, consider tantarii foarte enervanti, mai ales atunci cand stai seara afara cu prietenii sau in curte. Din acest motiv m-am gandit sa realizez o capcana embedded pentru insecte care sa functioneze automat si eficient.
+Sistemul poate functiona in mod automat sau manual si permite controlul parametrilor folosind o aplicatie desktop dezvoltata in Python. Consideram ca proiectul este util deoarece poate fi utilizat pentru reducerea insectelor in spatii inchise intr-un mod automatizat si eficient energetic.
-  * **Conceptul initial** a fost inspirat din capcanele clasice pentru insecte, insa nu am dorit sa folosesc metode bazate pe electrosocuri sau tensiuni ridicate. Astfel, am ales o varianta mai sigura si mai simpla, bazata pe un LED UV pentru atragerea insectelor si un ventilator pentru capturarea acestora.
+===== Descriere generală =====
-  * **Sistemul** detecteaza nivelul de lumina ambientala si comuta automat intre modul de zi si modul de noapte. In timpul noptii activeaza LED-ul UV si ventilatorul pentru capturare intensiva, iar in timpul zilei foloseste un mod economic cu ventilatie periodica. Intensitatea ventilatorului poate fi reglata atat prin PWM, cat si prin intermediul unei aplicatii mobile conectate prin Bluetooth.
+Sistemul este format dintr-un microcontroller ATmega328P care coordoneaza toate perifericele hardware. Un senzor LDR este utilizat pentru detectarea nivelului de lumina ambientala si determinarea modului zi/noapte. Un senzor VL53L0X masoara distanta fata de insecte sau obiecte aflate in apropiere, iar in functie de aceasta distanta sistemul modifica viteza ventilatorului folosind PWM.
-  * **Proiectul este util** atat din punct de vedere educational, cat si practic. Din punct de vedere educational, ajuta la intelegerea interactiunii dintre senzori, actuatori si comunicatia wireless intr-un sistem embedded real. Din punct de vedere practic, dispozitivul poate fi folosit in timpul serilor de vara, pe terasa sau in curte, pentru a reduce numarul insectelor intr-un mod sigur, eficient si usor de controlat.
+Comunicatia cu utilizatorul se realizeaza prin intermediul modulului Bluetooth HC-05, conectat prin UART. Utilizatorul poate controla sistemul folosind o aplicatie desktop dezvoltata in Python si Tkinter.
-===== Descriere generala =====
+Principalele module hardware si software sunt:
-Schema bloc este structurata in mai multe module principale: alimentare, procesare, senzori, actuatori si comunicatie wireless.
+  * Modul de detectie lumina ambientala (LDR + ADC)
+  * Modul de masurare distanta (VL53L0X + I2C)
+  * Modul PWM pentru control ventilator
+  * Modul Bluetooth HC-05 pentru comunicatie UART
+  * Aplicatie desktop pentru control si monitorizare
+  * Sistem de control automat/manual
-  * **Microcontrollerul ATmega328P** reprezinta unitatea centrala de control a sistemului. Acesta citeste valorile analogice provenite de la senzorul de lumina si potentiometru utilizand ADC-ul intern, proceseaza datele si controleaza functionarea intregii capcane.
+{{:pm:prj2026:bianca.popa1106:adaptive_trap.png?450|}}
-  * **Sistemul de alimentare** este bazat pe o baterie Li-Ion 18650, impreuna cu modulul TP4056 pentru incarcarea si protectia bateriei. Energia este stabilizata printr-un convertor DC-DC care furnizeaza tensiunea necesara componentelor sistemului.
+===== Hardware Design =====
-  * **Senzorul de lumina (LDR)** este utilizat pentru detectarea nivelului de lumina ambientala. In functie de valoarea citita, microcontrollerul comuta automat intre modul de zi si modul de noapte.
+Lista componentelor folosite pentru proiect:
-  * **Potentiometrul de 10K** permite reglarea manuala a intensitatii capcanei. Valoarea analogica citita este transformata de microcontroller intr-un semnal PWM utilizat pentru controlul vitezei ventilatorului.
+  * **ATmega328P Xplained Mini** (placa de dezvoltare bazata pe microcontroller AVR pe 8 biti)
+  * **Modul Bluetooth HC-05** (comunicatie wireless UART cu aplicatia desktop)
+  * **Ventilator DC 5V** (mecanism principal de capturare a insectelor)
+  * **LED UV** (pentru atragerea insectelor in timpul noptii)
+  * **Senzor de lumina LDR** (detectarea nivelului de lumina ambientala)
+  * **VL53L0X Time-of-Flight Sensor** (detectarea distantei fata de insecte)
+  * **Potentiometru liniar 10K** (control manual al vitezei ventilatorului)
+  * **MOSFET N-Channel** (controlul ventilatorului prin PWM)
+  * **Rezistente 10KΩ, 1KΩ si 220Ω** (control si limitare curent)
+  * **Breadboard** (asamblarea circuitului fara lipire)
+  * **Set fire Dupont** (conectarea componentelor hardware)
-  * **Ventilatorul DC** reprezinta principalul mecanism de capturare al insectelor. Acesta este controlat prin PWM pentru a permite ajustarea vitezei si reducerea consumului energetic.
+Schema electrica:
-  * **LED-ul UV** este activat in timpul modului de noapte pentru atragerea insectelor in apropierea ventilatorului.
+{{:pm:prj2026:bianca.popa1106:captura_de_ecran_2026-05-16_232338.png?550|}}
-  * **Modulul Bluetooth HC-05** realizeaza comunicatia wireless dintre sistem si aplicatia mobila folosind interfata UART. Comenzile receptionate pot fi tratate folosind intreruperi USART RX pentru actualizarea rapida a parametrilor sistemului.
+===== Software Design =====
-  * **Aplicatia mobila** permite monitorizarea si controlul capcanei in timp real. Utilizatorul poate modifica viteza ventilatorului, modul de functionare sau intensitatea sistemului direct de pe telefon prin Bluetooth.
+=== Development Environment ===
-  * **Butonul onboard** al placii ATmega328P Xplained Mini este utilizat pentru control manual si schimbarea modului de functionare. Acesta foloseste intreruperi hardware externe pentru detectarea apasarilor.
+  * **PlatformIO IDE** integrated with **Visual Studio Code**
+  * Programming language: **C/C++**
+  * Target platform: **ATmega328P Xplained Mini**
+  * Framework used: **Arduino Framework**
+  * Desktop application: **Python + Tkinter GUI**
+  * Communication protocol: **UART over Bluetooth (HC-05)**
-  * **Modul de functionare:** in timpul zilei sistemul utilizeaza un mod economic bazat pe ventilatie periodica, iar pe timpul noptii activeaza LED-ul UV si ventilatorul pentru capturare intensiva. Insectele sunt atrase de lumina UV, iar ventilatorul creeaza un flux de aer care le aspira intr-un compartiment de colectare.
+=== Libraries and Sources ===
-==== Diagrama Schemei Bloc ====
+  * **Arduino Core Libraries**
-{{:pm:prj2026:bianca.popa1106:adaptive_trap.png?450|}}
+    * used for GPIO control, ADC reading, PWM generation and UART communication
-===== Design Hardware =====
+  * **Wire Library**
+    * used for I2C communication with the VL53L0X sensor
-Lista componentelor folosite pentru proiect:
+  * **Adafruit VL53L0X Library**
-  * **ATmega328P Xplained Mini** (placa de dezvoltare bazata pe microcontroller AVR pe 8 biti)
+    * used for reading distance measurements from the Time-of-Flight sensor
-  * **Modul Bluetooth HC-05** (comunicatie wireless UART cu aplicatia mobila)
-  * **Ventilator DC 5V** (mecanism principal de capturare a insectelor)
+  * **Custom USART Driver**
-  * **LED UV** (pentru atragerea insectelor in timpul noptii)
+    * used for UART communication and command parsing
-  * **Senzor de lumina LDR** (detectarea nivelului de lumina ambientala)
-  * **Potentiometru liniar 10K** (reglarea intensitatii capcanei si a vitezei ventilatorului)
+  * **Python Tkinter**
-  * **Baterie Li-Ion 18650** (alimentarea portabila a sistemului)
+    * used for the desktop graphical interface
-  * **Modul TP4056** (incarcarea si protectia bateriei Li-Ion)
-  * **Convertor DC-DC 5V** (stabilizarea tensiunii de alimentare)
+  * **PySerial**
-  * **MOSFET / tranzistor NPN** (controlul ventilatorului prin PWM)
+    * used for serial communication between the desktop application and the embedded system
-  * **Dioda 1N4007** (protectie impotriva tensiunilor generate de ventilator)
-  * **Rezistente 10KΩ, 1KΩ si 220Ω** (divizor de tensiune, control si limitare curent)
+=== Implemented Functionalities ===
-  * **Breadboard** (asamblarea circuitului fara lipire)
-  * **Set fire Dupont** (conectarea componentelor hardware)
+^ Function ^ Description ^
-Schema electrica:
+| setup() | Initializes GPIO, UART, PWM, timers and sensors |
+| loop() | Main execution loop of the embedded application |
+| USART0_exec() | Executes UART/Bluetooth commands |
+| timer1_init() | Configures periodic interrupts using Timer1 |
+| analogRead() | Reads LDR and potentiometer values |
+| analogWrite() | Generates PWM signal for fan control |
+| lox.rangingTest() | Reads distance data from the VL53L0X sensor |
+=== Embedded Algorithms ===
+The system continuously monitors ambient light and distance measurements. During night mode, the UV LED is activated and the fan speed is automatically adjusted depending on the measured distance to insects:
+  * distance <= 125 mm → maximum PWM speed
+  * distance <= 200 mm → medium PWM speed
+  * distance > 200 mm → fan stopped
+The firmware also supports automatic and manual operating modes controlled through Bluetooth commands.
+===== Download =====
+Codul sursa si fisierele proiectului sunt disponibile pe GitHub:
+[[https://github.com/alexandrustani/Adaptive_Insect_Trap|Adaptive Insect Trap Repository]]
+Arhiva proiectului contine:
+  * firmware-ul embedded
+  * aplicatia desktop Python
+  * fisiere PlatformIO
+  * scheme electrice
+  * imagini si documentatie
+===== Bibliografie/Resurse =====
+=== Resurse Hardware ===
+  * [[https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-42743-ATmega324P_Datasheet.pdf|ATmega328P Datasheet]]
+  * [[https://components101.com/sites/default/files/component_datasheet/HC-05%20Datasheet.pdf|HC-05 Bluetooth Module Datasheet]]
+  * [[https://www.pololu.com/file/0J1187/vl53l0x.pdf|VL53L0X Time-of-Flight Sensor Datasheet]]
+=== Resurse Software ===
-{{:pm:prj2026:bianca.popa1106:captura_de_ecran_2026-05-16_232338.png?540|Schema electrica}}
+  * PlatformIO IDE
+  * Visual Studio Code
+  * Arduino Framework
+  * Python 3
+  * Tkinter Documentation
+  * PySerial Documentation
+  * Git and GitHub
 <html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>