This shows you the differences between two versions of the page.
|
pm:prj2026:ciprian.popescu0411:clarisse.braviceanu [2026/05/09 03:54] clarisse.braviceanu |
pm:prj2026:ciprian.popescu0411:clarisse.braviceanu [2026/05/17 01:54] (current) clarisse.braviceanu [Hardware Design] |
||
|---|---|---|---|
| Line 18: | Line 18: | ||
| **Ce face:** | **Ce face:** | ||
| - | Utilizatorul ține câte o bată în fiecare mână și efectuează lovituri în aer. | + | Cântărețul ține câte o bată în fiecare mână și efectuează lovituri în aer. |
| Sistemul detectează lovitura, identifică toba vizată pe baza direcției de mișcare, | Sistemul detectează lovitura, identifică toba vizată pe baza direcției de mișcare, | ||
| redă sunetul corespunzător, aprinde LED-ul RGB și trimite informația către o aplicație | redă sunetul corespunzător, aprinde LED-ul RGB și trimite informația către o aplicație | ||
| Line 29: | Line 29: | ||
| **Ideea de la care am pornit:** | **Ideea de la care am pornit:** | ||
| - | Mereu mi-am dorit să cânt la tobe, însă locuiesc la apartament șiam vecini cu copil mic. | + | Mereu mi-am dorit să cânt la tobe, însă locuiesc la apartament și am vecini cu copil mic. |
| O baterie reală este scumpă, voluminoasă și, cel mai important, extrem de zgomotoasă. | O baterie reală este scumpă, voluminoasă și, cel mai important, extrem de zgomotoasă. | ||
| Mi-am propus să construiesc un sistem care să îmi ofere aceeași experiență fără să | Mi-am propus să construiesc un sistem care să îmi ofere aceeași experiență fără să | ||
| Line 45: | Line 45: | ||
| Exemplu de schemă bloc: http://www.robs-projects.com/mp3proj/newplayer.html | Exemplu de schemă bloc: http://www.robs-projects.com/mp3proj/newplayer.html | ||
| </note> | </note> | ||
| + | {{:pm:prj2026:ciprian.popescu0411:image_2026-05-09_042252584.png?600|}} | ||
| + | |||
| ===== Hardware Design ===== | ===== Hardware Design ===== | ||
| Line 58: | Line 60: | ||
| * ATmega328P Xplained Mini — microcontroler principal | * ATmega328P Xplained Mini — microcontroler principal | ||
| * 2x GY-521 (MPU-6050) — senzori giroscop + accelerometru 3 axe, montați pe vârful betelor | * 2x GY-521 (MPU-6050) — senzori giroscop + accelerometru 3 axe, montați pe vârful betelor | ||
| - | * DFPlayer Mini + card SD — modul redare audio, fișiere .mp3 cu sunete de tobă | + | * 2 x DFPlayer Mini + card SD — modul redare audio, fișiere .mp3 cu sunete de tobă |
| + | * Modul Bluetooth HC-05 | ||
| + | * Display LCD1602 HD44780 | ||
| * LED RGB (anod comun sau catod comun) | * LED RGB (anod comun sau catod comun) | ||
| * Amplificator de chitară — output audio | * Amplificator de chitară — output audio | ||
| Line 65: | Line 69: | ||
| * Rezistoare, fire, breadboard / PCB, buton | * Rezistoare, fire, breadboard / PCB, buton | ||
| + | **Schema electrica:** | ||
| + | |||
| + | {{:pm:prj2026:ciprian.popescu0411:sch_schematic1_1-p1_2026-05-17.png?600|}} | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PC4 / SDA | Bus I2C Date (spre MPU-6050 și LCD) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PC5 / SCL | Bus I2C Ceas (spre MPU-6050 și LCD) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PD4 (UART TX) | RX DFPlayer (prin rezistor 1kΩ) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PD5 (UART RX) | TX DFPlayer | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PD6 (SoftSerial TX) | RXD HC-05 (Bluetooth) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PD7 (SoftSerial RX) | TXD HC-05 (Bluetooth) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | PB5 | LED on-board | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | 5V (J202-5) | Alimentare module (5V) | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | 3.3V (J202-4) | Pin AD0 MPU-6050 #2 | | ||
| + | | ATmega328P Xplained Mini | GND (J202-6) | Masă comună (GND) | | ||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | MPU-6050 #1 (Bâta stângă) | VDD | 5V | | ||
| + | | MPU-6050 #1 (Bâta stângă) | GND | Masă comună (GND) | | ||
| + | | MPU-6050 #1 (Bâta stângă) | SDA | PC4 ATmega328P | | ||
| + | | MPU-6050 #1 (Bâta stângă) | SCL | PC5 ATmega328P | | ||
| + | | MPU-6050 #1 (Bâta stângă) | AD0 | Masă comună (GND) | | ||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | MPU-6050 #2 (Bâta dreaptă) | VDD | 5V | | ||
| + | | MPU-6050 #2 (Bâta dreaptă) | GND | Masă comună (GND) | | ||
| + | | MPU-6050 #2 (Bâta dreaptă) | SDA | PC4 ATmega328P | | ||
| + | | MPU-6050 #2 (Bâta dreaptă) | SCL | PC5 ATmega328P | | ||
| + | | MPU-6050 #2 (Bâta dreaptă) | AD0 | 3.3V ATmega328P | | ||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | DFPlayer Mini | VCC | 5V | | ||
| + | | DFPlayer Mini | GND | Masă comună (GND) | | ||
| + | | DFPlayer Mini | RX | PD4 ATmega328P (prin rezistor 1kΩ) | | ||
| + | | DFPlayer Mini | TX | PD5 ATmega328P | | ||
| + | | DFPlayer Mini | DAC_R | Pin R (Ring) Jack 3.5mm (prin rezistor 100Ω) | | ||
| + | | DFPlayer Mini | DAC_L | Pin L (Tip) Jack 3.5mm (prin rezistor 100Ω) | | ||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | Modul Jack TRRS 3.5mm | R (Ring) | DAC_R DFPlayer (prin rezistor 100Ω) | | ||
| + | | Modul Jack TRRS 3.5mm | L (Tip) | DAC_L DFPlayer (prin rezistor 100Ω) | | ||
| + | | Modul Jack TRRS 3.5mm | GND (Sleeve) | GND DFPlayer | | ||
| + | |||
| + | ^ Componenta ^ Pin componenta ^ Conectare ^ | ||
| + | | Rezistor 1kΩ | Capăt 1 | PD4 ATmega328P | | ||
| + | | Rezistor 1kΩ | Capăt 2 | RX DFPlayer Mini | | ||
| + | | Rezistor 100Ω (Canal Drept) | Capăt 1 | DAC_R DFPlayer Mini | | ||
| + | | Rezistor 100Ω (Canal Drept) | Capăt 2 | Pin R (Ring) Modul Jack TRRS | | ||
| + | | Rezistor 100Ω (Canal Stâng) | Capăt 1 | DAC_L DFPlayer Mini | | ||
| + | | Rezistor 100Ω (Canal Stâng) | Capăt 2 | Pin L (Tip) Modul Jack TRRS | | ||
| + | |||
| + | {{:pm:prj2026:ciprian.popescu0411:image_2026-05-17_015303140.png?400|}} | ||
| + | |||
| + | |||
| + | **Descrierea Arhitecturii Hardware** | ||
| + | |||
| + | Inima sistemului este placa de dezvoltare ATmega328P Xplained Mini, care face prelucrarea semnalelor pentru detectarea loviturilor și trimiterea comenzilor audio. Placa furnizează atât tensiunea de 5V pentru alimentarea principală a modulelor, cât și tensiunea de 3.3V, folosită strict ca referință logică de adresare pentru unul dintre senzori. | ||
| + | |||
| + | Pentru detectarea mișcărilor și a unghiurilor de înclinare ale bețelor, sistemul utilizează două module inerțiale MPU-6050 (giroscop și accelerometru). Deoarece ambele module folosesc protocolul I2C și împart aceleași linii fizice de date (SDA pe PC4 și SCL pe PC5), a fost necesară configurarea unor adrese hardware diferite: pinul AD0 al senzorului de pe bâta stângă este conectat la GND (setând adresa la 0x68), în timp ce pinul AD0 al senzorului de pe bâta dreaptă este conectat la 3.3V (setând adresa la 0x69). Acest procedeu permite microcontrolerului să comunice independent cu ambele bețe în timp real, pe aceeași magistrală. | ||
| + | |||
| + | Generarea și redarea sunetelor sunt realizate de un modul DFPlayer Mini cu card SD. Acesta comunică asincron prin interfața UART hardware cu ATmega328P (folosind pinii PD4 și PD5). Pentru a proteja pinul RX al DFPlayer-ului (care este conceput pentru niveluri logice de 3.3V) de semnalele logice de 5V emise de ATmega328P, a fost introdus un rezistor de protecție de 1kΩ pe linia de transmisie (TX spre RX). | ||
| + | |||
| + | Ieșirea audio analogică este preluată de la pinii DAC_R și DAC_L ai DFPlayer-ului și dirijată către un modul Jack TRRS de 3.5mm prin intermediul a două rezistoare de 100Ω. Aceste rezistoare au dublu rol: limitează curentul de ieșire și protejează convertorul digital-analog al modulului MP3. Pentru a elimina interferențele și a rezolva problema buclelor de masă (ground loops) la conectarea spre un amplificator de chitară extern, pinul GND (Sleeve) al jack-ului a fost rutat direct la pinul GND dedicat al DFPlayer-ului, izolând astfel masa de semnal audio de masa generală a microcontrolerului. Sistemul hardware este scalabil și include deja alocarea pinilor (PD6/PD7) pentru implementarea unui modul Bluetooth HC-05 și folosirea pinilor existenți I2C pentru adăugarea unui ecran LCD 1602. | ||
| ===== Software Design ===== | ===== Software Design ===== | ||
| <note tip> | <note tip> | ||
| Line 102: | Line 171: | ||
| * Săptămâna 1: Alegerea componentelor, testare conectivitate I2C cu MPU-6050 | * Săptămâna 1: Alegerea componentelor, testare conectivitate I2C cu MPU-6050 | ||
| * Săptămâna 2: Implementare algoritm de detecție lovitură, calibrare pe axa Y | * Săptămâna 2: Implementare algoritm de detecție lovitură, calibrare pe axa Y | ||
| - | * Săptămâna 3: Rezolvare overflow ±4g → ±8g, implementare state machine READY/DETECTING/COOLING | + | * Săptămâna 4: Integrare DFPlayer Mini, LED RGB, aplicație mobilă (în progres, 50% done) |
| - | * Săptămâna 4: Integrare DFPlayer Mini, LED RGB, aplicație mobilă (în progres) | + | * Săptămâna 5: Integrare Ecran LED, buton pentru schimbarea genului tobelor, modul Bluetooth pentru conectivitate mai usoara intre boxa sau telefon (în progres) |
| ===== Bibliografie/Resurse ===== | ===== Bibliografie/Resurse ===== | ||
| Line 115: | Line 185: | ||
| * DFPlayer Mini Datasheet — DFRobot | * DFPlayer Mini Datasheet — DFRobot | ||
| * GY-521 Module Schematic | * GY-521 Module Schematic | ||
| + | |||
| **Resurse Software:** | **Resurse Software:** | ||