• Autor: Neacsiu Victor-Teodor
• Grupa: 331CA

Proiectul propune realizarea unui sistem embedded capabil sa urmareasca automat directia unei surse de lumina pe o singura axa. Sistemul este bazat pe Arduino Mega si foloseste doi senzori de lumina pentru a determina directia de incidenta a luminii, respectiv un servomotor pentru orientarea mecanica a platformei.

Obiectivul principal este integrarea unei componente hardware vizibile si relevante intr-un sistem functional, care combina senzori analogici, actuator, interfata de afisare si control local prin butoane. Proiectul urmareste obtinerea unui prototip capabil sa functioneze atat in mod automat, cat si in mod manual.

Ideea a pornit de la dorinta de a construi un sistem simplu, dar sugestiv, care sa evidentieze clar utilizarea perifericelor studiate in cadrul laboratoarelor. Dincolo de partea didactica, un astfel de sistem ilustreaza principiul de baza al orientarii automate catre o sursa de lumina, utilizat in aplicatii reale de monitorizare sau optimizare a expunerii.

Arhitectura proiectului este construita in jurul placii Arduino Mega. Sistemul este organizat in module de intrare, procesare si iesire.

Datele de intrare provin de la doi senzori de lumina de tip LDR, montati cu un separator fizic intre ei, astfel incat diferenta de iluminare sa poata indica directia in care se afla sursa de lumina. Valorile citite sunt preluate prin intrarile analogice ale microcontrolerului, iar pe baza lor se determina directia si amplitudinea corectiei necesare.

Iesirea principala a sistemului este reprezentata de servomotorul care roteste platforma trackerului. Sistemul mai include un LCD pentru afisarea valorilor citite, a modului de functionare si a pozitiei curente, precum si butoane pentru selectarea modului automat sau manual si pentru controlul pozitiei in modul manual. Optional, doua limit switch-uri sunt utilizate pentru limitarea cursei mecanice si protejarea ansamblului.

• Cei doi senzori LDR sunt conectati in doua divizoare de tensiune si transmit catre Arduino Mega doua valori analogice proportionale cu nivelul de iluminare.
• Microcontrolerul citeste periodic valorile senzorilor si calculeaza diferenta dintre acestea.
• Daca diferenta depaseste un prag stabilit, sistemul comanda servomotorul sa roteasca platforma catre senzorul mai puternic iluminat.
• LCD-ul afiseaza valorile celor doi senzori, modul de functionare si pozitia curenta a servomotorului.
• Butoanele permit comutarea intre mod automat si mod manual, precum si miscarea trackerului in stanga sau in dreapta.
• Limit switch-urile, daca sunt montate, opresc deplasarea in cazul atingerii capetelor de cursa.
• Buzzerul poate fi utilizat pentru semnalizarea schimbarii modului de functionare sau a unei erori.

https://ocw.cs.pub.ro/courses/_media/pm/prj2026/farhad_ali.gul/schema_bloc.png?w=120&h=90&t=1777819066&tok=7d55fe

Componentele principale utilizate in proiect sunt:

• Arduino Mega
• LCD 16×2
• 2 x senzori de lumina tip LDR
• 1 x servomotor SG90
• 3 x butoane
• 2 x limit switch-uri
• 1 x buzzer
• 2 x rezistente de 10 kOhm pentru divizoarele de tensiune ale LDR-urilor
• 1 x sursa externa de 5V pentru alimentarea servomotorului
• 1 x breadboard
• set fire de conexiune
• suport mecanic pentru servo si senzori
• separator fizic intre cei doi senzori de lumina

Conectarea senzorilor de lumina se realizeaza prin divizoare de tensiune, astfel incat valorile sa poata fi citite pe intrari analogice. Servomotorul este controlat printr-un semnal PWM generat de microcontroler, dar este alimentat dintr-o sursa externa de 5V pentru a evita instabilitatea sistemului. Masa sursei externe este comuna cu masa placii Arduino.

LCD-ul este utilizat pentru afisarea informatiilor esentiale in timp real. Daca acesta este echipat cu adaptor I2C, conexiunea se reduce la liniile SDA si SCL, simplificand mult cablarea. Butoanele sunt conectate pe intrari digitale si sunt folosite pentru controlul local al sistemului. Limit switch-urile sunt montate la extremitatile cursei mecanice pentru protectia ansamblului.

Software-ul este organizat in mai multe module logice:

• modul de citire a senzorilor
• modul de decizie
• modul de control al servomotorului
• modul de interfata utilizator
• modul de afisare pe LCD

In bucla principala a programului sunt citite periodic valorile celor doi senzori de lumina. Dupa o filtrare simpla a valorilor si compararea lor, se calculeaza diferenta de iluminare. Daca aceasta diferenta este mai mare decat un prag ales experimental, se decide miscarea servomotorului intr-o anumita directie. Daca diferenta este sub prag, sistemul considera ca trackerul este deja orientat corespunzator si nu modifica pozitia.

Programul ofera doua moduri de functionare:

• Mod automat - pozitia este ajustata automat pe baza valorilor citite de la senzori
• Mod manual - pozitia este controlata de utilizator prin doua butoane dedicate

Afisajul LCD este actualizat periodic cu informatii despre starea curenta a sistemului. In plus, intrarile de la butoane sunt tratate astfel incat sa permita schimbarea modului de functionare si controlul platformei fara comportamente instabile.

Laboratoarele valorificate in proiect sunt:

• GPIO
• ADC
• Timere / PWM
• I2C

Sistemul reuseste sa detecteze diferenta de iluminare dintre cei doi senzori si sa orienteze platforma catre directia in care intensitatea luminii este mai mare. Modul automat permite urmarirea simpla a sursei de lumina, iar modul manual ofera utilizatorului control direct asupra pozitiei servomotorului.

LCD-ul afiseaza informatiile esentiale pentru monitorizarea sistemului, iar integrarea componentelor hardware ofera o demonstratie clara a modului in care pot fi combinate perifericele studiate in laborator intr-un proiect practic.

Poze / video demo:

Proiectul demonstreaza integrarea cu succes a mai multor componente hardware si software intr-un sistem embedded functional. Au fost utilizate notiuni legate de citiri analogice, control PWM, interfatare digitala si afisare de informatii, toate intr-un context aplicat si usor de inteles.

Un avantaj important al proiectului este componenta hardware vizibila si interactiva, care il face potrivit pentru demonstrarea practica a principiilor studiate in cadrul materiei. Ca dezvoltari viitoare, sistemul ar putea fi extins catre o varianta pe doua axe, cu mai multi senzori sau cu functionalitati suplimentare de logare si monitorizare.

• Link repository:

• martie - 2 mai 2026: planificare, cautare piese proiect, comanda
• 3 mai - onwards: incepere executie

• Pagina cursului PM
• Arduino Language Reference
• Arduino Servo Documentation
• LDR Overview