This is an old revision of the document!
Smart Home Watch
Introducere
Smart Home Watch este un ceas smart de interior pentru casă, construit pe o placă compatibilă Arduino UNO. Proiectul afișează ora, data, temperatura și umiditatea din cameră pe un ecran LCD1602 cu interfață I2C și include o funcție de alarmă semnalizată prin buzzer și LED RGB.
Scopul proiectului este realizarea unui dispozitiv compact și util pentru monitorizarea rapidă a condițiilor din locuință. Ideea de la care am pornit a fost combinarea unui ceas digital cu un mic sistem de monitorizare ambientală, astfel încât utilizatorul să poată vedea într-un singur loc informațiile importante din cameră.
Proiectul este util deoarece poate fi folosit ca ceas de birou/noptieră, indicator de temperatură și umiditate și alarmă. Pentru mine, proiectul este util și ca exercițiu practic de integrare hardware-software: comunicație I2C, citirea senzorilor, afișarea datelor și controlul unor ieșiri digitale.
Descriere generală
Sistemul este organizat în jurul plăcii compatibile Arduino UNO R3, care controlează toate modulele hardware. Modulul RTC DS3231 oferă ora și data exactă, senzorul AHT25 măsoară temperatura și umiditatea, iar ecranul LCD1602 afișează informațiile pentru utilizator. Pentru funcția de alarmă, Arduino controlează un buzzer activ și un LED RGB. Butonul este folosit pentru interacțiune, de exemplu pentru oprirea alarmei sau pentru schimbarea modului de afișare.
RTC-ul DS3231, ecranul LCD1602 și senzorul AHT25 comunică prin I2C, deci pot folosi aceleași linii SDA și SCL ale plăcii Arduino. Buzzerul, LED-ul RGB și butonul sunt conectate la pini digitali.
Hardware Design
BOM - Bill of Materials
| Nr. | Componentă | Cantitate | Rol în proiect | Interfață / conectare | Observații |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Placă dezvoltare UNO R3 compatibilă Arduino, ATmega328P, CH340G | 1 | Controler principal al proiectului | USB pentru programare, pini digitali/analogici, 5V/GND | Rulează firmware-ul și coordonează toate modulele |
| 2 | Modul RTC DS3231, compatibil Arduino/Micro:Bit | 1 | Păstrează ora și data | I2C: SDA/SCL | Folosit pentru ceas în timp real |
| 3 | Ecran LCD1602 cu modul I2C/IIC | 1 | Afișează ora, data, temperatura, umiditatea și starea alarmei | I2C: SDA/SCL | Modulul I2C reduce numărul de pini folosiți |
| 4 | Senzor temperatură și umiditate AHT25 | 1 | Măsoară temperatura și umiditatea ambientală | I2C: SDA/SCL | Datele sunt citite periodic de Arduino |
| 5 | Modul buzzer activ compatibil Arduino | 1 | Semnalizare sonoră pentru alarmă | Pin digital + 5V/GND | Produce sunet când alarma este activă |
| 6 | Buton / mini switch | 1-2 | Interacțiune utilizator: oprire alarmă, schimbare mod, setare | Pin digital + rezistență pull-up/pull-down | Se poate folosi și rezistența internă INPUT_PULLUP |
| 7 | Modul LED RGB 3 culori | 1 | Feedback vizual pentru status sau alarmă | Pini digitali/PWM + 5V/GND | Poate indica starea normală, alarmă sau mod de setare |
| 8 | Breadboard | 1 | Montaj de test și prototipare | - | Permite conectarea rapidă fără lipire |
| 9 | Rezistențe | câteva bucăți | Limitare curent / pull-up / pull-down, dacă este necesar | În serie sau la GND/5V | În funcție de modulul folosit, unele rezistențe pot fi deja integrate |
| 10 | Fire Dupont | set | Conectarea modulelor între ele | tata-tata / tata-mamă / mamă-mamă | Necesare pentru prototipare |
| 11 | Cablu USB / alimentare 5V | 1 | Alimentarea și programarea plăcii | USB | Pentru testare se poate alimenta direct din laptop |
| 12 | Baterie pentru RTC | 1, opțional | Menține ora când alimentarea principală este oprită | Suport baterie RTC, dacă modulul îl include | Utilă pentru păstrarea orei între porniri |
Observații de conectare
- Modulele RTC DS3231, LCD1602 I2C și AHT25 folosesc aceeași magistrală I2C: SDA și SCL.
- Pe Arduino UNO, în mod uzual SDA este pe A4, iar SCL este pe A5.
- Buzzerul activ se conectează la un pin digital și este pornit/oprit de firmware.
- LED-ul RGB poate fi conectat la pini digitali sau PWM pentru a permite culori diferite.
- Butonul poate fi conectat folosind INPUT_PULLUP, caz în care apăsarea butonului trage pinul la GND.
Bibliografie/Resurse
Resurse Hardware
- Placă UNO R3 compatibilă Arduino, ATmega328P, CH340G - Sigmanortec: https://sigmanortec.ro/Placa-dezvoltare-UNO-R3-Arduino-Compatibil-ATmega328p-CH340G-cu-bara-pini-p170362384
- Modul RTC DS3231, compatibil Arduino/Micro:Bit, Keyestudio - Bitmi: https://www.bitmi.ro/electronica/modul-rtc-ds3231-compatibil-arduino-si-micro-bit-keyestudio-11162.html
- Ecran LCD1602 cu modul I2C/IIC - Bitmi: https://www.bitmi.ro/electronica/ecran-lcd1602-cu-modul-i2c-iic-10487.html
- Senzor temperatură și umiditate AHT25 - Bitmi: https://www.bitmi.ro/electronica/senzor-de-temperatura-si-umiditate-aht25-10684.html
- Modul buzzer activ compatibil Arduino - Bitmi: https://www.bitmi.ro/electronica/modul-buzzer-activ-compatibil-arduino-10397.html
- Set mini butoane switch - Bitmi: https://www.bitmi.ro/componente-electronice/set-180-mini-butoane-switch-10523.html
- Modul LED RGB 3 culori - Bitmi: https://www.bitmi.ro/electronica/modul-led-rgb-3-culori-10401.html
