Show page

Differences

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

--- pm:prj2026:victor.stoica0203:robert.predeleanu [2026/05/08 16:49]
robert.predeleanu [Software Design]
+++ pm:prj2026:victor.stoica0203:robert.predeleanu [2026/05/24 23:18] (current)
robert.predeleanu [Jurnal]
@@ Line 27: / Line 27: @@
 ^ Componentă                              ^ Cantitate  ^Link      ^ Preț unitar (RON)         ^
-| Placă dezvoltare Arduino UNO ATmega 328P    | 1          | [[https://sigmanortec.ro/Placa-dezvoltare-UNO-R3-Arduino-Compatibil-ATmega328p-CH340G-cu-bara-pini-p170362384| Link]]|30.93        |
+| Placă dezvoltare Arduino UNO    | 1          | [[https://sigmanortec.ro/Placa-dezvoltare-UNO-R3-Arduino-Compatibil-ATmega328p-CH340G-cu-bara-pini-p170362384| Link]]|30.93        |
 | Display LCD SPI     | 1          | [[https://www.bitmi.ro/electronica/display-lcd1602-hd44780-albastru-iluminat-10486.html| Link]] |13.99        |
 | Modul interfață I2C     | 1          | [[https://www.bitmi.ro/module-electronice/modul-interfata-i2c-pentru-lcd1602-10456.html| Link]] |9.99       |
@@ Line 38: / Line 38: @@
 ^ Preț total ^ ^ ^ 140.02 RON ^
-===== Software Design =====
+==== Funcționalitatea Componentelor ====
+^ Componentă       ^ Rol în proiect ^
+| LCD 1602 | Afișează instrucțiunile, feedback-ul pentru cod și rezultatul accesului |
+| Butoane push | Îți permit să navighezi prin meniu, să schimbi orele de hrănire sau să dai o porție la cerere |
+| Buzzer Pasiv | Scoate un sunet scurt înainte de eliberarea hranei și în timpul setărilor |
+| Servomotor MG995 | Învârte axul pentru a împinge bobițele de mâncare afară din rezervor |
+| Modul RTC | Ține minte ora exactă (oră, minut, secundă) chiar și când aparatul este scos din priză |
+| Condensator | Stochează energie și o eliberează rapid atunci când servomotorul pornește brusc |
+| Adaptor Sursă 5V/2A | Transformă curentul de la priză în curent continuu sigur de 5V pentru tot circuitul |
-Proiectul va fi implementat folosind limbajul C și va utiliza perifericele hardware ale microcontrolerului pentru gestionarea procesului de automatizare:
+==== Schema Electrică ====
+{{:pm:prj2026:victor.stoica0203:schema_electrica_pet_feeder.png?700|}}
-  * Interfața I2C pentru sincronizarea cu modulul de ceas (RTC) și transmiterea datelor către afișajul LCD.
+==== Pinout ====
-  * PWM (Pulse Width Modulation) pentru controlul precis al servomotorului MG995 și generarea alertelor sonore prin buzzer.
+^ Componentă       ^ Pin Arduino  ^ Tip Pin      ^ Utilitate                                              ^
+| LCD 1602 | A4 (SDA) | Date I2C | Transmite datele text către ecran |
+| LCD 1602 | A5 (SCL) | Clock I2C | Sincronizează transmisia datelor între Arduino și LCD |
+| Buton UP | 3 | Digital | Crește valoarea orelor/minutelor în meniul de setare |
+| Buton DOWN | 4 | Digital | Scade valoarea orelor/minutelor în meniul de setare |
+| Buton MENU | 2 | PCINT | Schimbă starea programului (afișare oră / setare mese) |
+| Servomotor MG995 | 9 | PWM | Controlează unghiul și mișcarea precisă a spiralei de hrană |
+| Modul RTC | A4 (SDA) | Date I2C | Transmite datele de timp (oră, minut) către Arduino|
+| Modul RTC | A5 (SCL) | Clock I2C | Sincronizează citirea timpului de la cipul de ceas|
+| Buzzer pasiv | 8 | Digital | Trimite semnalul sonor |
+| Linie de Tensiune | 5V | Power | Distribuie tensiunea de 5V către magistrala de alimentare pozitivă a componentelor |
+| Referință (GND) | GND | Power | Închide circuitul pentru toate componentele |
+===== Software Design =====
-  * GPIO (Input) pentru preluarea comenzilor de la butoane și navigarea în meniul de configurare.
+Codul sursă al acestui proiect, scris în C++ pentru mediul Arduino, acționează ca centrul de comandă al întregului sistem. Nu este doar un simplu temporizator, ci un sistem integrat care gestionează precis timpul, interfața utilizatorului și controlul electromecanic.
-  * Memoria EEPROM pentru salvarea non-volatilă a programului de hrănire, prevenind pierderea datelor la căderi de tensiune.
+Pentru a asigura un timp de răspuns instantaneu și o amprentă redusă în memorie, codul a fost optimizat folosind tehnici de programare la nivel coborât (Direct Port Manipulation).
-  * Timere hardware pentru monitorizarea timpului de funcționare a motorului (dozarea porției) și filtrarea semnalului butoanelor (debouncing).
+**Funcționalități și Tehnici Cheie:**
-  * USART/Serial pentru calibrarea senzorilor și depanarea logicii de comparare a timpului în faza de testare.
+  * **Sincronizare Precisă (I2C & RTC):** Sistemul preia timpul real de la un modul hardware DS3231 prin protocolul I2C. Aceasta garantează că orele de masă sunt respectate la secundă, independent de funcționarea microcontrolerului.
+  * **Sistem de Meniu tip „State Machine”:** Logica meniului folosește o mașină de stări (modMeniu) pentru a gestiona tranzițiile dintre ecranul principal și ecranele de editare. Utilizatorul poate naviga și salva setări pentru 3 mese distincte, folosind doar 3 butoane tactile.
+  * **Optimizare Hardware prin Regiștri:** O caracteristică distinctivă a acestui cod este renunțarea la funcțiile standard (precum digitalRead sau pinMode) în favoarea manipulării directe a regiștrilor microcontrolerului ATmega328P (DDRD, PORTD, PIND, DDRB). Această abordare:
+      * Scade timpul de reacție al butoanelor la nivel de microsecunde.
+      * Activează rezistențele interne de Pull-Up direct din hardware.
+      * Oferă un control mult mai curat asupra buzzer-ului pentru feedback-ul acustic.
+  * **Control Mecanic Temporizat:** Codul generează semnale PWM precise cu ajutorul bibliotecii Servo.h pentru a controla un motor de rotație continuă (360°). Hrănirea este transformată dintr-o mișcare fixă într-una bazată pe un interval de timp customizabil (în prezent, setat la 10 secunde de rotire inversă).
+  * **Filtrare Software (Debouncing):** Citirea butoanelor este protejată de un algoritm de debouncing bazat pe funcția millis(), eliminând declanșările multiple cauzate de zgomotul mecanic al contactelor.
 ===== Rezultate Obţinute =====
-<note tip>
-Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.
-</note>
+A fost realizat un prototip electromecanic funcțional și autonom al unui dozator de hrană pentru animale de companie, echipat cu o interfață utilizator pe un display LCD 1602. Sistemul permite programarea orelor de masă folosind 3 butoane tactile, care controlează precis un mecanism elicoidal (sfredel Arhimedic) acționat de un servomotor de rotație continuă.
+Sistemul include un meniu complex și multiple funcționalități hardware și software, precum:
+  * **Monitorizare în timp real** a orei exacte cu ajutorul modulului hardware RTC DS3231 (comunicație I2C);
+  * **Meniu interactiv tip „State Machine”** ce permite navigarea și programarea independentă a 3 mese distincte;
+  * **Mecanism de dozare DIY complet funcțional**, construit din carton laminat ranforsat, capabil să transporte hrana uscată fără blocaje mecanice;
+  * **Control temporizat prin semnal PWM** pentru servomotorul MG995, incluzând rotire inversă pentru eliberarea porțiilor și frânare electronică (punct neutru);
+  * **Feedback acustic (buzzer)** pentru atenționarea animalului în momentul declanșării mesei;
+  * **Filtrare software (debounce)** bazată pe temporizarea millis() pentru eliminarea citirilor false ale butoanelor;
+  * **Gestionarea eficientă a memoriei** prin stocarea orelor de masă în vectori de date (arrays).
+Implementarea finală a proiectului demonstrează o arhitectură software hibridă: utilizează biblioteci standard pentru comunicația I2C și generarea semnalelor PWM, combinate cu **configurarea directă a registrelor hardware (PORTB, PORTD, DDRB, DDRD, PIND)** pentru citirea rapidă a butoanelor cu rezistențe interne de Pull-Up și controlul pinilor GPIO.
 ===== Concluzii =====
-===== Download =====
-<note warning>
+Realizarea acestui proiect a demonstrat cu succes integrarea conceptelor de electronică, programare la nivel coborât și mecanică DIY într-un dispozitiv practic, autonom și util. Dozatorul automat de hrană își îndeplinește cu precizie scopul, oferind un sistem stabil pentru programarea meselor animalelor de companie.
-O arhivă (sau mai multe dacă este cazul) cu fişierele obţinute în urma realizării proiectului: surse, scheme, etc. Un fişier README, un ChangeLog, un script de compilare şi copiere automată pe uC crează întotdeauna o impresie bună ;-).
-Fişierele se încarcă pe wiki folosind facilitatea **Add Images or other files**. Namespace-ul în care se încarcă fişierele este de tipul **:pm:prj20??:c?** sau **:pm:prj20??:c?:nume_student** (dacă este cazul). **Exemplu:** Dumitru Alin, 331CC -> **:pm:prj2009:cc:dumitru_alin**.
+Una dintre cele mai mari provocări, dar și realizări, a fost proiectarea și asamblarea mecanismului de dozare (sfredelul Arhimedic) folosind exclusiv materiale reciclabile (carton laminat). Această etapă a dovedit că limitările de resurse materiale pot fi depășite prin inginerie creativă. Din punct de vedere software, tranziția de la funcțiile Arduino standard la manipularea directă a registrelor ATmega328P a oferit o perspectivă valoroasă asupra arhitecturii hardware și a optimizării performanței.
-</note>
-===== Jurnal =====
+Pe viitor, proiectul poate fi extins prin modelarea și printarea 3D a ansamblului mecanic pentru o rezistență sporită la uzură, sau prin integrarea unui modul Wi-Fi (ex. ESP8266) pentru controlul și monitorizarea hrănirii de la distanță printr-o aplicație mobilă.
+===== Download =====
-<note tip>
+Arhiva atașată pe OCW conține codul sursă complet al proiectului realizat pentru Arduino UNO R3.
-Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.
-</note>
-===== Bibliografie/Resurse =====
+Fișier:
+  * {{:pm:prj2026:victor.stoica0203:pet_feeder.zip|}}
+===== Jurnal =====
-<note>
+  * **29.04.2026** - Alegerea temei: Dozator Automat de Hrană.
-Listă cu documente, datasheet-uri, resurse Internet folosite, eventual grupate pe **Resurse Software** şi **Resurse Hardware**.
+  * **06.05.2026** - Crearea paginii wiki și definirea structurii proiectului.
-</note>
+  * **06.05.2026** - Adăugarea descrierii generale, a scopului proiectului și a schemei bloc.
+  * **11.05.2026** - Stabilirea configurației hardware, identificarea pinilor și conectarea componentelor pe breadboard.
+  * **16.05.2026** - Integrarea display-ului LCD 1602 prin protocol I2C și a modulului de timp real RTC DS3231.
+  * **16.05.2026** - Proiectarea și asamblarea mecanismului de dozare DIY (sfredelul Arhimedic din carton laminat și componentele mecanice).
+  * **19.05.2026** - Dezvoltarea sistemului de meniu (State Machine) pentru programarea celor 3 mese și calibrarea semnalului PWM pentru servomotor.
+  * **19.05.2026** - Optimizarea finală a codului prin trecerea la manipularea directă a registrelor hardware (PORTB, PORTD) și testarea ansamblului electromecanic.
-<html><a class="media mediafile mf_pdf" href="?do=export_pdf">Export to PDF</a></html>