Korisnički alati

Site alati


2017:studenti:mmatijascic:projektni_zadatak

Razlike

Slijede razlike između dviju inačica stranice

Poveznica na ovu usporedbu

Starije izmjene na obje strane Starija izmjena
Novija izmjena
Starija izmjena
2017:studenti:mmatijascic:projektni_zadatak [2017/03/22 16:03]
mmatijascic [Korisnici projekta]
2017:studenti:mmatijascic:projektni_zadatak [2023/06/19 18:11] (trenutno)
Redak 2: Redak 2:
  
 Svrha projekta je povećati kvalitetu boravka u prostoriji, svim ljudima koji se u njoj nalaze. Svrha projekta je povećati kvalitetu boravka u prostoriji, svim ljudima koji se u njoj nalaze.
- 
  
 ====== Korisnici projekta ====== ====== Korisnici projekta ======
  
 Svi stanari kuće, stana, ili korisnici nekog poslovnog prostora. Svi stanari kuće, stana, ili korisnici nekog poslovnog prostora.
- 
  
 ====== Ciljevi projekta ====== ====== Ciljevi projekta ======
Redak 13: Redak 11:
 1) Ostvariti sustav ambijentalnih senzora u svrhu poboljšanja ugode u prostoriji. 1) Ostvariti sustav ambijentalnih senzora u svrhu poboljšanja ugode u prostoriji.
  
-  *  ​pretvaranje fizikalnih veličina ​električne +  * Praćenje vrijednosti temperature,​ vlažnosti zraka, buke, tlaka i osvjetljenja ​prostoriji 
-  *  očitavanje električnih veličina sa Arduino modulima +  * Unos željenih vrijednosti preko prilagođenog korisničkog sučelja s povratnim informacijama 
-  *  ​komunikacija Arduina sa senzorskim modulima +  * Regulacija stanja u prostoriji na temelju unesenih preferenci korisnika i vrijednosti senzora 
-  *  ​obrada primljenih podataka +  * Implementacija aktuatora za temperaturu,​ buku i svjetlost, simbolički predstavljene LED diodama 
-  *  ​izvršavanje potrebnih naredbi+  * Mogućnost praćenja trenutnih iznosa mjerenih vrijednosti preko web preglednika
  
-2) Kreirati algoritam ​izračuna PPD i PMV vrijednosti na temelju očitanih vrijednosti sa senzora ​\\ 3) U skladu sa željama korisnika koji se trenutno nalaze u prostoriji aktivirati potrebne aktuatore (klima, grijanje, svjetlo...)+2) Ostvariti ​izračun PPD i PMV vrijednosti na temelju očitanih vrijednosti sa senzora ​te prikazati rezultat na korisničkom sučelju
  
  
 ====== Resursi ====== ====== Resursi ======
  
-Ostvarit će se na Arduino platformi, ​povezanom ​nekoliko perifernih senzorskih modula\\ +Sustav je ostvaren ​na Arduino platformi ​(Arduino Mega 2560). Za mjerenje fizikalnih veličina korištena su tri senzorska modula: 
-Koristit ​ćse besplatne biblioteke i programska podrška za Arduino ​periferne module.+ 
 +  * senzor za temperaturuvlagu i tlak BME280 - korištena I2C komunikacija prema Arduinu 
 +  * senzor za buku MAX4466 - uređaj se Arduinom jednostavno spaja pomoću tri priključka:​ OUT, GND i VCC, OUT priključak se spaja na jedan od analognih priključaka Arduina 
 +  * senzor za intenzitet svjetlosti - fotootpornik,​ spaja se na analogni priključak Arduina 
 + 
 +Korisničko sučelje izvedeno je pomoću LCD prikaznika i tipkovnice za ArduinoDobivanje informacije o trenutnom vremenu ostvareno je preko RTC modula: 
 + 
 +  * LCD-2004A - spoj LCD-a sa „Arduino Mega 2560“ ostvaren je koristeći međusklop „YwRobot LCM1602 V1“ namjenjenog jednostavnijem ostvarivanju I2C serijske veze 
 +  * Matrična tipkovnica - spaja se na proizvoljne digitalne izvode Arduina 
 +  * DS3231 RTC, međusklop ZS-042 - daje informaciju o stvarnom vremenu, spaja na napajanje od 3.3 V te koristi I2C sabirnicu 
 + 
 +Podsustav za spremanje podataka sadrži: 
 + 
 +  * proizvoljnu microSD karticu 
 +  * ​​Arduino SD modul za čitanje i pisanje - koristi SPI komunikaciju gdje se vanjski međusklop ponaša kao //slave//, dok Arduino predstavlja //​master//​ 
 + 
 +​​Spajanje i slanje podataka o trenutnom stanju senzora na web server realizirano je pomoću: 
 + 
 +  * ESP8266 mikrokontroler,​ međusklop Wemos D1 Mini Pro - slanje podataka senzora s Arduina na ESP8266 ostavareno je preko UART-a, a sam modul ostvaruje internet vezu prema web serveru 
 + 
 +Za sve navedene module korištene su besplatne biblioteke i programska podrška za Arduino. Više o programskoj implementaciji može se naći u pdf verziji dokumentacije projekta.
  
  
 ====== Ograničenja ====== ====== Ograničenja ======
  
-Nemogućnost ostvarivanja svih potrebnih mjerenja za izračun PPD i PMV uslijed nedostatka vremena i resursa ​za potreban računalni vid (detekcija ​odjeće koja se nalazi na osobama).\\ +Nemogućnost ostvarivanja svih potrebnih mjerenja za izračun PPD i PMV. Na primjer, ​za detekciju ​odjeće koja se nalazi na osobama ​potreban je računalni vid, ali zbog nedostatka vremena i resursa takvo mjerenje se neće realiziratiSve fizičke veličine osim sobne temperature,​ vlažnosti i tlaka zraka postavljene su u očekivane vrijednosti koje su dobivene iz [[http://​ieeexplore.ieee.org/​document/​6427051/​|referentne literature]]. 
-Nedostatak aktuatora koji bi mijenjali uvjete u prostoriji. Njihov utjecaj će biti zamijenjen LED-icama koje ih simboliziraju.+ 
 +\\ 
 +Nedostatak aktuatora koji bi mijenjali uvjete u prostoriji. Njihov utjecaj će biti zamijenjen LED-icama koje ih simboliziraju. Regulacije temperature realizirana je jednostavnom naredbom uključivanja/​isključivanja "​klime"​. Razina željene svijetlosti korisnika simbolizirana je svjetlinom druge LED diode. Detektor buke pali treću LED diodu ako je razina buke iznad prosječne vrijednosti definirane od strane korisnika.
  
  
 ====== Komunikacija s ostalim podsustavima ====== ====== Komunikacija s ostalim podsustavima ======
  
-Središnji dio sustava ​će biti Arduino MEGA2560 na koji će se spajati ​periferni senzorski moduli. Komunikacija će se odvijati koristećpostojećdogovor za svaki od senzora - većinom serijska veza pomoću SPI ili I2C.+Središnji dio sustava ​je Arduino MEGA2560 na koji se spajaju ​periferni senzorski moduli ​s kojima ​se komunicira preko SPI-ja ​I2C sabirnice. Temperaturni senzor i senzor buke svoje podatke šalju putem analognog ulaza.  
 + 
 +Zapisivanje na microSD karticu se vrši pomoću SPI sabirnice, dok se tipkovnica u sklopu korisničkog sučelja povezuje sa središnjim sustavom s 8 linija. Način komunikacije putem tih 8 linija je definiran u dokumentaciji KeyPada, ukratko pritiskom gumba se kratko spajaju dvije linije od 8 linija raspoređenih u 4x4 matricu. Tako se jednoznačno određuje koji je gumb pritisnut.
  
  
 ====== Komunikacija s vanjskim sustavima ====== ====== Komunikacija s vanjskim sustavima ======
  
-Ne predviđa ​se izravna komunikacija ​vanjskim ​sustavima ​zbog područja djelovanja sustava, no ista je ostvariva ​budućim nadogradnjama projekta koristeći Wi-Fi modul ili slične tehnologije.+Za komunikaciju s internetom je korišten modul “WeMos D1 pro” koji koristi ESP8266. Preko tog modula šalju ​se podaci sa senzora i trenutno stanje broja korisnika na zavodski server, putem predefiniranog formata. Zavodski server stoji iza domene echo.zesoi.fer.hr,​ kojem smo dali alias spvp.anteo.me. 
 + 
 +**Moja uloga na projektu** 
 + 
 +U sklopu projekta ostvario sam prikaz datuma, vremena te PMV i PPD vrijednosti na LCD ekran. U tu svrhu korišteni su model ekrana LCD-2004A prilagođen radu računalnim ​sustavima ​„Arduino“. Spoj LCD-a sa „Arduino Mega 2560“ ostvaren je koristeći međusklop „YwRobot LCM1602 V1“ namjenjenog jednostavnijem ostvarivanju I2C serijske veze. Također, za informaciju točnog vremena i datuma implementirao sam rad RTC modula. Podaci sa senzora prilikom zapisivanja na SD karticu i web sučelje uz sebe imaju informaciju o datumu i vremenu uzimanja uzorka. Za pisanje programske podrške korištene su gotove Arduino bibliotekete vlastito razvijene funkcije za brisanje reda na LCD ekranu. 
 + 
 +Nadalje, implementirao sam izračun PMV i PPD vrijednosti koje se zatim periodično ispisuju na LCD ekran. Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) i //Predicted Mean Vote// ​ (PMV) su brojčane vrijednosti koje predstavljaju kvantificiranu razinu ambijentalne ugodnosti ​nekom prostoru. PMV predstavlja razinu termalne ugodnosti koja se u vrijednostima kreće od -3 (hladno) do 3 (vruće). Prema referentnoj literaturi, formula za određivanje PMV vrijednosti dobivena je eksperimentalno iz velike količine podataka, te koristi brojne parametre kao što su temperatura,​ vlažnost, brzina strujanja zraka u prostoriji itd. PPD je postotni indeks koji predviđa udio nezadovoljnih korisnika u prostoriji. Određuje se izravnom empirijskom jednadžbom iz PMV-a. Više o PPD-u PMV-u može se pronaći [[http://​ieeexplore.ieee.org/​document/​6427051/​|ovdje.]]  
 + 
 +Izračun na realiziranoj platformi ostvaren je preko već razvijenih algoritama iz priložene literature, implementiranih u C jezikuTijekom implementacije analizirano je ukupno vremensko izvršavanje algoritma jer sam postupak u sebi sadrži rekurzivno računanje srednje izračene temperature. Rezultat tog postupka dao je iznos u redu veličine milisekunde,​ iz čega se može zaključiti da tako realiziran algoritam može biti primjenjen na cijelokupnu aplikaciju. Iz objektivnih razloga kao ulazni mjereni parametri korišteni su temperatura,​ tlak i vlažnost zraka, tj. fizikalne veličine koje smo imali mogućnost mjeriti preko nabavljenih senzora. Ostali parametri potrebni za izračun postavljeni su u očekivane srednje vrijednosti koje su dostupne u priloženom izvoru. 
 + 
 +==== Rezultati projekta ====
  
 +[[http://​mojoblak.srce.hr/​public.php?​service=files&​t=5a508475d98878c6ff57950b7c242954 | Video prezentacija projekta]]
  
-====== Plan projekta ====== 
  
  
2017/studenti/mmatijascic/projektni_zadatak.1490195018.txt.gz · Zadnja izmjena: 2023/06/19 18:10 (vanjsko uređivanje)