Help Wanted

riadenie cestnej premávky na základe modelu vytvoreného s Arduinom

Motivácia

Galiba. V areáli TUKE prasklo vodovodné potrubie. Aby bola situácia ešte zamotanejšia, kvôli jej oprave museli vodári rozkopať časť cesty v areáli, čím obmedzili premávku len do jedného jazdného pruhu (ehm - my tu máme jazdné pruhy? manager). Aby nebola ovplyvnená plynulosť premávky, vedenie rozhodlo na oboch stranách komunikácie umiestniť dostatočne inteligentné semafory, ktoré budú premávku riadiť. A pred ich samotnou inštaláciou chce vidieť model ich fungovania. Tentokrát ťa tvoja univerzita naozaj potrebuje...

Ciele

  1. Vyskúšať si proces analýzy, návrhu a implementácie hardvérového riešenia problému.
  2. Naučiť sa čítať a kresliť schémy zapojenia.

Postup

Krok #1: The Analysis

Začneme zoznámením sa so situáciou a celkovou analýzou problému, ktorá vyústi do návrhu stavového diagramu.

Úloha 1.1

Analyzujte problém a pokúste sa navrhnúť riešenie, ktoré by čo najmenej ovplyvnilo dopravnú situáciu v areáli.
Cieľom projektu je navrhnúť mechanizmus riadenia trojfarebných semaforov, ktoré budú usmerňovať riadenie dopravy na postihnutej komunikácii. Zvážte možnosti, ktoré máte, a ktoré by ste vedeli zaimplementovať do riešenia problému.

Úloha 1.2

Zostavte pseudoalgoritmus opisujúci správanie analyzovaného systému.
Cieľom pseudoalgoritmu je zapísať algoritmus iným spôsobom, ako skutočným programom. Pokúste sa teda reprezentovať algoritmus buď slovne alebo graficky.

Úloha 1.3

Vytvorte stavový diagram, ktorý bude reprezentovať správanie sa navrhovaného systému a overte jeho funkčnosť.
Stavový diagram sa používa na opísanie správania sa systému. Analyzujte teda jednotlivé stavy, v ktorých sa systém môže nachádzať a opíšte prechody medzi nimi. Jeho funkčnosť overte jednoduchou simuláciou správania.

Krok #2: The Schematic

V rámci analýzy ste sa zoznámili s problémom a analyzovali ste rozličné možnosti prevedenia systému. Výsledkom bolo zostavenie jedoduchého pseudoalgoritmu a navrhnutie stavového diagramu správania sa systému. V tomto kroku identifikujete senzory a aktuátory, ktoré použijete a navrhnete schému zapojenia.

Úloha 2.1

Identifikujte hardvérové komponenty, ktoré budete pre realizovanie vášho riešenia potrebovať.
Vzhľadom na vykonanú analýzu sa pokúste identifikovať hlavné senzory a aktuátory, ktoré sa budú podieľať na riešení problému.

Úloha 2.2

Vytvorte schému zapojenia systému.
Pre proces návrhu použite samozrejme tabuľu alebo papier a ceruzku. Keď však budete hotoví a spokojní s návrhom, môžete ho previesť do digitálnej podoby napr. pomocou nástroja *Fritzing*.

Krok #3: The Sketch

V predchádzajúcich krokoch ste navrhli správanie systému a vytvorili schému zapojenia. V tomto kroku je vašou úlohou vytvoriť program pre mikrokontrolér *Arduino*.

Úloha 3.1

Vzhľadom na navrhnutý systém a jeho vytvorenú schému vytvorte program pre mikrokontrolér *Arduino* s požadovanou funkcionalitou.
Program v jazyku C sa snažte vytvoriť čo najefektívnejšie využitím všetkých vlastností, knižníc a funkcií, ktoré ste sa v rámci predmetu naučili.

Krok #4: DIY

A ideme do finále. V tomto kroku sa všetky papierové návrhy pretavia do samotnej realizácie. Vašou úlohou je teda postaviť funkčný prototyp.

Úloha 4.1

Realizujte navrhnuté zapojenie.

Úloha 4.2

Naprogramujte mikrokontrolér Arduino podľa návrhu.

Úloha 4.3

Overte správnosť svojej realizácie.

Doplnkové úlohy

Diskusia

Upozornenie: Do svojich príspevkov nevkladajte správne riešenia úloh a ani ich od ostatných nežiadajte! Nepoužívajte sprosté slová! Takéto príspevky budú zmazané! Riaďte sa podľa pravidiel etického kódexu.