Sistem de comandă cu Raspberry PI

1. Introducere

Într-o lume din ce în ce mai automatizată mașinăriile joacă un rol foarte important în viața oamenilor. Omenirea a căutat dintotdeauna să își ușureze viața și, începând cu bine-cunoscuta roată care a fost piatra de temelie a inovației, s-a dezvoltat ramura IT cu o ascensiune mult mai mare în comparație cu celelalte ramuri.

Procesul de automatizare oferă o precizie crescută în condiții inițiale, înlocuind majoritatea acțiunilor repetitive. Programul care stă la baza acestor activități este conceput într-o manieră care permite modificarea acestuia și adaptarea la noile cerințe ale clientului.

O activitate digitizată este comanda. Sistemele flexibile bazate pe un PLC sunt folosite în locul legăturilor fizice dintre senzori și alte elemente de execuție. Cum secolul vitezei grăbește orice, este nevoie de un sistem care să răspundă în timp real, comanda executându-se în momentul în care aceasta este creată. Acesta este unul dintre motivele pentru care această ramură a reprezentat un interes pentru mine.

1.1. Motivația alegerii proiectului

Consider că acțiunile făcute în timp real constituie un mare avantaj în procesele tehnologice și sporesc productivitatea în toate domeniile. Comanda motoarelor făcută de către un operator instruit poate da rezultate imediate și de o calitate superioară. Pentru o programare corectă, este nevoie de o interfață ușor accesibilă, intuitivă, astfel încât orice operator să poată lucra cu aceasta, luând decizii corecte în orice situație.

Obiectivul acestui proiect este proiectarea unei unități de comandă a unui motor pas cu pas folosind mini-calculatorul Raspberry PI. Interfațarea se va face prin intermediul unei aplicații web utilizând Node.js și Java Script. Pe lângă acestea se vor adăuga module care vor facilita prelucrarea datelor cum ar fi sockets.io, express, p5 și alte asemenea module.

1.2. Organizarea proiectului

Proiectul va fi organizat în mai multe capitole în care se vor dezvolta etapele în care acesta a fost realizat.

Primul capitol cuprinde introducerea în proiect și este format dintr-o parte introductiva în tema proiectului și două subcapitole:

- Motivația alegerii proiectului - convingeri și argumente

- Organizarea proiectului - scurt rezumat al structurii

Al doilea capitol este denumit Prezentarea proiectului și cuprinde rezumatul lucrării cu informațiile de bază.

Următorul capitol poartă numele de Fundamente teoretice și cuprinde două subcapitole principale care descriu Raspberry Pi și Node.js. În cele două subcapitole se regăsesc informații cu privire la aspectele hardware ale Raspberry Pi-ului: portul GPIO cu descrierea pinilor, porturile USB, Ethernet și HDMI, alimentarea electrică, audio și video, clock în timp real, CSI și DSI. Software-ul și utilizarea Raspberry-ului în mai multe domenii încheie subcapitolul cu o privire de ansamblu.

În cel de-al doilea subcapitol sunt analizate Mediile Node hosting, Blocurile Node, Managerul de pachete Node, Networking, Sockets și securitate și se încheie cu utilizarea Node.js în noile medii de dezvoltare.

Capitolul numărul patru este denumit Proiectarea aplicației în care se detaliază toți pași care s-au urmat pentru realizarea proiectului. Acesta este format din două subcapitole dintre care primul cuprinde acțiunile inițiale pentru obținerea unor cunoștințe care vor servi la proiectare. Cele două aplicații din cadrul acestui subcapitol conțin cunoștințe cu privire la conexiunile dintre componentele fizice ale aplicației finale. Al doilea subcapitol cuprinde toate fazele de execuție.

Urmează capitolul Etape în proiectare și probleme întâmpinate și include un sumar al stadiilor de proiectare structurate în subcapitole precum și rezultate din execuție: Desenarea traseului, Comunicația între clienți, Preluare și prelucrare coordonate, Transmitere JSON, Probleme întâmpinate și modalități de soluționare.

Ultimul capitol se intitulează Concluzii si perspective de dezvoltare și cuprinde potențiale căi de dezvoltare care se pot face pe viitor.

De asemenea proiectul cuprinde Bibliografie în care sunt enumerate sursele de inspirație folosite la realizare.

Lucrarea se încheie cu Anexe, la care se atașează codul aplicației complet.