Universitatea Tehnica Iasi - Fac. Automatica si Calculatoare
Sisteme incorporate

 Pico
Experiment 5

E5.1 Denumire:


Mobile MCU Cluster cu Pico 2 si nRF24L01/XL1278

Sistem pentru grup - perceptron de la distanta

EdgeAI


E5.2 Prezentare generala/scop:


Experimentul de laborator isi propune sa exploreze modul de realizare a unei platforme de dezvoltare capabila sa ofere posibilitati de dezvoltare a proiectelor de echipa. In majoritatea proiectelor educationale cu Rpi Pico efortul este canalizat pe lucru individual. Dezvoltarea activitatilor de grup implica echipamente care sa permita schimburi permanante de mesaje intre elenetele active. Resursa nucleu este formata dintr-o platforma Rpi Pico 2 prevazuta cu o extensie nRF24L01/XL1278 prin intermediul careia se poate integra intr-o aplicatie de tip computer cluster. pe distante mici sau mari
La sfarsitul experimentului se vor detine detalii de realizare a unor sistem mobile capabile sa proceseze in principal date furnizate de care sensori (IoT) dar si sa comunice in in structuri de grupuri asemantoare cu sistemele naturale (stoluri pasari, furnici, albine , etc.) Acestea pot opera pe arii geografice relativ mari (distante de 1-20Km) sau in interiorul unui complex de cladiri (Ex: Fac. AC).


E5.3 Resurse:


Platforme Rpi Pico/2, nRF24L01/XL-1278-SMT, LED-semafor, modul 3 kbd,



E5.4 Surse programe prototip:


Modul biblioteca nRF24l01.py

1. Program trimitere mesaj la apasare buton

2. Program receptie mesaj

3. Program trimitere comenzi catre semafor
4. Program receptie comenzi semafor .......... Secventa video

E5.5 Mod de desfasurare/urmarire experiment:

Modulul nRF24L01 produs de compania Nordic Semiconductor este un transceiver radio care opereaza in banda de 2.4 GHz destinat aplicatiilor wireless avand consumului redus de energie si posibilitatea de a comunica pe distante de pana la 100 de metri si chiar 1 km. Viteza de transfer a datelor este programabila si poate fi de 250 kbps, 1 Mbps sau 2 Mbps.
Schema bloc a modulului este reprezentata in figura urmatoare :


Comunicatiile se realizeaza pe baza protocolului Enhanced ShockBurst dezvoltat de catre compania Nordic Semiconductor , partener principal in proiectul BBC Micro:bit.
Schema de interfatare cu platforma Pico este reprezenata in figura urmatoare:





Interfatarea se realizeaza prin protocol SPI , componentele software incluse in biblioteca nRF24l01 inclu a d urmatoarele funcii principale: - Functii transmisie:
nrf.open_tx_pipe(pipes[0]) - seteaza adresa destinatie pentru transmisie;
nrf.stop_listening() - comuta modulul in emitator;
nrf.send(message) - trimite un pachet de date (care trebuie sa fie de tip bytes).

Datele sunt incluse intr-o structura reprezentata in figura urmatoare:


-Functii receptie:
nrf.open_rx_pipe(1, pipes[0]) - seteaza adresa pe care receptorul va asculta;
nrf.start_listening() - comuta modulul in receptie;
nrf.any() - returneaza True daca au sosit date;
nrf.recv() - citeste pachetul de date primit (de tip bytes).
Nucleele de procesare Pico+nRF24l01 pot fi interconectate astfel:


Pentru a asigura consumul mare de curent al modulului nrf pe durata comunicatiilor, este necesara introducerea unor condensatori electrolitici pe linia de alimentare.



E5.6 Probleme propuse:

1. Realizati o secventa program care va trimte temperatura de la un Pico cu sensor aferent catre un Pico cu LCD.

2. Realizati un sistem cu nrf care va activa un sistem cu motor de curent continuu;

3. Realizati o secventa program care va perite comunicatia bidirectionala intre 2 celule Pico-nrf;
4. Puneti in evidenta consumul de curent in timpul comunicatiilor cu nrf;

5. Examinati posibilitatea realizarii un sistem de triunghiluatie cu 3 celule Pico-nrf;


E5.7 Experimentul poate fi extins pentru:

- Sistem de localizare bazat pe triangulatie : Cu cel putin trei puncte de referinta cu nRF24L01, se poate estima pozitia unui dispozitiv mobil .
- Retea de senzori Low-Power;
-SM Pixel adresabil pentru imagini mobile mari;
- Statii meteo Wireless:
- Sisteme de irigare inteligenta;
- Sisteme de alarma Wireless;
- Telecomenzi personalizate;
- Sistem de telemetrie pentru roboti.



E5.8 Resurse documentare:

© 2025 - Embedded Advanced Computer