Ventilator, clapetă de aer, filtre, schimbător ceramic, senzori și control electronic într-un prototip modular.

Ce include prototipul

• ventilator brushless cu comandă PWM și reglarea turației;
• clapetă de aer acționată cu servomotor pentru controlul debitului;
• prefiltru și filtru cu carbon activ;
• element ceramic folosit pentru transfer și recuperare termică;
• senzori pentru temperatură, umiditate, presiune și viteza aerului;
• controler ESP32 pentru citire, logică locală și comanda actuatoarelor;
• comunicare prin WiFi sau Modbus, în funcție de modul de integrare;
• posibilitatea de a coordona mai multe unități într-un scenariu comun.

Scopul proiectului a fost să verifice într-un sistem real legătura dintre mecanică, filtrare, măsurare, control electronic și automatizarea de smart home, nu doar să construiască o unitate de ventilație izolată.

Interfață OpenHAB pentru monitorizarea parametrilor de aer și ajustarea setpoint-ului de funcționare.

Funcții disponibile prin integrare

• afișarea temperaturii, umidității, presiunii și a valorilor relevante pentru funcționare;
• urmărirea condițiilor de admisie și evacuare a aerului;
• ajustarea setpoint-ului de temperatură și a comportamentului sistemului;
• controlul ventilatorului și al clapetei de aer prin comenzi manuale sau reguli automate;
• funcționare pe baza condițiilor interioare, exterioare sau a unui program;
• bază pentru extinderea sistemului cu module suplimentare și scenarii de smart home.

Stadiu: prototip funcțional, cu senzori, actuatori, control local pe ESP32 și integrare activă în OpenHAB. Următoarele iterații pot urmări optimizarea fluxului de aer, rafinarea carcasei și extinderea regulilor de automatizare.

Schiță de arhitectură: eye tracking, procesare OpenCV, control prin ESP32, joystick, senzori de obstacole și posibilitate de preluare manuală a comenzii.

Cum a fost gândit sistemul

• o cameră USB miniaturală, extrasă dintr-o cameră de inspecție, a fost montată în apropierea ochiului pentru urmărirea privirii;
• o a doua cameră era prevăzută orientată în direcția de deplasare, pentru observarea traseului și explorarea detecției de obstacole;
• un Raspberry Pi 4 cu SSD rula OpenCV pentru preluarea și interpretarea imaginilor;
• comenzile rezultate erau trimise către microcontrolere ESP32 prin interfață serială;
• joystickul scaunului era acționat mecanic cu servomotoare controlate prin PWM, fără a elimina complet posibilitatea de comandă manuală;
• schema a inclus și senzori ultrasonici pentru obstacole apropiate sau diferențe de nivel, precum trepte și margini.

Pe lângă controlul prin privire, conceptul prevedea o legătură radio pentru operatorul care putea prelua comanda, un buton de urgență și posibilitatea unei interfețe de tip AR pentru afișarea direcției sau a stării sistemului.

Primul ansamblu fizic pentru testarea poziției camerei, a cablajului și a posibilității de urmărire a ochiului.

Ce a ajutat proiectul să clarifice

• ce tip de cameră poate fi adaptat pentru urmărirea ochiului într-un montaj compact;
• cum poate fi legată procesarea OpenCV de un mecanism fizic de comandă;
• ce probleme apar între intenția detectată din imagine și mișcarea efectivă a joystickului;
• nevoia de redundanță: oprire de urgență, preluare radio a comenzii și confirmarea obstacolelor;
• limitele unui prototip construit din componente disponibile, înainte de trecerea la hardware și carcase dedicate.

Exemplu de ansamblu de test cu afișaj, tastatură, zonă de identificare contactless și carcasă realizată pentru integrarea modulelor.

Ce se urmărește în această etapă

• verificarea legăturilor dintre senzori, intrări, ieșiri și module de control;
• testarea secvențelor de funcționare înainte de implementarea permanentă;
• observarea problemelor de alimentare, conectică, protecție și semnal;
• alegerea poziției utile pentru butoane, afișaje, senzori și conectori;
• testarea actuatorilor și a logicii de comandă în condiții reale;
• obținerea unei baze clare pentru următorul PCB, cablaj sau carcasă.