Hardver felépítés

• Arduino UNO
• Motor shield
• 2 db DC motor
• Propellerek
• Akkumulátor
• Kapcsoló

Fizikai megvalósítás

A rendszer fő alkatrészei külön: Arduino, motorok, tápegység és vezérlő modul.

Az összeszerelt rendszer működés közben PWM vezérléssel szabályozza a motorok sebességét.

Grafikus felhasználói felület (GUI)

A rendszer vezérlésére egy Python alapú grafikus felület készült, amely lehetővé teszi a motorok irányítását, tesztelését és az eredmények megjelenítését.

Fő kezelőfelület

A főablakban megadható a kommunikációs port és a baud rate, valamint elindítható a teszt és az adat export.

Motor vezérlés (PWM)

A csúszkák segítségével a két motor sebessége külön-külön állítható 0–255 tartományban.

Motor indítás és leállítás

A START gomb elindítja a motorokat a beállított értékekkel, míg a STOP gomb azonnal leállítja őket.

Adatbázis lekérdezés

A felhasználó különböző szűrésekkel kérdezheti le a korábbi tesztek eredményeit.

Log rendszer

A log ablak valós időben mutatja a kommunikációt és a rendszer működését, így segít a hibák azonosításában.

GUI megvalósítás (Python)

root = tk.Tk()
root.title("VDiagnosticapp v0.5")
root.geometry("820x620")
  

self.m1_scale = ttk.Scale(root, from_=0, to=255,
                          orient="horizontal")
  

def on_start_fan(self):
    self.send_cmd(f"SET 1 {v1}")
    self.send_cmd(f"SET 2 {v2}")
    self.send_cmd("START")
  

Arduino firmware

Az Arduino soros porton keresztül fogad parancsokat, és ezek alapján vezérli a motorokat.

PING kommunikáció

if (cmd == "PING") {
  Serial.println("PONG");
}
  

Ez a legegyszerűbb ellenőrzés, hogy működik-e a kapcsolat.

PWM vezérlés

else if (cmd.startsWith("SET 1 ")) {
  int v = cmd.substring(6).toInt();
  pwm1 = constrain(v, 0, 255);
  Serial.println("OK");
}
  

Python alkalmazás

A Python program biztosítja a felhasználói felületet és a kommunikációt.

Serial kommunikáció

ser.write((cmd + "\n").encode())
response = ser.readline().decode().strip()
  

Adatbázis mentés

cur.execute("""
INSERT INTO test_runs (
  ts, pwm1, pwm2, duration_ms, passed
)
VALUES (?, ?, ?, ?, ?)
""")
  

Automatikus teszt

A rendszer egy előre definiált tesztet futtat:

STOP
PING
SET
START
WAIT
STOP
GET
  

A teszt végén eldönti, hogy a működés sikeres volt-e.

Adatkezelés és adatbázis

A rendszer működése során keletkező adatokat SQLite adatbázisban tároltam, majd ezeket MySQL formátumba exportáltam, hogy webes környezetben is feldolgozhatók legyenek.

Adatbázis szerkezet

Az adatbázis egy test_runs nevű táblát tartalmaz, amely minden egyes teszt futás eredményét eltárolja.

• ts – időbélyeg
• pwm1, pwm2 – motor sebességek
• duration_ms – futási idő
• passed – teszt eredménye (PASS / FAIL)
• ping_ms – válaszidő
• log_json – teljes kommunikáció log

MySQL import (phpMyAdmin)

Az exportált SQL fájlt phpMyAdmin segítségével importáltam. Az import után a tábla és az adatok automatikusan létrejöttek.

SQL export fájl

A Python alkalmazás képes SQL dump fájlt generálni, amely tartalmazza a tábla létrehozását és az adatokat is.

CREATE TABLE test_runs (
  id BIGINT AUTO_INCREMENT,
  ts DATETIME,
  pwm1 INT,
  pwm2 INT,
  duration_ms INT,
  passed TINYINT(1),
  PRIMARY KEY (id)
);
  

Szerver környezet (XAMPP)

A MySQL adatbázis kezeléséhez XAMPP környezetet használtam, amely biztosítja az Apache és MySQL szolgáltatásokat.

Adatok megjelenítése

Az import után az adatok phpMyAdmin felületen lekérdezhetők és ellenőrizhetők. Minden sor egy teszt futást reprezentál.

A rendszer így képes a tesztek hosszú távú tárolására, visszakeresésére és elemzésére.

Alkalmazási lehetőségek

• robotika alap
• motor tesztelés
• oktatási cél
• debug rendszer