adding backend script + test program for microcontroller

arduino_code/Test/.vscode/extensions.json

@@ -0,0 +1,10 @@
+{
+    // See http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=827846
+    // for the documentation about the extensions.json format
+    "recommendations": [
+        "platformio.platformio-ide"
+    ],
+    "unwantedRecommendations": [
+        "ms-vscode.cpptools-extension-pack"
+    ]
+}

arduino_code/Test/include/README

@@ -0,0 +1,37 @@
+
+This directory is intended for project header files.
+
+A header file is a file containing C declarations and macro definitions
+to be shared between several project source files. You request the use of a
+header file in your project source file (C, C++, etc) located in `src` folder
+by including it, with the C preprocessing directive `#include'.
+
+```src/main.c
+
+#include "header.h"
+
+int main (void)
+{
+ ...
+}
+```
+
+Including a header file produces the same results as copying the header file
+into each source file that needs it. Such copying would be time-consuming
+and error-prone. With a header file, the related declarations appear
+in only one place. If they need to be changed, they can be changed in one
+place, and programs that include the header file will automatically use the
+new version when next recompiled. The header file eliminates the labor of
+finding and changing all the copies as well as the risk that a failure to
+find one copy will result in inconsistencies within a program.
+
+In C, the convention is to give header files names that end with `.h'.
+
+Read more about using header files in official GCC documentation:
+
+* Include Syntax
+* Include Operation
+* Once-Only Headers
+* Computed Includes
+
+https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/Header-Files.html

arduino_code/Test/lib/README

@@ -0,0 +1,46 @@
+
+This directory is intended for project specific (private) libraries.
+PlatformIO will compile them to static libraries and link into the executable file.
+
+The source code of each library should be placed in a separate directory
+("lib/your_library_name/[Code]").
+
+For example, see the structure of the following example libraries `Foo` and `Bar`:
+
+|--lib
+|  |
+|  |--Bar
+|  |  |--docs
+|  |  |--examples
+|  |  |--src
+|  |     |- Bar.c
+|  |     |- Bar.h
+|  |  |- library.json (optional. for custom build options, etc) https://docs.platformio.org/page/librarymanager/config.html
+|  |
+|  |--Foo
+|  |  |- Foo.c
+|  |  |- Foo.h
+|  |
+|  |- README --> THIS FILE
+|
+|- platformio.ini
+|--src
+   |- main.c
+
+Example contents of `src/main.c` using Foo and Bar:
+```
+#include <Foo.h>
+#include <Bar.h>
+
+int main (void)
+{
+  ...
+}
+
+```
+
+The PlatformIO Library Dependency Finder will find automatically dependent
+libraries by scanning project source files.
+
+More information about PlatformIO Library Dependency Finder
+- https://docs.platformio.org/page/librarymanager/ldf.html

arduino_code/Test/platformio.ini

@@ -0,0 +1,19 @@
+; PlatformIO Project Configuration File
+;
+;   Build options: build flags, source filter
+;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
+;   Library options: dependencies, extra library storages
+;   Advanced options: extra scripting
+;
+; Please visit documentation for the other options and examples
+; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html
+
+[env:upesy_wroom]
+platform = espressif32
+board = upesy_wroom
+framework = arduino
+monitor_speed = 115200
+upload_speed = 921600
+upload_port = /dev/ttyUSB0
+lib_deps = 
+	knolleary/PubSubClient@^2.8

arduino_code/Test/src/main.cpp

@@ -0,0 +1,129 @@
+// arduino_code/Test/src/main.cpp
+#include <Arduino.h>
+#include <WiFi.h>
+#include <PubSubClient.h>
+
+// WiFi credentials
+const char* ssid = "Home";
+const char* password = "88888888qwE";
+
+// MQTT Server details
+const char* mqtt_server = "192.168.31.225";
+const char* mqtt_user = "test";
+const char* mqtt_password = "1234";
+
+WiFiClient espClient;
+PubSubClient client(espClient);
+
+// Пины для управления TMC2209
+const int DIR_PIN = 18;   // Направление
+const int STEP_PIN = 19;   // Шаг
+const int EN_PIN = 21;   // Включение (опционально)
+
+// Переменные для управления
+bool motor_running = false;
+int step_delay = 1000;  // Задержка между шагами (в микросекундах)
+int steps_per_second = 1000; // Количество шагов в секунду
+
+void setup_wifi() {
+  delay(10);
+  // Подключение к WiFi
+  WiFi.begin(ssid, password);
+  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
+    delay(500);
+  }
+}
+
+void startMotor() {
+  motor_running = true;
+  Serial.println("Motor started");
+}
+
+void stopMotor() {
+  motor_running = false;
+  Serial.println("Motor stopped");
+}
+
+void updateStepDelay() {
+  // Рассчитываем задержку между шагами
+  step_delay = 1000000 / steps_per_second;
+}
+
+void setSpeed(int speed) {
+  // Установка скорости в шагах в секунду
+  if (speed > 0) {
+    steps_per_second = speed;
+    updateStepDelay();
+    Serial.print("Speed set to: ");
+    Serial.print(speed);
+    Serial.println(" steps/sec");
+  }
+}
+
+void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
+  // Обработка команд через MQTT
+  String message;
+  for (int i = 0; i < length; i++) {
+    message += (char)payload[i];
+  }
+
+  if (message == "start") {
+    startMotor();
+  } else if (message == "stop") {
+    stopMotor();
+  } else if (message.startsWith("speed:")) {
+    int speed = message.substring(6).toInt();
+    setSpeed(speed);
+  } else if (message.startsWith("turnoff")) {
+    digitalWrite(EN_PIN, HIGH);
+  } else if (message.startsWith("turnon")) {
+    digitalWrite(EN_PIN, LOW);
+  }
+}
+
+void reconnect() {
+  // Повторное подключение к MQTT
+  while (!client.connected()) {
+    if (client.connect("ESP32Client", mqtt_user, mqtt_password)) {
+      client.subscribe("motor/control");
+    } else {
+      delay(5000);
+    }
+  }
+}
+
+void setup() {
+  Serial.begin(115200);
+  setup_wifi();
+  client.setServer(mqtt_server, 1883);
+  client.setCallback(callback);
+  
+  // Настройка пинов
+  pinMode(DIR_PIN, OUTPUT);
+  pinMode(STEP_PIN, OUTPUT);
+  pinMode(EN_PIN, OUTPUT);
+  
+  // Включаем двигатель
+  digitalWrite(EN_PIN, LOW);
+  
+  // Начальное направление (вперед)
+  digitalWrite(DIR_PIN, HIGH);
+}
+
+void loop() {
+  if (!client.connected()) {
+    reconnect();
+  }
+  client.loop();
+  // Обновляем задержку для правильной скорости
+  updateStepDelay();
+  // Управление двигателем
+  if (motor_running) {
+    // Выполняем шаг
+    digitalWrite(STEP_PIN, HIGH);
+    delayMicroseconds(step_delay);
+    digitalWrite(STEP_PIN, LOW);
+    delayMicroseconds(step_delay);
+  }
+}
+

arduino_code/Test/test/README

@@ -0,0 +1,11 @@
+
+This directory is intended for PlatformIO Test Runner and project tests.
+
+Unit Testing is a software testing method by which individual units of
+source code, sets of one or more MCU program modules together with associated
+control data, usage procedures, and operating procedures, are tested to
+determine whether they are fit for use. Unit testing finds problems early
+in the development cycle.
+
+More information about PlatformIO Unit Testing:
+- https://docs.platformio.org/en/latest/advanced/unit-testing/index.html

backend_control/create_venv.sh

@@ -0,0 +1,6 @@
+#!/bin/bash
+
+python -m venv testing
+
+source testing/bin/activate
+pip install paho-mqtt

backend_control/main.py

@@ -0,0 +1,80 @@
+# mqtt_motor_control.py
+import paho.mqtt.client as mqtt
+import time
+
+# Настройки MQTT
+MQTT_BROKER = "192.168.31.225"  # Адрес MQTT брокера
+MQTT_PORT = 1883                        # Порт MQTT
+MQTT_USER = "test"                     # Имя пользователя
+MQTT_PASSWORD = "1234"                   # Пароль
+MQTT_TOPIC = "motor/control"           # Топик для управления двигателем
+
+def on_connect(client, userdata, flags, rc):
+    if rc == 0:
+        print("Connected to MQTT broker")
+    else:
+        print(f"Failed to connect, return code {rc}")
+
+def send_command(command):
+    """Отправка команды в MQTT топик"""
+    client.publish(MQTT_TOPIC, command)
+    print(f"Sent command: {command}")
+
+def main():
+    # Создание клиента MQTT
+    global client
+    client = mqtt.Client()
+    
+    # Установка учетных данных
+    client.username_pw_set(MQTT_USER, MQTT_PASSWORD)
+    
+    # Установка функции обратного вызова при подключении
+    client.on_connect = on_connect
+    
+    # Подключение к брокеру
+    try:
+        client.connect(MQTT_BROKER, MQTT_PORT, 60)
+        client.loop_start()  # Запуск цикла обработки в отдельном потоке
+        
+        print("MQTT Motor Controller")
+        print("Commands:")
+        print("  start - запустить двигатель")
+        print("  stop - остановить двигатель")
+        print("  turnon - включить управление двигателем")
+        print("  turnoff - выключить управление двигателем")
+        print("  speed <value> - установить скорость (например: speed 2000)")
+        print("  exit - выход")
+        
+        while True:
+            command = input("\nEnter command: ").strip()
+            
+            if command == "exit":
+                break
+            elif command == "start":
+                send_command("start")
+            elif command == "stop":
+                send_command("stop")
+            elif command == "turnon":
+                send_command("turnon")
+            elif command == "turnoff":
+                send_command("turnoff")
+            elif command.startswith("speed "):
+                try:
+                    speed = int(command.split()[1])
+                    send_command(f"speed:{speed}")
+                except ValueError:
+                    print("Invalid speed value. Please enter a number.")
+            else:
+                print("Unknown command. Use 'start', 'stop', 'speed <value>', or 'exit'")
+                
+    except KeyboardInterrupt:
+        print("\nShutting down...")
+    except Exception as e:
+        print(f"Error: {e}")
+    finally:
+        client.loop_stop()
+        client.disconnect()
+        print("Disconnected")
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()

kicad/ozon/ozon.kicad_pcb

@@ -0,0 +1,2 @@
+(kicad_pcb (version 20260206) (generator "pcbnew") (generator_version "10.0")
+)

kicad/ozon/ozon.kicad_pro

@@ -0,0 +1 @@
+{}

kicad/ozon/ozon.kicad_sch

@@ -0,0 +1,14 @@
+(kicad_sch
+	(version 20260306)
+	(generator "eeschema")
+	(generator_version "10.0")
+	(uuid 8eb30ef0-8ef0-4108-b9d0-4c3ae489af42)
+	(paper "A4")
+	(lib_symbols)
+	(sheet_instances
+		(path "/"
+			(page "1")
+		)
+	)
+	(embedded_fonts no)
+)

specification/specification.md

@@ -0,0 +1,97 @@
+Привет! Как инженер-конструктор и эксперт по электронике, я с удовольствием помогу тебе спроектировать этот макет. Задача ясна: создаем систему автоматизированной сортировки с точным управлением скоростью и маршрутизацией по высоте.
+
+Давай разберем твои вопросы по порядку.
+
+### 1. Выбор двигателя: Шаговый vs Коллекторный
+
+Для твоей задачи — **максимально точного выдерживания скорости** и управления с микроконтроллера — выбор очевиден.
+
+| Характеристика | Коллекторный двигатель (DC) | Шаговый двигатель (Stepper) |
+| :--- | :--- | :--- |
+| **Точность скорости** | Низкая. Скорость зависит от напряжения и нагрузки. Для точности нужен энкодер (обратная связь). | **Высокая**. Скорость задается частотой импульсов. Постоянна при заданной нагрузке. |
+| **Управление** | Простое (PWM/ШИМ). | Требует специальный драйвер (например, A4988 или TMC2208). |
+| **Пуск/Стоп** | Плавный разгон, сложно точно позиционировать. | **Идеальный**. Можно точно задать количество шагов и мгновенно остановиться. |
+| **Крутящий момент** | Высокий на высоких оборотах. | Высокий на низких скоростях (идеально для ленты). |
+| **Сложность реализации** | Очень низкая. | Средняя (нужен драйвер и настройка тока). |
+
+**Мой вердикт:** Используй **шаговый двигатель (например, NEMA 17)**. 
+Если ты хочешь «выдерживать скорость максимально точно», обычный DC-мотор тебя разочарует: при увеличении веса объекта на ленте скорость будет падать. Шаговый же двигатель будет поддерживать заданный темп, пока не будет достигнут предел его крутящего момента.
+
+---
+
+### 2. Селекторы (Сервоприводы)
+
+Использование сервоприводов с барьером под 45° — это классическое и эффективное решение для макета. 
+
+**Советы по реализации:**
+*   **Механика:** Чтобы объект не застревал и не «зажевывался», сделай барьер обтекаемым или используй гладкий пластик/алюминий.
+*   **Угол:** 45 градусов — оптимально, но убедись, что при срабатывании сервопривод не толкает объект слишком резко, чтобы тот не перевернулся.
+*   **Логика:** В промышленном подходе, как отмечено в контексте, важно отслеживать «корректность маршрутизации» [1]. Рекомендую добавить в код проверку: действительно ли объект ушел в нужную зону, или произошла ошибка.
+
+---
+
+### 3. Датчик определения высоты
+
+Для измерения высоты объекта сверху, когда лента движется, тебе подойдут три варианта в зависимости от требуемой точности:
+
+1.  **Ультразвуковой датчик (HC-SR04):** Самый дешевый и популярный. 
+    *   *Минус:* Широкий луч (может «цеплять» борта конвейера) и низкая скорость обновления.
+2.  **ИК-датчик расстояния (Sharp GP2Y0A21YK0F):** Более точный, узкий луч.
+    *   *Минус:* Аналоговый сигнал, чувствителен к цвету объекта (черный поглощает ИК).
+3.  **Лазерный ToF-датчик (VL53L0X / VL53L1X):** **Мой выбор для этого проекта.** 
+    *   *Плюсы:* Измеряет время полета фотона (Time-of-Flight), работает независимо от цвета объекта, очень высокая точность (до миллиметров) и очень узкий луч.
+
+---
+
+### Итоговая архитектура (предложение):
+
+*   **Контроллер:** Arduino (Uno или Mega, если планируешь расширять количество датчиков).
+*   **Привод ленты:** Шаговый двигатель NEMA 17 $\rightarrow$ Драйвер A4988/TMC2208 $\rightarrow$ Arduino.
+*   **Сортировка:** 3 $\times$ Сервоприводы SG90 или MG90S (с металлическим редуктором надежнее).
+*   **Датчик высоты:** VL53L0X (I2C интерфейс).
+*   **Питание:** Отдельный блок питания 12В для двигателя и 5В для Arduino/сервоприводов (общий минус/земля).
+
+**Важное замечание из спецификации:** 
+Не забудь предусмотреть в логике категорию «Не подходит для сортировки» [1]. Если датчик зафиксирует объект, который либо слишком высокий, либо слишком низкий (выходит за допустимые габариты), система должна отправить его в отдельный поток или оставить на ленте до конца [1].
+
+Поскольку мы проектируем макет, важно учитывать не только функциональность, но и ограничения, упомянутые в техническом контексте: доступную площадь участка [1], разнообразие форм товаров (включая круглые в сечении) и необходимость бережного обращения с хрупкими или ценными объектами [1].
+
+
+# Сервоприводы с барьером — это надежный вариант, но в зависимости от того, какие объекты вы будете сортировать, рассмотрите следующие альтернативы:
+
+### 1. Электромагнитные толкатели (Solenoids)
+Вместо плавного поворота барьера, соленоид дает резкий линейный толчок.
+*   **Плюсы:** Очень высокая скорость срабатывания, компактность [1].
+*   **Минусы:** Резкий удар. Если ваши объекты хрупкие, этот вариант **не рекомендуется**, так как он противоречит требованию к «мягкости обращения» [1].
+*   **Когда использовать:** Для прочных, тяжелых или однотипных деталей.
+
+### 2. Откидная платформа (Tipping Platform)
+Это участок конвейера, который может наклоняться в сторону или под ним открывается люк.
+*   **Плюсы:** Позволяет перемещать объекты за счет гравитации. Это один из самых бережных способов перемещения, что важно для ценных или хрупких товаров [1].
+*   **Минусы:** Требует более сложной механической интеграции в саму ленту.
+*   **Когда использовать:** Если приоритетом является сохранность объекта и минимизация механических ударов.
+
+### 3. Поворотный диск-распределитель (Rotating Disc)
+В конце основной ленты устанавливается диск, который поворачивается на определенный угол, направляя объект в один из трех лотков.
+*   **Плюсы:** Занимает минимум места (оптимально для ограниченной площади участка [1]). Отлично работает с объектами, имеющими круг в сечении [1].
+*   **Минусы:** Требует точной синхронизации остановки ленты и поворота диска.
+*   **Когда использовать:** Если макет должен быть максимально компактным, а объекты имеют схожую форму (например, цилиндры или сферы).
+
+### 4. Боковой конвейер (Cross-Belt / Diverter)
+Это короткий перпендикулярный отрезок ленты, который включается только тогда, когда объект должен быть сброшен в зону.
+*   **Плюсы:** Самый профессиональный и «мягкий» метод. Идеален для хрупких товаров [1].
+*   **Минусы:** Высокая стоимость и сложность (нужно еще 3 маленьких мотора и дополнительные ленты).
+*   **Когда использовать:** Если вы хотите создать максимально приближенный к реальному промышленному производству макет.
+
+### Сводная таблица для выбора:
+
+| Вариант | Бережность (для хрупких [1]) | Компактность (площадь [1]) | Сложность реализации | Работа с круглыми объектами [1] |
+| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
+| **Серво-барьер** | Средняя | Высокая | Низкая | Хорошо |
+| **Соленоид** | Низкая | Очень высокая | Низкая | Средне |
+| **Платформа** | Высокая | Средняя | Средняя | Хорошо |
+| **Диск** | Средняя | Очень высокая | Средняя | Идеально |
+| **Боковой конвейер**| Очень высокая | Низкая | Высокая | Хорошо |
+
+**Моя рекомендация:**
+Если вы хотите сохранить простоту управления через Arduino, но при этом учесть требования к бережности и компактности [1], я рекомендую остаться на **сервоприводах**, но изменить конструкцию барьера: вместо «толкателя» сделать **«поворотный желоб»** или **«шлюз»**. Это позволит объекту плавно скатываться в нужную зону, не подвергаясь резким ударам.