Ukratko o projektu
Tradicionalni sportski semafori oslanjaju se na skupe, vlasničke (proprietary) hardverske kontrolere ili žičane veze koje ograničavaju mobilnost i povećavaju složenost instalacije. Razvijen u sklopu natjecateljskog učeničkog tima pod akademskim mentorstvom, ovaj je projekt imao za cilj izgraditi jeftin, visoko vidljiv košarkaški semafor s Wi-Fi vezom od same nule.
Glavni izazov bio je konstruirati cjeloviti ekosustav Interneta stvari (IoT). To je zahtijevalo projektiranje prilagođenih fizičkih zaslona visoke svjetline sposobnih za prikaz metrika utakmice u stvarnom vremenu, razvoj stabilnog ugrađenog firmware-a za rukovanje asinkronim hardverskim prekidima (interrupts) te podizanje lokalnog bežičnog web poslužitelja koji sucima omogućuje neometano upravljanje rezultatima i vremenom iz bilo kojeg web preglednika.
Finalni sustav predstavljen je na Državnom natjecanju „IX Festival rada“ (Izložba tehničkih radova) u Hadžićima, gdje je u konkurenciji tehničkih projekata iz cijele zemlje uspješno osvojio 1. mjesto.
Moja uloga i izvedba
Ovaj projekt bio je zajednički timski rad koji je zahtijevao duboku sinkronizaciju između softverske logike, mrežne arhitekture i fizičkog prototipiranja elektronike.
Ugrađeni softver i bežično umrežavanje
- Firmware mikrokontrolera: Sudjelovao sam u programiranju jezgre arhitekture Arduino mikrokontrolera, implementirajući logiku konačnih automata (state machine) za upravljanje sportskim štopericama, smanjenjem vremena i strukturalnim izračunima znamenki bez blokiranja sustava.
- Integracija lokalnog web poslužitelja: Su-dizajnirao sam firmware za ugrađeni Wi-Fi modul, omogućujući mu da djeluje kao lokalna pristupna točka (Access Point) koja udomljuje stateless HTML upravljački portal.
- Asinkroni prihvat web zahtjeva: Mapirao sam dolazne HTTP zahtjeve pokrenute interakcijom korisnika na klijentskom web terminalu izravno u hardverske rutine za izvršavanje, mijenjajući rezultate i parametre vremena utakmice u stvarnom vremenu.
Hardversko inženjerstvo i arhitektura fizičkog zaslona
- Prilagođeni sedmerosegmentni moduli: Dizajnirali smo i izradili prilagođene, velike sedmerosegmentne zaslone. Umjesto korištenja malih komercijalnih IC komponenti, ručno smo rezali, povezivali i lemili LED trake visoke gustoće u izolirane strukturalne geometrijske segmente.
- Raspored pogonskih sklopova (Drivers): Sudjelovao sam u razvoju hardverskog sučelja za usmjeravanje, koristeći tranzistore i relejne module za sigurno pojačavanje i podizanje strujnih putanja s logičkih pinova Arduina niske snage na više naponske zahtjeve LED matrica (12V).
- Sklapanje i integracija sustava: Surađivao sam na montaži strukturalnog hardverskog okvira, uspostavljanju čistih zajedničkih linija uzemljenja (common-ground) i izolaciji spojeva kako bi se osigurala pouzdana fizička izdržljivost tijekom transporta i stres testova na izložbi uživo.
Tehnički stack i matrica materijala
- Glavni upravljački hardver: Arduino ekosustav mikrokontrolera, ESP8266 ugrađeni Wi-Fi moduli
- Zaslonski elementi: Visoko-gustoćne 12V LED trake, modificirana polikarbonatna strukturalna kućišta
- Tehnologije sučelja: Izvorni HTML5 rasporedi, HTTP protokol, ugrađeni C/C++ (Arduino IDE)
- Alati za proizvodnju: Oprema za precizno lemljenje, digitalni multimetri, kompleti za strukturalno prototipiranje
Topologija IoT infrastrukture
Orkestracija hardvera i softvera pratila je lokaliziranu bežičnu petlju, osiguravajući da nisu potrebne nikakve vanjske internetske ovisnosti za održavanje rada sustava tijekom prezentacije na turniru:
graph LR
A[Laptop / Preglednik suca] -->|HTTP POST zahtjevi putem Wi-Fi-ja| B[Ugrađeni Wi-Fi modul]
B -->|Serijski/Bus protokol Rx-Tx| C[Arduino MCU jezgra logike]
C -->|Usmjeravanje jake struje| D[Tranzistorska/Relejna matrica drajvera]
D -->|12V modulacija snage| E[Ručno izrađene LED sedmerosegmentne znamenke]Povijest prvenstva i tehnički utjecaj
| Metrika / Dimenzija | Ostvareni rezultat | Tehnička verifikacija |
|---|---|---|
| Poredak na natjecanju | Diploma za 1. mjesto | Državna izložba tehničkih radova (IX Festival rada) |
| Odziv sučelja | Gotovo trenutačan (<50ms latencija) | Implementacija lokaliziranog i izoliranog Wi-Fi usmjeravanja |
| Izvedba zaslona | 100% prilagođena izrada | Optimizacija ručno izrađenih segmenata matrice |
| Trošak sustava | Minimalni utrošak resursa | Znatno jeftinije od industrijskog, tradicionalnog sportskog hardvera |
Zaključak
Ovaj projekt predstavlja ključnu prekretnicu koja je pokazala moje rane sposobnosti u konvergenciji različitih sustava. Svladavanje strukturalnih izazova poput ručnog lemljenja, filtriranja šuma na signalnim linijama i ugrađenog web usmjeravanja, donijelo mi je temeljna znanja o niskorazinskom otklanjanju pogrešaka (low-level debugging) i upravljanju fizičkim sučeljima. Ta se znanja danas izravno očituju u mom pristupu razvoju modernih full-stack aplikacija.