🏠 Domov · ⬅️ Nahor

PRJ020 — Presentation

PixelPet

2025-PRJ-020-ST_020-ST_020-PixelPet

Verzia: 2.1
Dátum: Január 2025
Autor: Alexandra Vetrov
Typ projektu: IoT Stolný Spoločník

Projektová Dokumentácia

---

OBSAH

1. Business
2. Top Level Architecture
3. Solution Architecture
4. Analysis
5. Design
6. Implementation
7. Testing & Verification
8. Operation
9. Change Management
10. Future Work

---

01 Business

1.1 Čo je PixelPet?

PixelPet je inteligentný stolný spoločník, ktorý vám pomôže byť produktívnejší a zdravší. Je to malé zariadenie s farebným displejom, ktoré sedí na vašom stole a stará sa o vás - pripomína pitie vody, pomáha udržať koncentráciu pomocou Pomodoro techniky a sleduje, či máte v miestnosti dobrú teplotu a dostatok svetla.

Najlepšie na tom je, že to nie je len nudný nástroj - PixelPet je virtuálny miláčik s emóciami. Keď je chladno, triasi sa. Keď ho pohladkáte (klepnete na displej), ukáže vám srdiečko. Je to váš malý pomocník, ktorý robí prácu príjemnejšou.

Čo všetko vie:

• 🐱 Virtuálny miláčik - má 9 rôznych emócií (veselý, smutný, ospalý, prekvapený...)
• ⏱️ Pomodoro časovač - pomáha pracovať efektívne (25 min práca, 5 min pauza)
• 💧 Pripomienky na vodu - každých 90 minút vám pripomenie zapiť
• 🌡️ Monitorovanie miestnosti - sleduje teplotu, vlhkosť, svetlo a hluk
• 📊 Štatistiky - ukáže vám koľko vody ste vypili a koľko Pomodoro sessionov absolvovali

---

1.2 Prečo PixelPet vznikol?

Keď pracujete alebo študujete niekoľko hodín pri počítači, často sa stáva toto:

❌ Zabudnete piť - celý deň len káva, žiadna voda
❌ Žiadne pauzy - sedíte 4 hodiny v kuse, potom ste vyčerpaní
❌ Zlé prostredie - príliš teplo, málo svetla, hlučno
❌ Strata motivácie - nevieme ako dlho pracujeme, cítime sa neproduktívni

PixelPet všetky tieto problémy rieši. Pripomenie vodu, rozdelí prácu na efektívne bloky, upozorní ak je zle nasvietené alebo prehriaté, a ešte vás poteší vtipnou animáciou.

Čo už existuje na trhu?

Riešenie	Čo robí	Cena	Problém
Pomodoro appky	Časovač na telefóne	Free-5€	Telefón rozptyľuje
Smart reproduktory	Časovač, hlasové príkazy	50€+	Potrebujú WiFi, reklamy
Monitory vzduchu	Merajú CO2, teplotu	150-300€	Drahé, len meranie
Tamagotchi	Virtuálny miláčik	20€	Len zábava, žiadna praktickosť

Čo robí PixelPet inak?

✅ Všetko v jednom - časovač + monitoring + miláčik + pripomienky
✅ Offline - žiadne WiFi, žiadne trackovanie, žiadne reklamy
✅ Lacný - ~40€ komponenty (DIY)
✅ Bez rozptyľovania - nie je to telefón, má jednu úlohu
✅ Osobný - open-source, môžete si ho prispôsobiť
✅ Roztomilý - emócie robia prácu príjemnejšou

Hlavný diferenciátor: PixelPet je jediný produkt, ktorý spája produktivitu, zdravie a zábavu bez potreby internetu.

---

1.3 Pre koho je PixelPet určený?

Študenti 🎓

• Potrebujú štruktúru pri učení
• Často zabudnú na pitný režim
• Ocenia gamifikáciu a roztomilého miláčika
• Technicky zdatní, radi si zariadenie zostavia sami

Home office pracovníci 💼

• Dlhé hodiny pri počítači
• Potrebujú produktivitné nástroje
• Chcú sledovať kvalitu vzduchu doma
• Oceňujú pekný dizajn workspace

DIY nadšenci 🔧

• Majú záujem o IoT projekty
• Chcú sa učiť programovať ESP32
• Radi si veci prispôsobujú

---

1.4 Business Use Cases

Figure 2: Business Use Case Diagram

UC-01: Pozeranie sa na čas

Najjednoduchšia vec - keď sa pozriete na displej, vidíte aktuálny čas a dátum. Face page (tvár miláčika) vždy zobrazuje čas v strede, takže nemusíte zapínať telefón.

Prečo je to užitočné:
Telefón rozptyľuje - otvoríte ho pre čas a skončíte na sociálnych sieťach. PixelPet jednoducho ukazuje čas bez rozptyľovania.

---

UC-02: Sledovanie prostredia

Klepnete na displej a dostanete sa na Info page, kde vidíte všetky parametre:

• 🌡️ Teplota: 22.5°C (ideálne 20-24°C)
• 💧 Vlhkosť: 45% (ideálne 40-60%)
• ☀️ Svetlo: číselná hodnota (čím nižšie, tým svetlejšie)
• 🔊 Zvuk: vizuálny bargraf

Bonus: PixelPet aj reaguje emóciami - ak je chladno, triasi sa. Ak je teplo, potí sa. Ak je veľmi tmavo, je smutný.

---

UC-03: Používanie Pomodoro

Toto je srdce produktivity. Princíp je jednoduchý:

1. Navigujete na Pomodoro page (niekoľko klepnutí)
2. Počkáte 3.5 sekundy - časovač sa automaticky spustí
3. Pracujete 25 minút - displej odpočítava čas
4. Prestávka 5 minút - PixelPet vás upozorní pípnutím
5. Opakujete 4x - potom dostanete dlhú prestávku 15 minút

Kedykoľvek môžete:

• Klepnúť = pauza/pokračovanie
• Pridržať 2 sekundy = reset na začiatok

Figure 3: Activity Diagram - Pomodoro Flow

Prečo to funguje:
Pomodoro technika je vedecky overená metóda. Krátke bloky práce s prestávkami udržiavajú vysokú koncentráciu a predchádzajú vyhoreniu.

---

UC-04: Dostávanie pripomienok

PixelPet sa sám stará o vaše zdravie:

💧 Pripomienka na vodu - každých 90 minút (8:00-22:00)

💊 Pripomienka na vitamíny - presne o 9:00 ráno

🚶 Pripomienka na pohyb - každých 60 minút

---

UC-05: Prezeranie štatistík

Na konci dňa sa môžete pozrieť čo ste dokázali:

Motivácia: Keď vidíte čísla, máte motiváciu ich zlepšiť. Včera 4 Pomodoro, dnes chcem 6!

Dáta sa ukladajú do EEPROM (trvalá pamäť), takže aj po reštarte zostávajú. O polnoci (00:00) sa štatistiky resetujú a začína nový deň.

---

UC-06: Interakcia s miláčikom

Toto je to čo robí PixelPet výnimočným - nie je to len nástroj, je to spoločník.

9 rôznych emócií:

Emócia	Spúšťač	Vizuál
😐 Normal	Základný stav	Normálne oči, úsmev
😊 Happy	Ideálne podmienky	Veľký úsmev
❤️ Love	Klepnutie na displej	Srdiečka miesto očí (2s)
😴 Sleepy	Nočný čas (22:00-6:00)	Zavreté oči, zívanie
😲 Surprised	Hlasný zvuk	Veľké oči, otvorené ústa
😢 Sad	Príliš tmavo	Kvapky sĺz
🥶 Cold	Teplota < 18°C	Trasenie sa
🥵 Hot	Teplota > 28°C	Potenie
😑 Blink	Každých 3-6s	Rýchle žmurknutie (150ms)

Automatické animácie:

• Mrká každých 3-6 sekúnd (náhodne)
• Pozerá sa do strán každých 15-30 sekúnd
• Reaguje okamžite na dotyk

Emočná hodnota: Keď pracujete sami doma, malý roztomilý miláčik na monitore robí prácu príjemnejšou. Keď vás pochváli srdiečkom, cítite sa lepšie.

---

02 Top Level Architecture

2.1 Ako je to celé postavené?

PixelPet je embedded systém - to znamená malý počítač zabudovaný v zariadení s konkrétnou úlohou. Postavený je na ESP32, čo je lacný ale výkonný mikrokontrolér. Figure 4: Component/Context Diagram

Hlavné časti:

1. User (Používateľ)

   • Komunikuje cez dotykový senzor
   • Dostáva vizuálny feedback na displeji
   • Počuje zvukové signály z buzzera

2. PixelPet System (Srdce zariadenia)

   • ESP32 mikrokontrolér
   • Spracováva všetky dáta
   • Riadi displej a senzory
   • Ukladá štatistiky

3. Physical Environment (Prostredie)

   • Poskytuje teplotu a vlhkosť (DHT22)
   • Poskytuje úroveň svetla (LDR fotoresistor)
   • Poskytuje úroveň zvuku (MAX4466 mikrofón)

4. Sensor Array (Senzorové pole)

   • DHT22 - poskytuje teplotu a vlhkosť
   • LDR fotoresistor - poskytuje úroveň svetla
   • MAX4466 mikrofón - poskytuje úroveň zvuku
   • DS3231 RTC - poskytuje presný čas
   • Všetky dáta zbiera SensorManager

---

2.2 Hardvér - čo je vnútri

Hlavné komponenty:

Komponent	Model	Funkcia	Cena
Mikrokontrolér	ESP32 DevKit v1	Mozog celého systému	~5€
Displej	ST7735 128x160 TFT	Farebná obrazovka	~8€
Senzor teploty	DHT22	Teplota + vlhkosť	~5€
Svetelný senzor	LDR Photoresistor	Úroveň svetla	~1€
Mikrofón	MAX4466	Úroveň zvuku	~3€
Hodiny	DS3231 RTC	Presný čas	~3€
Dotykové tlačidlo	TTP223B	Dotykový vstup	~2€

Celková cena: ~25€ (vrátane káblov a konektorov)

Prečo ESP32?

• ⚡ Výkonný - dual-core 240 MHz procesor
• 💾 Dosť pamäte - 520 KB SRAM, 4 MB Flash
• 🔌 Veľa pinov - SPI, I2C, ADC, GPIO, PWM
• 💰 Lacný - len ~5€
• 📚 Dobrá podpora - Arduino knižnice, veľa tutoriálov
• 📡 Bonus - má WiFi a Bluetooth (zatiaľ nepoužívam)

---

2.3 Softvér - ako to funguje

Programovací stack:

• Platform: Arduino Framework (C++)
• IDE: Arduino IDE 2.x
• Jazyk: C++ s Arduino knižnicami
• Architektúra: Event-driven (riadené udalosťami)

Hlavné knižnice:

Knižnica	Účel
Adafruit_GFX	Kreslenie (čiary, kruhy, text)
Adafruit_ST7735	Ovládanie TFT displeja
DHT	Čítanie DHT22 senzora
RTClib	Práca s DS3231 hodinami
Wire	I2C komunikácia
SPI	SPI komunikácia s displejom
EEPROM	Ukladanie do pamäte

Ako to beží:

void loop() {
  // Hlavný cyklus, beží stále dookola
  
  handleTouch();        // Skontroluj dotyk
  readSensors();        // Prečítaj senzory (každé 2s)
  updatePage();         // Aktualizuj aktuálnu stránku
  checkReminders();     // Skontroluj pripomienky
  updateAnimations();   // Aktualizuj animácie (mrk, pohľad)
}

Systém funguje ako nekonečná slučka - každých pár milisekúnd kontroluje všetko dôležité a reaguje.

---

03 Solution Architecture

3.1 Architektúra riešenia

PixelPet používa modulárnu architektúru - celý kód je rozdelený do logických celkov, aby bol prehľadný a ľahko rozšíriteľný.

PageManager - Mozog navigácie

Stará sa o:

• Prechod medzi stránkami (Face → Info → Audio → Pomodoro → Stats → Modes)
• Kreslenie aktuálnej stránky
• Reakciu na dotyky

5 hlavných stránok:

1. Face - animovaný miláčik s časom
2. Info - detailné senzorové údaje
3. Audio - vizualizér zvuku
4. Pomodoro - časovač
5. Stats - denná štatistika

Plus špeciálna stránka Modes s rôznymi režimami displeja.

---

SensorManager - Zberač dát

Každé 2 sekundy:

• Prečíta teplotu a vlhkosť z DHT22
• Prečíta svetlo z LDR
• Prečíta zvuk z mikrofónu
• Aktualizuje min/max hodnoty

Kalibrácia mikrofónu: Pri štarte nameeria 50 vzoriek na určenie "tichej" úrovne (noise floor).

---

FaceAnimator - Tvorca emócií

Zodpovedný za:

• Kreslenie očí (kruhy s bodkami)
• Kreslenie úsmevu alebo smútku (oblúky)
• Špeciálne efekty (srdiečka, slzy, pot)
• Automatické mrkanie (každých 3-6s)
• Pohľad do strán (každých 15-30s)

State machine: Emócie sa prepínajú podľa podmienok (teplota, svetlo, čas, dotyk).

---

PomodoroEngine - Časovač productivity

Riadi stavy:

• Idle - čaká na spustenie
• Work - 25 minút práce
• Break - 5 minút pauza
• LongBreak - 15 minút po 4 cykloch
• Paused - pozastavený

Počíta cykly a automaticky prepína medzi prácou a prestávkami.

---

ReminderSystem - Strážca zdravia

Sleduje:

• Čas od poslednej vody (90 min interval)
• Dennú pripomienku vitamínov (9:00)
• Pohybovú pripomienku (60 min)
• Tiché hodiny (22:00-8:00)

Pri spustení pripomienky:

• Prepne displej na špeciálnu obrazovku
• Pípne (ak nie sú tiché hodiny)
• Čaká na potvrdenie
• Inkrementuje počítadlo

---

StorageManager - Pamäť systému

Ukladá do EEPROM:

• Počet Pomodoro za deň
• Počet vypitých pohárov vody
• Počet prestávok
• Deň posledného resetu

O polnoci (00:00) sa všetko resetuje a uloží.

EEPROM mapa:

Address 0-3:   Pomodoro count
Address 4-7:   Water count
Address 8-11:  Break count
Address 12-15: Last day

---

3.2 Komunikácia medzi modulmi

User (dotyk) → TouchHandler → PageManager → Draw next page
                                          ↓
                                    DisplayDriver → TFT

Environment → Sensors → SensorManager → PageManager → Show data
                                      ↓
                                  FaceAnimator → Emotions

Time → RTC → PomodoroEngine → Timer countdown
           ↓
       ReminderSystem → Trigger reminder

PomodoroEngine → StorageManager → EEPROM → Persistent stats

Všetky moduly spolu komunikujú cez jasne definované rozhrania. Napríklad FaceAnimator nepristupuje priamo k senzorom - pýta sa SensorManager na teplotu.

---

04 Analysis

4.1 Funkčné požiadavky

FR-01: Zobrazovanie stránok

• Systém musí podporovať minimálne 5 hlavných stránok
• Navigácia jedným klepnutím (tap)
• Plynulé prechody (bez blikania)

FR-02: Čítanie senzorov

• Teplota a vlhkosť každé 2 sekundy (DHT22 limit)
• Svetlo a zvuk priebežne
• Kalibrácia mikrofónu pri štarte
• Graceful handling chýb (ak senzor nefunguje, zobrazí "N/A")

FR-03: Animácia tváre

• 9 emočných stavov
• Automatické mrkanie každých 3-6 sekúnd (random)
• Pohľad do strán každých 15-30 sekúnd
• Okamžitá reakcia na dotyk (< 100ms)

FR-04: Pomodoro časovač

• Work: 25 minút
• Short Break: 5 minút
• Long Break: 15 minút (po 4 cykloch)
• Možnosť pauzy (tap) a resetu (long press)
• Automatický štart po 3.5s na stránke

FR-05: Systém pripomienok

• Voda každých 90 minút (8:00-22:00)
• Vitamíny o 9:00
• Pohyb každých 60 minút
• Bez zvuku v nočných hodinách (22:00-8:00)
• Zvýšenie počítadla po potvrdení

FR-06: Ukladanie dát

• Denná štatistika do EEPROM
• Reset o polnoci (00:00)
• Min/max teplota a vlhkosť
• Prežitie reštartu zariadenia

---

4.2 Nefunkčné požiadavky

Performance (Výkon)

Metrika	Cieľ	Dosiahnuté
Touch response	< 100ms	~50ms ✅
Page transition	< 500ms	~200ms ✅
Animation FPS	> 20	~30 ✅
Sensor read	2s interval	2s presne ✅

Reliability (Spoľahlivosť)

• Uptime: 99%+ (zariadenie beží týždne bez reštartu)
• Error handling: Graceful degradation (zobrazí "N/A" namiesto crashu)
• EEPROM writes: Optimalizované (len pri zmene, nie každú sekundu)

Usability (Použiteľnosť)

• Learning curve: Nový používateľ pochopí všetko za < 5 minút
• One-button interface: Všetko ovládateľné jedným dotykovým tlačidlom
• Visual feedback: Každá akcia má okamžitú odozvu
• No configuration: Plug & play, žiadne nastavenie

Maintainability (Udržiavateľnosť)

• Modularita: Nová stránka = ~100 riadkov kódu
• Comments: Každá sekcia má hlavičku
• Constants: Všetky magic numbers sú konštanty s názvom

---

4.3 Use Case Scenarios

Scenár 1: Ranný štart

7:55 - User zapne zariadenie (USB)
7:56 - PixelPet sa inicializuje, kalibruje senzory
      → Zobrazí Face page s "Good Morning"
9:00 - Vitamínová pripomienka
      → User tapne, potvrdí
9:15 - User naviguje na Pomodoro page
      → Počká 3.5s, automatický štart
9:40 - Koniec prvého Pomodoro
      → Pípnutie, 5 min break
9:45 - Automatický návrat na Work

Scenár 2: Touch Navigation

Figure 5: Sequence Diagram - Touch Navigation

---

05 Design

5.1 Hardware dizajn

Pin Mapping (Pripojenie pinov)

ESP32 → TFT Displej (SPI):

TFT_CS  = GPIO 5   (Chip Select)
TFT_DC  = GPIO 2   (Data/Command)
TFT_RST = GPIO 4   (Reset)
TFT_LED = GPIO 15  (Backlight)
MOSI    = GPIO 23  (Data)
SCK     = GPIO 18  (Clock)

ESP32 → RTC DS3231 (I2C):

SDA = GPIO 21
SCL = GPIO 22

ESP32 → Senzory:

DHT22      = GPIO 13  (OneWire)
Touch      = GPIO 27  (Digital Input, Active HIGH)
Microphone = GPIO 35  (ADC, Analog)
Light LDR  = GPIO 34  (ADC, Analog, inverted)
Buzzer     = GPIO 25  (PWM Output)

---

5.2 Software dizajn

Vlastný dizajn krabičky (Custom Enclosure)

Motivácia: PixelPet potrebuje profesionálne puzdro ktoré:

• Chráni elektroniku pred prachom a poškodením
• Vyzerá esteticky na stole
• Má výrezy pre displej, senzory a USB kábel
• Je kompaktné a ľahko prenosné

Dizajn proces:

Krabička bola kompletne navrhnutá a modelovaná špecificky pre tento projekt. Celý proces zahŕňal:

1. Meranie komponentov - presné rozmery ESP32, displeja, senzorov
2. CAD modelovanie - vytvorenie 3D modelu v CAD softvéri
3. Optimalizácia dizajnu - iterácie pre najlepšie umiestnenie výrezov
4. Príprava na výrobu - export do formátu vhodného pre 3D tlač alebo laser cutting

Štruktúra kódu

Celý kód je v jednom súbore PixelPet.ino rozdelený na sekcie:

// ===== CONFIGURATION =====
// Piny, konštanty, thresholdy

// ===== LIBRARIES =====
// Include všetkých knižníc

// ===== GLOBALS =====
// Globálne premenné

// ===== SETUP =====
void setup() {
  // Inicializácia
}

// ===== MAIN LOOP =====
void loop() {
  // Hlavný cyklus
}

// ===== TOUCH HANDLING =====
void handleTouch() { }
void onSingleTap() { }
void onLongPress() { }

// ===== PAGE MANAGEMENT =====
void drawPage() { }
void updatePage() { }
void nextPage() { }

// ===== FACE MODULE =====
void updateFace() { }
void drawFaceEyes() { }
void drawSmile() { }

// ===== SENSOR MODULE =====
void readSensors() { }
void calibrateMic() { }

// ===== POMODORO MODULE =====
void updatePomo() { }
void startPomo() { }
void resetPomo() { }

// ===== REMINDER MODULE =====
void checkReminders() { }
void showWaterReminder() { }
void confirmReminder() { }

// ===== STORAGE MODULE =====
void saveStats() { }
void loadStats() { }
void checkNewDay() { }

// ===== UTILITY =====
// Pomocné funkcie

Dátové štruktúry

// Výčtové typy (enums)
enum Page {
  PAGE_FACE,
  PAGE_INFO,
  PAGE_AUDIO,
  PAGE_POMO,
  PAGE_STATS,
  PAGE_MODES
};

enum FaceState {
  FACE_NORMAL,
  FACE_HAPPY,
  FACE_LOVE,
  FACE_SLEEPY,
  FACE_SURPRISED,
  FACE_SAD,
  FACE_COLD,
  FACE_HOT,
  FACE_BLINK
};

enum PomoState {
  POMO_IDLE,
  POMO_WORK,
  POMO_BREAK,
  POMO_LONG,
  POMO_PAUSED
};

Konštanty a thresholdy

// Časovanie
#define SENSOR_INTERVAL 2000      // 2 sekundy
#define BLINK_DURATION 150        // 150ms
#define WATER_INTERVAL 5400000    // 90 minút
#define POMO_WORK 1500            // 25 minút (v sekundách)
#define POMO_BREAK 300            // 5 minút
#define POMO_LONG 900             // 15 minút

// Thresholdy
#define TEMP_COLD 18.0            // °C
#define TEMP_HOT 28.0             // °C
#define LIGHT_BRIGHT 800          // ADC hodnota
#define LIGHT_DARK 3500           // ADC hodnota

// Farby (RGB565)
#define COLOR_BLACK 0x0000
#define COLOR_WHITE 0xFFFF
#define COLOR_GREEN 0x07E0
#define COLOR_RED 0xF800
#define COLOR_BLUE 0x001F
#define COLOR_CYAN 0x07FF
#define COLOR_PINK 0xFC18

---

5.3 UI dizajn

Farebná paleta

Farba	Kód	Použitie
Čierna	0x0000	Pozadie
Biela	0xFFFF	Text, oči
Zelená	0x07E0	OK stav, Work timer
Červená	0xF800	Warning, chyby
Modrá	0x001F	Voda
Cyan	0x07FF	Break timer
Žltá	0xFFE0	Long Break
Ružová	0xFC18	Love emócia

Typografia

• Veľký text (čas): Size 3-4 (18-24px výška)
• Normálny text: Size 2 (12px)
• Malý text (hints): Size 1 (8px)

Pravidlo: Všetok text je centrovaný pre lepšiu čitateľnosť.

Layout stránok

┌──────────────────────┐  ← 0px
│      HEADER          │
│     (title)          │  ← 25px
├──────────────────────┤
│                      │
│                      │
│   CONTENT AREA       │  ← 28-110px
│                      │
│                      │
├──────────────────────┤
│  FOOTER / HINTS      │  ← 115px
│   (tap instructions) │
└──────────────────────┘  ← 128px
    128px wide

---

06 Implementation

6.1 Vývojové prostredie

Softvér

• IDE: Arduino IDE 2.3.x
• ESP32 Board Package: verzia 2.x
• Driver: CP2102 USB-to-UART (pre Mac/Windows/Linux)

Build konfigurácia

Board: ESP32 Dev Module
Upload Speed: 921600
CPU Frequency: 240 MHz
Flash Frequency: 80 MHz
Flash Mode: QIO
Flash Size: 4MB (Default partition)

---

6.2 Kľúčové implementačné detaily

Touch debouncing

unsigned long touchStartTime = 0;
bool touchPressed = false;

void handleTouch() {
  bool currentTouch = digitalRead(TOUCH_PIN);
  
  if (currentTouch && !touchPressed) {
    // Začiatok dotyku
    touchStartTime = millis();
    touchPressed = true;
  }
  else if (!currentTouch && touchPressed) {
    // Koniec dotyku
    unsigned long duration = millis() - touchStartTime;
    
    if (duration < 2000) {
      onSingleTap();  // Krátke klepnutie
    } else {
      onLongPress();  // Dlhé podržanie
    }
    
    touchPressed = false;
  }
}

Kalibrácia mikrofónu

void calibrateMic() {
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < 50; i++) {
    sum += analogRead(MIC_PIN);
    delay(10);
  }
  micBaseline = sum / 50;  // Priemer 50 vzoriek
  micBaseline += 50;       // Pridať margin
}

Optimalizácia displeja

Problém: Celé prekreslenie displeja spôsobuje blikanie.

Riešenie: Čiastočné aktualizácie - prekresliť len to čo sa zmenilo.

// Zlé - prekresľuje všetko
void badUpdate() {
  tft.fillScreen(BLACK);
  drawEverything();
}

// Dobré - len nové hodnoty
void goodUpdate() {
  // Len ak sa teplota zmenila
  if (temp != lastTemp) {
    tft.fillRect(x, y, w, h, BLACK);  // Vymaž starú hodnotu
    tft.setCursor(x, y);
    tft.print(temp);
    lastTemp = temp;
  }
}

---

6.3 Výzvy a riešenia

Problém 1: Display flicker (blikanie)

Príčina: Volanie fillScreen() každý frame.

Riešenie:

• Parciálne aktualizácie (len zmenené časti)
• Double buffering tam kde je to potrebné
• Používať fillRect() namiesto celého screenu

Výsledok: Plynulé animácie bez blikania ✅

---

Problém 2: Mikrofón šum

Príčina: Mikrofón číta elektrický šum aj v tichej miestnosti.

Riešenie:

• Kalibrácia pri štarte (50 vzoriek)
• Určenie noise floor (baseline)
• Odpočítanie baseline od každého merania
• Margin (+50) pre istotu

Výsledok: Presná detekcia zvuku ✅

---

Problém 3: Stack overflow

Príčina: Príliš veľa String objektov a sprintf() volaní.

Riešenie:

• Použiť const char* namiesto String
• Použiť print() namiesto sprintf()
• Minimalizovať rekurziu

Výsledok: Stabilný beh týždne bez crashu ✅

---

Problém 4: EEPROM wear

Príčina: Časté zapisovanie opotrebúva EEPROM (~100,000 cyklov).

Riešenie:

• Zapisovať len pri skutočnej zmene (nie každú sekundu)
• Ukladať o polnoci + pri shutdown
• Používať wear leveling (rôzne adresy)

Výsledok: Životnosť roky namiesto týždňov ✅

07 Testing & Verification

7.1 Testové scenáre

TC-01: Touch Navigation

Vstup: Klepnutie na Face page
Očakávaný výsledok: Prechod na Info page
Výsledok: ✅ PASS
Čas odozvy: ~50ms

---

TC-02: Pomodoro Auto-Start

Vstup: Zostať na Pomodoro page 4 sekundy
Očakávaný výsledok: Časovač sa automaticky spustí
Výsledok: ✅ PASS
Poznámka: Spúšťa sa presne po 3.5s

---

TC-03: Vodná pripomienka

Vstup: Počkať 90 minút (alebo simulovať v kóde)
Očakávaný výsledok: Zobrazenie Water Reminder + pípnutie
Výsledok: ✅ PASS
Poznámka: Funguje len v rozmedzí 8:00-22:00

---

TC-04: Teplotný senzor

Vstup: DHT22 pripojený, teplota ~22°C
Očakávaný výsledok: Zobrazenie teploty s presnosťou ±1°C
Výsledok: ✅ PASS
Presnosť: ±0.5°C (lepšie ako očakávané)

---

TC-05: Emočná reakcia na chlad

Vstup: Teplota klesne pod 18°C
Očakávaný výsledok: Cold emócia (trasenie)
Výsledok: ✅ PASS
Čas reakcie: ~3s (čakanie na update cycle)

---

TC-06: Long Press Reset

Vstup: Podržať dotyk 2+ sekundy na aktívnom Pomodoro
Očakávaný výsledok: Reset na Idle stav
Výsledok: ✅ PASS

---

TC-07: Persistent Storage

Vstup: Dokončiť 1 Pomodoro, reštartovať zariadenie
Očakávaný výsledok: Stats page ukazuje 1 Pomodoro
Výsledok: ✅ PASS
Poznámka: Dáta prežijú aj vypnutie

---

TC-08: Tiché hodiny

Vstup: Nastaviť čas na 23:00, spustiť pripomienku
Očakávaný výsledok: Vizuálna pripomienka BEZ zvuku
Výsledok: ✅ PASS

---

7.2 Integračné testy

IT-01: 8-hodinový test

Scenár: Nechať zariadenie bežať 8 hodín s pravidelnými interakciami.

Výsledok: ✅ PASS

• Žiadny crash
• Všetky pripomienky fungovali
• Pamäť stabilná (žiadny leak)

---

IT-02: Presnosť senzorov

Metodika: Porovnanie s referenčnými zariadeniami

Parameter	PixelPet	Referencia	Rozdiel
Teplota	22.3°C	22.1°C	+0.2°C ✅
Vlhkosť	46%	48%	-2% ✅
Svetlo	920 ADC	-	N/A

Záver: Presnosť vyhovuje pre home use.

---

08 Operation

8.1 Používateľská príručka

Prvé spustenie

1. Pripojte USB kábel k ESP32 a počítaču/adaptéru
2. Počkajte 2 sekundy - displej sa inicializuje
3. Vidíte Face page - PixelPet je pripravený!

---

Navigácia

Jedno klepnutie (TAP) = Ďalšia stránka

Poradie stránok:

Face → Info → Audio → Pomodoro → Stats → Modes → Face (loop)

Dlhé podržanie (2 sekundy) = Špeciálna akcia

Stránka	Long Press akcia
Face	Otvoriť Modes menu
Pomodoro	Reset časovača
Stats	Detail view (zatiaľ neimplementované)
Modes	Exit modes, späť na Face

---

Používanie Pomodoro

1. Navigujte na Pomodoro page (tap tap tap...)
2. Počkajte 3.5 sekundy ALEBO ihneď tapnite
3. Časovač sa spustí - zobrazuje 25:00 → 24:59 → ...
4. Pracujte 25 minút bez rozptyľovania
5. Pípnutie - čas na prestávku!
6. 5 minút pauza - naťahnite sa, voda, pohyb
7. Automatický návrat na ďalší Work cycle
8. Po 4 cykloch - 15 minút dlhá prestávka

Ovládanie počas timera:

• TAP = Pauza / Pokračovať
• LONG PRESS = Úplný reset (späť na Idle)

---

Display Modes

Long press na Face page otvorí Modes menu:

1. Normal - Štandardné stránky
2. Big Clock - Veľké hodiny na celom displeji
3. Slideshow - Automatické prepínanie stránok každých 10s
4. Emotions - Len emócie, žiadne dáta
5. Night - Tmavý režim, minimálna jas

Výber módu:

• TAP = Cykluj cez režimy
• Počkaj 2 sekundy = Aktivuj vybraný režim
• LONG PRESS = Návrat na Normal

---

8.2 Údržba

Denná

Žiadna akcia potrebná! PixelPet sa o seba stará sám.

Týždenná

• Skontrolujte presnosť času (porovnajte s telefónom)
• Ak je rozdiel > 5 minút, možno treba nastaviť RTC

Mesačná

• Otrite displej jemnou handričkou (prach)
• Skontrolujte USB kábel (nech nie je poškodený)

---

8.3 Riešenie problémov

Displej je biely/prázdny

Možné príčiny:

1. Zlé SPI zapojenie
2. Nesprávny init kód displeja
3. Nesprávny typ displeja v kóde

Riešenie:

• Skontrolujte káble (CS, DC, RST)
• V kóde skontrolujte initR(INITR_BLACKTAB)

---

Zlá teplota

Možné príčiny:

1. DHT22 je zle zapojený
2. DHT22 je pokazený
3. DHT22 potrebuje 3.3V (nie 5V!)

Riešenie:

• Skontrolujte zapojenie
• Vyskúšajte iný DHT22 senzor

---

Dotyk nefunguje

Možné príčiny:

1. TTP223B je zle zapojený
2. Kábel na GPIO 27 je voľný

Riešenie:

• Skontrolujte GPIO 27
• Dotknite sa priamo plochy TTP223B (nie okolie)

---

09 Change Management

9.1 História verzií

Verzia 1.0 (Október 2024)

Prvá funkčná verzia

• ✅ Základná Face animácia
• ✅ Čítanie senzorov
• ✅ Jednoduchá navigácia medzi stránkami
• ❌ Žiadne pripomienky
• ❌ Žiadne Pomodoro
• ❌ Žiadne ukladanie

Problém: Displej blikal, mikrofón šumel

---

Verzia 2.0 (November 2024)

Veľká aktualizácia

• ✅ Pomodoro časovač
• ✅ Systém pripomienok (voda, vitamíny, pohyb)
• ✅ Stats page s EEPROM ukladaním
• ✅ Display Modes (Big Clock, Slideshow...)
• ✅ Oprava blikania displeja
• ✅ Kalibrácia mikrofónu

---

Verzia 2.1 (Január 2025) - Aktuálna

Vylepšenia UX

• ✅ Nová Emotions mode
• ✅ Vylepšená vizualizácia vodnej pripomienky
• ✅ Všetok text je centrovaný
• ✅ Pripomienka na vitamíny presne o 9:00
• ✅ Optimalizácia EEPROM (menej zápisov)
• ✅ Bug fixes a stabilizácia

10 Future Work

10.1 Plánované rozšírenia hardvéru

WiFi Konektivita 📡

Motivácia: ESP32 má WiFi chip, zatiaľ nepoužitý.

Možnosti:

• ✅ Automatická synchronizácia času (NTP server)
• ✅ OTA Updates (Over-The-Air firmware update)
• ✅ Cloud sync štatistík (backup do Google Drive / Dropbox)
• ✅ Weather forecast (zobrazenie počasia z API)
• ✅ Notifications (z kalendára, emailov)

---

Batériové napájanie 🔋

Motivácia: Byť mobilný, nie viazaný na USB.

Riešenie:

• LiPo batéria 3.7V (2000mAh)

Výhody:

• Prenosnosť (brať na kúpeľňu, kuchyňu...)
• Backup pri výpadku prúdu

Odhadovaná výdrž: 12-16 hodín pri plnom použití

---

Väčší a Dotykový displej 📺

Motivácia: 128x160 je malé, ťažko čitateľné z diaľky.

Výhody:

• Lepšia čitateľnosť
• Viac priestoru pre grafy
• Možnosť viacerých widgetov naraz Nové možnosti:
• Swipe gestures (posúvanie stránok)
• Tap na konkrétnu vec (nie len celý displej) Výzva: Vyššia spotreba, pomalší refresh (E-Ink)

ZÁVER

PixelPet je viac ako len projekt - je to váš osobný asistent, ktorý sa stará o vaše zdravie a produktivitu. Kombinuje praktickosť s emóciami, čo je zriedkavé v tech svete.

Kľúčové úspechy:

• ✅ Fungujúci prototyp s 5 hlavnými stránkami
• ✅ Modulárna architektúra pripravená na rozšírenia
• ✅ Offline-first dizajn (privacy & reliability)
• ✅ Reálna hodnota pre používateľa (ROI < 2 dni)
• ✅ Open-source potenciál

Čo som sa naučila:

• Embedded programming (ESP32, Arduino)
• Hardware integrácia (senzory, displeje)
• User experience dizajn

---

Ďakujem za pozornosť! 🙏

---