Автоматическое мусорное ведро на ардуино

Содержание

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Умная мусорная корзина на основе Arduino

Мусорная корзина или мусорное ведро является важной частью нашей жизни. Но проблема, которую мы должны решить – это открывание крышки. Из-за постоянно открытой крышки мухи и прочие насекомые садятся на мусор, а а потом они бродят по кухне или обеду. Это приводит к серьезной проблеме с санитарией. Но открывать каждый раз крышку для скидывания мусора не всегда удобно.

Поэтому можно автоматизировать открывание крышки мусорного ведра с использованием Arduino Uno. Этот умный девайс автоматически открывает свою крышку, когда над ним что-то (например, рука) появляется.

Схема интеллектуального мусорного ящика показана на приведенном ниже рисунке. Как известно, плата Arduino Uno состоит из микроконтроллера ATmega328 AVR, который является сердцем платы. Разработка сопровождается другими компонентами, такими как источник питания, ультразвуковой модуль HC-SR04 и сервомотор. Эхо-сигнал ультразвукового датчика и триггерная линия соединены с цифровым выводом D7 и D8 платы Arduino. Линия + Vcc подключается к питанию + 5 В, а контакт заземления GND подключается к заземляющему контакту платы arduino uno. Линия управления (ШИМ) сервомотора подключена к цифровому выводу D9 ардуино. Серводвигатель используется, чтобы открыть крышку мусорной корзины. Для этого проекта заданный уровень расстояния между крышкой и рукой с мусором установлен на 30 — 70 см.

Ультразвуковой датчик HC-SR04 используется для определения расстояния между корзиной и руками пользователя. Принцип нахождения расстояния от препятствия — это сонарная волна. Он обнаруживает препятствие, когда контакт триггера получает высокий импульс. Когда этот датчик проверяет наличие руки (препятствия), он начинает посылать восемь циклов ультразвукового всплеска на частоте 40 кГц, а затем ожидает отраженного ультразвукового сигнала. Поскольку мы знаем, что в ультразвуковом сенсорном модуле есть два барабана, где один предназначен для передачи ультразвукового импульса, а другой предназначен для приема ультразвукового сигнала. Как только препятствие обнаружено, эхо-сигнал модуля устанавливается в высокий логический уровень. Период ожидания отраженного импульса полностью зависит от местоположения препятствия. Когда сигнал эха получен, мы можем рассчитать расстояние, используя формулу: Расстояние (в см) = (продолжительность / 2) / 29,1.

Источник

Автоматическая мусорка на Arduino. Часть 2

ОПИСАНИЕ

Мусорное ведро (в прошлом – ведро для стирального порошка) с автоматической крышкой и продуманным автономным питанием от батареек. Является продолжением одного из моих первых проектов на Arduino.

ВИДЕО

КОМПОНЕНТЫ

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .

МОСФЕТ
- IRF3704ZPBF
- IRLB8743PBF
- IRL2203NPBF
- IRLB8748PBF
- IRL8113PBF
- IRL3803PBF
- IRLB3813PBF
- IRL3502PBF
- IRL2505PBF
- IRF3711PBF
- IRL3713PBF
- IRF3709ZPBF
- AUIRL3705N
- IRLB3034PBF
- IRF3711ZPBF
Резистор 100 Ом
Резистор 10 кОм
ЖЕЛАТЕЛЬНО конденсатор электролитический 10V 470-1000 мкФ

Источник

Как сделать умную корзину с помощью Arduino?

Мир движется быстро, и вместе с ним развиваются технологии в области электроники. Все в эту современную эпоху становится умным. Почему мы не делаем умные мусорные баки? Это общая проблема, которая видна в нашем окружении, что большинство мусорных контейнеров покрыты сверху. Людям неудобно трогать крышку и открывать ее, чтобы бросить на нее сыпь. Мы можем решить эту проблему некоторых людей, автоматизировав крышку мусорной корзины.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)

Arduino и ультразвуковой датчик вместе с серводвигателем могут быть встроены, чтобы сделать умную мусорную корзину. Если мусорное ведро обнаружит мусор перед ним, оно автоматически откроет крышку, и через несколько секунд крышка закроется.

Как автоматически открывать и закрывать крышку мусорной корзины с помощью Arduino?

Теперь, когда мы знаем реферат проекта, давайте двигаться вперед и начать собирать больше информации о компонентах, работе и принципиальной схеме, чтобы немедленно начать работу над проектом.

Шаг 1: Сбор Компонентов

Если вы хотите избежать каких-либо неудобств в середине любого проекта, лучший подход — составить полный список всех компонентов, которые мы собираемся использовать. Второй шаг, прежде чем приступить к созданию схемы, состоит в том, чтобы пройти краткое изучение всех этих компонентов. Список всех компонентов, которые нам нужны в этом проекте, приведен ниже.

[Amazon Link=”B07QTQ72GJ” title=”Arduino Nano”/]
[Amazon Link=”B07JJSGL5S” title=”Ultrasonic Sensor”/]
[Amazon Link=”B07D3L25H3″ title=”Servo Motor”/]
[Amazon Link=”B07PPP185M” title=”Breadboard”/]
[Amazon Link=”B01D9ZM6LS” title=”Breadboard Jumper Wires”/]
[Amazon Link=”B07QNTF9G8″ title=”5V Power Adapter For Arduino”/]

Шаг 2: Изучение компонентов

Теперь, когда у нас есть полный список всех компонентов, давайте сделаем шаг вперед и кратко рассмотрим работу каждого компонента.

Arduino Nano — это макроконтроллерная плата, удобная для макета, которая используется для управления или выполнения различных задач в цепи. Мы записываем код C на Arduino Nano, чтобы сообщить плате микроконтроллера, как и какие операции выполнять. Arduino Nano обладает точно такой же функциональностью, что и Arduino Uno, но довольно небольшого размера. Микроконтроллер на плате Arduino Nano — ATmega328p. если у вас нет Arduino Nano, вы также можете использовать Arduino Uno или Arduino Maga.

Ардуино Нано

Плата HC-SR04 — это ультразвуковой датчик, который используется для определения расстояния между двумя объектами. Он состоит из передатчика и приемника. Передатчик преобразует электрический сигнал в ультразвуковой сигнал, а приемник преобразует ультразвуковой сигнал обратно в электрический сигнал. Когда передатчик посылает ультразвуковую волну, он отражается после столкновения с определенным объектом. Расстояние рассчитывается с использованием времени, которое требуется ультразвуковому сигналу, чтобы пройти от передатчика и вернуться к приемнику.

Ультразвуковой датчик.

Серводвигатель — это вращательный или линейный привод, который можно контролировать и перемещать с точным шагом. Эти двигатели отличаются от двигателей постоянного тока. Эти двигатели позволяют точно контролировать угловое или вращательное движение. Этот двигатель связан с датчиком, который посылает обратную связь о своем движении.

Серводвигатель

Шаг 3: Понимание работы

Мы делаем мусорный ящик, крышка которого будет автоматически открываться и закрываться, и не нужно будет прикасаться к нему физически. Нам просто нужно взять мусор перед мусорной корзиной. Ультразвуковой датчик автоматически обнаружит мусор и откроет крышку с помощью серводвигателя. Когда крышка открыта, мы выбросим мусорное ведро в мусорное ведро, и когда мы закончим, крышка будет закрыта автоматически через несколько секунд. Это простой принцип работы этого проекта.

Шаг 4: Сборка компонентов

Прикрепите макет на боковой стороне бункера. Вставьте в него плату Arduino Nano.
Прикрепите ультразвуковой датчик перед бункером. датчик должен быть слегка направлен вверх с небольшим углом наклона.
Возьмите серводвигатель и зафиксируйте в нем сервомеханизм. Прикрепите серводвигатель к соединению бункера и крышки с помощью горячего клея.
Теперь сделайте все соединения через соединительные провода. Подключите Vin и землю двигателя и ультразвукового датчика к 5V и земле Arduino. Подсоедините триггерный вывод датчика к контакту 2, а эхо-контакт — к контакту 3 Arduino. Подсоедините контакт ШИМ серводвигателя к контакту 5 Arduino.
Теперь, когда все соединения цепи выполнены, это должно выглядеть так:Принципиальная электрическая схема

Шаг 5: Начало работы с Arduino

Если вы еще не знакомы с Arduino IDE, не беспокойтесь, потому что пошаговая процедура настройки и использования Arduino IDE с платой микроконтроллера описана ниже.

Загрузите последнюю версию Arduino IDE с Arduino.
Подключите плату Arduino Nano к ноутбуку и откройте панель управления. на панели управления нажмите на Оборудование и звук. Теперь нажмите на устройства и принтеры. Здесь найдите порт, к которому подключена ваша плата микроконтроллера. В моем случае это COM14, но он отличается на разных компьютерах.Поиск порта
Нажмите на меню инструментов. и установите плату Arduino Nano из выпадающего меню.Настольная доска
В том же меню «Инструменты» установите для порта номер порта, который вы видели ранее в «Устройствах и принтерах».Настройка порта
В том же меню «Инструменты» установите для процессора значение «ATmega328P» («Старый загрузчик»).процессор
Чтобы написать код для работы серводвигателей, нам нужна специальная библиотека, которая поможет нам написать несколько функций для серводвигателей. Эта библиотека прилагается вместе с кодом, по ссылке ниже. Чтобы включить библиотеку, нажмите «Эскиз»> «Включить библиотеку»> «Добавить ZIP». Библиотека.Включить библиотеку
Загрузите приведенный ниже код и вставьте его в свою Arduino IDE. Нажмите на кнопку загрузки, чтобы записать код на вашей плате микроконтроллера.Загрузить

Шаг 6: Понимание кода

Код довольно хорошо прокомментирован, но все же, он кратко объяснен ниже.

1. В начале, библиотека включена, чтобы мы могли использовать встроенные функции для управления серводвигателем. Два контакта платы Arduino Nano также инициализированы, чтобы их можно было использовать для триггера и эхо-сигнала ультразвукового датчика. Объект также сделан таким образом, что его можно использовать для установки значений для серводвигателей. Две переменные также объявляются так, чтобы значение расстояния и времени ультразвукового сигнала можно было сохранить и затем использовать в формуле.

#включают // Включить библиотеку для серводвигателя
Серво сервопривод; // Объявляем объект для серводвигателя
int const trigPin = 2; // Соединяем контакт 2 Arduino с триггером ультразвукового датчика
int const echoPin = 3; // Соединяем вывод 3 arduino с эхом ультразвукового датчика
Int продолжительность, расстояние; // Объявляем переменные для хранения расстояния и типа ультразвукового сигнала

2. void setup () — это функция, в которой мы инициализируем контакты платы Arduino, которые будут использоваться как INPUT или OUTPUT. Триггерный вывод будет использоваться в качестве выхода, а эхо-контакт — в качестве входа. Мы использовали объектный сервопривод для подключения мотора к выводу 5 Arduino nano. Контакт 5 может использоваться для отправки сигнала ШИМ. Скорость передачи данных также устанавливается в этой функции. Скорость в бодах — это скорость передачи битов в секунду, с которой микроконтроллер связывается с внешними устройствами.

настройка void ()
<
Serial.begin (9600); // установка скорости передачи микроконтроллера
pinMode (trigPin, OUTPUT); // триггерный вывод будет использоваться как выходной
pinMode (echoPin, INPUT); // Пин эхо будет использоваться в качестве входа
servo.attach (5); // Подключить серводвигатель к контакту 5 Arduino
>

3. void loop () — это функция, которая снова и снова запускается в цикле. В этом цикле ультразвуковая волна отправляется в окружающую среду и принимается обратно. Пройденное расстояние измеряется с использованием времени, затраченного сигналом, чтобы покинуть датчик и вернуться к нему. Затем условие применяется к расстоянию соответственно.

void loop ()
<
digitalWrite (trigPin, HIGH); // отправка ультразвукового сигнала в окружающую среду
задержка (1);
digitalWrite (trigPin, LOW); // Измеряем импульсный вход в эхо-контакт
длительность = pulseIn (echoPin, HIGH); // Расстояние равно половине продолжительности, деленной на 29.1 (из таблицы)
расстояние = (продолжительность / 2) / 29,1; // если расстояние меньше 0,5 метра и больше 0 (0 или меньше означает превышение диапазона)
если (расстояние = 0)
<
servo.write (50); Задержка (3000);
>
еще
<
servo.write (160);
>
>

Теперь, когда мы знаем все этапы создания этого удивительного проекта, поторопитесь и наслаждайтесь созданием своей умной корзины.

Appuals.com является участником партнерской программы Amazon Services LLC, и мы получаем комиссию за покупки, сделанные по нашим ссылкам.

Источник

Как собрать ведро для мусора с автоматически открывающейся крышкой

Шаг 1: Компоненты

Чтобы создать сенсорное мусорное ведро, нам понадобится корзина, крышка которой открывается на шарнирах. Вы можете найти такую в магазинах хозтоваров, её еще называют ведёрком для стирального порошка. Также нам понадобится модуль Ардуино Нано. Сервопривод желательно найти с металлическим редуктором.

Далее нам будет нужен ультразвуковой датчик расстояния и отсек для трёх пальчиковых батареек. Для поддержания эстетического вида поищите соответствующий пластиковый кейс.

Ардуино Нано ссылка
Датчик расстояния ссылка
Сервопривод ссылка
Отсек для батарей ссылка
Коробка для электроники ссылка
Полевой транзистор (MOSFET). Очень советую взять электролитический конденсатор 10V 470-1000 uF
Резистор 100 Ohm
Резистор 10 kOhm

Шаг 2: Железо

Для начала, нам нужно избавиться от ненужного пластика на корзинке — защёлки и ручки. Датчик расстояния хорошо умещается в коробку и только клеммы соединения не входят. У сервопривода нужно удлинить провода, так как они должны доставать до передней стенки корзины. И мы соединим всё, используя простую схему, приложенную к изображениям. Датчик будет запитан от одного из пинов Ардуино, поэтому не придётся паять лишние провода к силовой клемме — сервопривод уже запитан там.

Теперь поместим всё в корпус. Сначала проделаем в нём отверстия для датчика. Я отметил центры отверстий ножом, просверлил небольшие отверстия сверлом, а затем расширил их сверлом с увеличивающимся диаметром.

Закрепите всё горячим клеем — все детали в нашем автоматическом мусорном ведре должны крепко держаться. Отсек для батареек закрепите двусторонним скотчем, провод от сервопривода пропустите через боковое отверстие.

Шаг 3: Установка сервопривода на корзину

Зачистите сторону сервопривода и нужную часть корзины при помощи наждачки. Склейте их при помощи обычного суперклея. Можно также для уверенности скрепить всё стяжками. Далее нужно проделать углубление для проводов, чтобы их не зажимало при закрытии. Сервопривод должен свободно входить в корзинку и на за что не цепляться. Провода можно закрепить по краю корзины при помощи горячего клея.

Коробка с электроникой крепится к корзинке при помощи болтов и гаек. Нужно закрепить её так, чтобы луч датчика не захватывал крышку корзины. Для этого можно использовать пару гаек под верхними болтами.

Шаг 4: Механизм

Сперва я сделал его из палочки от мороженого, но она была слишком толстой и не позволяла крышке свободно закрываться. Поэтому я заменил её на металлическую полоску, вырезанную из обычной банки. Стержень сервопривода в верхней части был закреплён при помощи скрепки. Эта часть приклеивается к металлической полоске при помощи суперклея.

Теперь можно всё установить. Очень аккуратно поверните сервопривод в крайнюю позицию и закрепите балансир в позиции открытой крышки. Теперь наша корзинка открывается и закрывается. Делайте всё аккуратно, так как дешевые запчасти могут выйти из строя, если будут работать на излом. На этом этапе физическая часть мусорного ведро с сенсорной крышкой готова и можно приступить к программированию. Для начала нужно написать простой алгоритм без энергосбережения.

Шаг 5: Программирование в XOD

Я использую визуальный язык программирования XOD, основанный на узлах. Узел — это блок, который представляет собой какое-либо физическое устройство, например датчик, двигатель или реле, или некоторые операции, такие как сложение, сравнение или конкатенация текста. Вы можете увидеть весь процесс создания проекта в XOD в этом видео. Также на первом фото представлена простая программа в XOD, без каких-либо усложнений, а на третьем фото программа с дополнительными фишками.

Весь проект на XOD можно скачать на Гитхабе

Как вы уже заметили, чтобы создать этот девайс, нам не нужно вообще знать каких-либо языков программирования. Нам просто нужно подумать о логике правильной работы устройства и о том, какие узлы существуют в нашей программе. Изучение документации — это задача на пару вечеров.

В XOD мы отчетливо видим, какие данные передаются, откуда они передаются и куда идут. Создание длинного листа с кодом — это задача для фанатов Ардуино следующего уровня. Вы же пока можете начать с изучения функционального программирования.

Шаг 6: Сохранение энергии. Модификация железа

Итак, у нас есть три потребителя энергии: Ардуино, датчик расстояния и сервопривод. Чтобы заставить Ардуино потреблять меньше энергии батареек, нужно выключить светодиод «pwr», который горит постоянно, пока на плату подаётся питание. Просто отрежьте дорожку, которая ведёт к нему.

Далее, у нас есть регулятор вольтажа на задней стороне платы, нам он тоже не нужен, откусите его левый пин. Теперь Ардуино в режиме сна будет потреблять пару десятков микроампер. Датчик может быть включен и выключен напрямую Ардуино.

Но сервопривод в режиме ожидание требует много энергии. Именно для этого мы будем использовать полевой транзистор. Нам также понадобятся резисторы на 100 Ом и 10 КОм.

Новую схему вы найдёте на приложенной картинке, сервопривод будет питаться через транзистор. В начале движения, сервоприводу нужно много энергии, поэтому нужно припаять конденсатор на входе питания.

Шаг 7: Программирование. ИДЕ Ардуино

К сожалению, XOD пока что не дружит с режимами питания, поэтому программный код был написан в ИДЕ Ардуино, где я настроил систему с помощью библиотеки «LowPower». Система «просыпается», подаёт питание на датчик, замеряет расстояние, выключает датчик. Если вам надо открыть и закрыть крышку, присоедините питание к сервоприводу, запустите его и выключите питание.

Наброски программы Ардуино можно скачать со страницы на Гитхабе

Шаг 8: Заключение

После доработки, наша схема потребляет около 0,1 миллиампера в режиме ожидания и может долгое время работать от пальчиковых батареек. Но вот что важно: для стабильной работы нужно поддерживать вольтаж > 3,6V, а значит более 1,2V на батарейку.

Судя по графику для алкалиновой батарейки, можно увидеть, что для разряжения наполовину нужно около 1,1 Ампер часов. Этого хватит примерно на 460 дней работы в режиме ожидания. Но батарейка потратит только половину ёмкости и может быть перемещена, например, в пульт для телевизора. А если вы используете литиевые батарейки, они будут работать в три раза дольше. Такие батарейки стоят дороже алкалиновых, но такое приобретение стоит своих денег.

Спасибо за внимание и не забудьте про видео о создании ведра для мусора с автоматической крышкой.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник