Tong Sampah Automatik: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Hi kawan!

Sekiranya anda telah lama menonton saluran saya, kemungkinan besar anda akan mengingati projek mengenai tong sampah dengan penutup automatik. Projek ini adalah yang pertama di Arduino, boleh dikatakan sebagai debut saya. Tetapi ia mempunyai satu kelemahan yang sangat besar: sistem menghabiskan lebih dari 20 miliamp, yang menjadikannya mustahil untuk bekerja secara automatik dari bateri. Dan hari ini, dengan pengetahuan baru dan puluhan projek di belakang saya, saya akan membetulkan masalah ini.

Langkah 1: Komponen

Untuk membuat ini, kita memerlukan baldi dengan penutup yang terbuka pada engsel. Ini dibeli barang keperluan rumah dan dipanggil baldi untuk serbuk cuci. Sebagai dewan Arduino saya mengambil model Nano. Pemacu servo adalah wajar dengan pengurang logam. Seterusnya - sensor jarak ultrasonik dan ruang bateri untuk bateri 3 jari. Untuk kecantikan, mari ambil beg plastik bergaya ini.

• Arduino NANO
• Sensor julat
• Servo
• Pemegang bateri
• Kotak
• MOSFET Sangat mengesyorkan untuk menggunakan kapasitor elektrolitik 10V 470-1000 uF
• Perintang 100 Ohm
• Perintang 10 kOhm

Langkah 2: Perkakasan

Mula-mula kita membuang lebihan plastik pada penutup. Ini selak dan pemegangnya. Sensor jarak sangat sesuai dengan kotak, hanya pin sambungan yang keluar. Kami akan membuangnya. Mula-mula kita akan memotong plastik pin. Pada servo drive, kami memanjangkan wayar kerana mesti sampai ke bahagian depan tong sampah. Dan kami menghubungkan semuanya mengikut litar sederhana ini. Sensor akan digerakkan dari salah satu pin Arduino, agar tidak menyisipkan timbunan wayar ke pin kuasa, kerana servo sudah tersambung di sana.

Sekarang kami meletakkan semua perkara di dalam beg itu. Mula-mula kita akan membuat lubang untuk sensor. Saya menandakan pusat-pusat dengan pisau. Mula-mula saya menggerudi lubang dengan gerudi biasa untuk ketepatan pusat dan kemudian membesarkannya dengan gerudi langkah. Isi semuanya dengan gam panas. Bahagian bateri dilekatkan dengan pita pelekat dua sisi, dan wayar dari pemandu servo akan keluar melalui lubang sisi.

Langkah 3: Servo dan Box Mount

Sekarang bersihkan dengan bahagian servo kertas pasir dan penutup tong sampah di tempat ini. Kami merekatkannya dengan gam segera biasa. Kami juga dapat mengukuhkannya dengan ikatan kabel. Anda juga perlu membuat alur di bawah wayar, supaya tidak terpasang kuat. Sudah tentu, servo drive mesti masuk ke baldi dan tidak melekat pada apa-apa. Kawat diikat di tepi baldi dengan gam panas.

Kotak itu sendiri diikat ke baldi dengan skru dan mur. Anda perlu memperbaikinya agar pancaran sensor tidak menangkap penutup bakul. Untuk ini, anda boleh meletakkan beberapa kacang di bawah skru atas.

Langkah 4: Mekanisme

Mula-mula saya membuatnya dari sebatang ais krim. Tetapi terlalu tebal, dan tidak membenarkan penutup ditutup dengan bebas. Kemudian saya melakukan perkara yang sama dari sekeping balang logam untuk makanan dalam tin. Di bahagian atas batang pemandu servo dipasang dengan sehelai klip kertas. Dan bahagian ini dilekatkan menggunakan superglue dan soda ke jalur logam.

Baiklah, mari kita pasangkannya. Putar servo dengan berhati-hati ke kedudukan yang melampau dan pasangkan goyang pada kedudukan penutup yang dibuka. Nah, sekarang baldi kami ditutup dan dibuka. Lakukan dengan berhati-hati, kerana produk China ini boleh pecah, jika bekerja sebaliknya. Pada prinsipnya, bahagian perkakasan sudah siap, mari kita teruskan ke pengaturcaraan. Pada mulanya, kami akan menulis algoritma mudah, tanpa penjimatan tenaga.

Langkah 5: Pengaturcaraan dalam XOD

Saya menggunakan bahasa pengaturcaraan berasaskan visual XOD, ia berdasarkan pada nod. Node adalah blok yang mewakili beberapa alat fizikal seperti sensor, motor, atau relay, atau beberapa operasi seperti penambahan, perbandingan, atau penggabungan teks. Anda boleh menonton semua proses membuat projek wis di XOD dalam video saya mengenai tong sampah. Juga foto pertama adalah program XOD sederhana tanpa "histeresis", dan foto ketiga dengannya.

Anda boleh memuat turun projek tong sampah XOD di halaman projek di GitHub.

Seperti yang anda perhatikan, untuk membuat peranti ini, kami tidak memerlukan pengetahuan mengenai bahasa pengaturcaraan apa pun. Kami hanya perlu memikirkan logik karya dengan betul dan mengetahui node mana yang ada dalam program ini. Ini adalah tugas untuk beberapa malam membaca dokumentasi. Dalam xod, kita melihat dengan jelas data apa yang dihantar, dari mana ia dihantar dan dari mana ia dihantar. Buat helaian panjang kod adalah langkah seterusnya dari peminat Arduino. Anda boleh bermula dari sini dengan pengaturcaraan berfungsi.

Jadi, ia berkesan! Mari bercakap mengenai penjimatan tenaga.

Langkah 6: Penjimatan Tenaga. Pengubahsuaian Perkakasan

Oleh itu, kami mempunyai 3 pengguna tenaga, Arduino itu sendiri, sensor dan servo drive. Untuk membuat Arduino makan lebih sedikit daripada bateri, anda perlu mematikan LED "pwr", yang sentiasa menyala apabila terdapat kuasa di papan. Potong saja jalan yang menuju ke sana.

Seterusnya ada pengatur voltan di bahagian belakang papan, kita tidak memerlukannya juga, menggigit pin kirinya. Sekarang Arduino dalam mod tidur memerlukan harfiah beberapa dozen amp mikro. Sensor boleh dihidupkan dan dimatikan secara langsung oleh Arduino.

Tetapi servo dalam mod siap sedia menghabiskan banyak tenaga. Oleh itu, kami akan menggunakan transistor mosfet seperti dalam video mengenai peramal cuaca elektronik. Anda boleh mengambil mosfet dari senarai ini. Juga memerlukan perintang 100 Ohms dan 10 kilo Ohm. Saya akan meninggalkan senarai lengkap komponen untuk projek tersebut dalam keterangan di bawah video.

Litar baru akan kelihatan seperti ini, servo yang digerakkan melalui mosfet. Pada awal pergerakan, servo mengambil arus yang besar, jadi anda perlu meletakkan kapasitor pada input daya.

Langkah 7: Pengaturcaraan. Arduino IDE

Logik karya adalah seperti berikut. Sayangnya, xod belum menambahkan mod kuasa, jadi saya menulis firmware secara klasik di Arduino IDE, di mana saya mengatur sistem dengan perpustakaan "LowPower". Bangunkan, berikan tenaga ke sensor, dapatkan jarak, dan matikan sensor. Sekiranya anda perlu membuka dan menutup penutup, sambungkan kuasa ke servo, hidupkan, dan matikan semula kuasa.

Anda boleh memuat turun lakaran Arduino IDE dari halaman projek GitHub

Langkah 8: Kesimpulan

Kini litar dalam mod siap sedia memakan kira-kira 0.1 miliamp dan dapat berfungsi dengan selamat untuk masa yang lama dari bateri jari. Tetapi lihat apa masalahnya: untuk operasi yang stabil, anda memerlukan voltan lebih tinggi daripada 3.6 Volt, iaitu di atas 1.2 Volt setiap bateri.

Dilihat dari grafik untuk bateri alkali, dapat dilihat bahawa bateri habis tepat separuh, iaitu sekitar 1.1 jam Ampere. Itu kira-kira 460 hari bekerja dalam mod siap sedia, tidak buruk? Tetapi bateri hanya akan menghabiskan separuh dari kapasiti, dan kemudian ia boleh dimasukkan, misalnya, di alat kawalan jauh dari TV. Tetapi jika anda menggunakan bateri litium, bateri akan berfungsi hampir 100%, dan ini hampir 3 jam Ampere, iaitu 3 kali lebih lama. Bateri litium lebih mahal daripada bateri alkali, tetapi saya fikir ia sangat berbaloi.

Terima kasih atas perhatian anda, dan jangan lupa, ada video mengenai pembuatan projek ini!