سطل آشغال هوشمند با استفاده از آردوینو، سنسور آلتراسونیک و سروو موتور

در این پروژه به شما نشان می‌دهم چگونه می‌توان با استفاده از آردوینو، یک سطل آشغال هوشمند درست کرد. به طوری‌که با نزدیک شدن به سطل آشغال، درب آن به طور خودکار باز خواهد شد. دیگر مؤلفه‌های مهم استفاده شده در ساخت این سطل آشغال هوشمند، یک سنسور آلتراسونیک HC-04 و یک سروو موتور SG90 TowerPro است.

مقدمه

سطل آشغال (زباله‌دان یا هر چیزی که شما می‌گویید)، ظروف پلاستیکی (یا فلزی) کوچکی هستند که برای ذخیره زباله (یا پسماندها) به صورت موقت استفاده می‌شوند. اغلب این ظروف در خانه‌ها، ادارات، خیابان‌ها، پارک‌ها و غیره برای جمع‌آوری زباله مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در بعضی مناطق، زباله یک معضل جدی است و از این رو سطل‌های زباله عمومی، تنها راه دفع زباله‌های کوچک هستند.

معمولاً استفاده از سطل جداگانه برای جمع‌آوری زباله‌های مرطوب یا خشک، قابل بازیافت یا غیرقابل بازیافت یک روش معمول است.

در این پروژه با استفاده از آردوینو، سنسور آلتراسونیک و سروو موتور سیستم ساده‌ای به نام سطل آشغال هوشمند طراحی کرده‌ام که در صورت تشخیص دست انسان، درب آن به طور خودکار باز می‌شود.

مفهوم پشت سطل آشغال هوشمند با استفاده از آردوینو

ایده اصلی سطل آشغال هوشمند با استفاده از پروژه آردوینو، تشخیص شئ است. من قبلاً از سنسور آلتراسونیک در ربات تشخیص مانع استفاده کرده‌ام؛ جایی‌که با شناسایی یک مانع، ربات مسیر خود را تغییر می‌دهد.

در اینجا نیز روش مشابهی به کار می‌رود. جایی‌که سنسور آلتراسونیک در بالای درب قرار دارد و وقتی سنسور هر شئ را مانند دست انسان تشخیص دهد، باعث می‌شود که آردوینو درب سطل را باز کند.

چگونه می‌توان با استفاده از آردوینو یک سطل آشغال هوشمند ساخت؟

اتصال سروو

اکنون، بگذارید تا شما را با مراحل ساخت و راه‌اندازی سطل آشغال هوشمند با استفاده از آردوینو آشنا کنم. ابتدا با مکانیسم باز کردن درب شروع می‌کنم. همان‌طور که ممکن است قبلاً حدس زده باشید، برای این منظور از سروو موتور استفاده کرده‌ام.

برای باز کردن درب، یک لوله پلاستیکی کوچک (مثل یک لوله خودکار) را با استفاده از چسب فوری روی نوک سروو موتور (نوک انتهایی) ثابت کرده‌ام.

برای اینکه این مکانیزم بتواند درب را باز کند، باید در نزدیکی لولا قرار گیرد که درب آن به بدنه اصلی وصل شده است. در تصویر زیر می‌بینید که من سروو موتور را روی بدنه سطل محکم کرده‌ام.

هم‌چنین مطمئن شوید که بازوی بالابر در شرایط درب بسته، به موازات زمین قرار گیرد.

توجه : طبق قوانين فيزيك، انرژي بيشتري براي فشار دادن درب از ناحیه نزدیک به لولا نسبت به نواحی دورتر نياز است. اما برای اینکه درب را باز کنید و هیچ مانعی نداشته باشید، این تنها مکان برای قرارگیری موتور سروو و بازوی آن است.

اتصال سنسور آلتراسونیک

پس از قرار گرفتن سروو موتور، می‌توانید به سراغ سنسور آلتراسونیک بروید. همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده است، دو سوراخ متناسب با سنسور آلتراسونیک را روی قسمت جلوی درب قرار دهید.

هشدار : برای ایجاد این حفره‌ها، باید از یک شی تیز با نیروی زیادی استفاده کنید. مراقب باش.

حال از داخل، سنسور آلتراسونیک را در داخل سوراخ‌ها قرار داده و با کمک چسب آن را محکم کنید.

سیم‌کشی قطعات

آخرین مرحله در ساخت، این است که اتصالات لازم را با استفاده از سیم‌های بلند مطابق شماتیک مدار و ایمن‌سازی آن‌ها برقرار کنید تا در این حالت قطع نشوند.

تمام سیم‌ها، از هر دو مؤلفه یعنی سنسور آلتراسونیک و سروو موتور به پین‌​​های مربوط به آردوینو متصل شده‌اند. این کار، روند ساخت سطل آشغال هوشمند را به پایان می‌رساند.

شماتیک مدار

تصویر زیر شماتیک مدار سطل آشغال هوشمند با استفاده از آردوینو را نشان می‌دهد. این مدار یک طراحی بسیار ساده دارد. زیرا این پروژه تنها دو دیوایس دیگر به جز آردوینو را در بر می‌گیرد.

اجزای مورد نیاز

• آردوینو UNO
• ماژول سنسور آلتراسونیک HC-SR04
• سروو موتور TowerPro SG90
• سیم
• منبع تغذیه 5 ولت
• یک سطل آشغال کوچک با درب لولایی
• سایر موارد (چسب، لوله پلاستیکی و غیره)

کد

کد پروژه نیز در زیر آورده شده است.

#include <Servo.h>
Servo myservo; 
int pos = 20; 
const int trigPin = 5;
const int echoPin = 6;
const int led = 13;

long duration;
float distance;

void setup() 
{
myservo.attach(11);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT); 
pinMode(led, OUTPUT);
myservo.write(pos);
}

void loop() 
{
//Serial.begin(9600);
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = 0.034*(duration/2);
//Serial.println(distance);
if (distance < 27)
{
digitalWrite(led,HIGH);
myservo.write(pos+160);
delay(1000);
}
else 
{
digitalWrite(led,LOW);
myservo.write(pos);
}
delay(300);
}

نحوه کار

پس از راه‌اندازی سطل آشغال هوشمند و برقراری کلیه اتصالات لازم، کد را در آردوینو بارگزاری کرده و منبع تغذیه 5 ولت را به مدار ارائه دهید. پس از روشن شدن سیستم، آردوینو هر جسم در نزدیکی سنسور آلتراسونیک را شناسایی می‌کند.

اگر سنسور آلتراسونیک به عنوان مثال هر شئ مانند دست را تشخیص دهد، آردوینو فاصله آن را محاسبه می‌کند و اگر کمتر از یک مقدار خاص از پیش تعریف شده باشد، آردوینو سروو موتور را فعال کرده و درب را با کمک بازوی موتور باز می‌کند.

پس از مدت معینی، درب به طور خودکار بسته می‌شود.

نتیجه‌گیری

یک پروژه ساده اما مفید بنام سطل آشغال هوشمند با استفاده از آردوینو در اینجا طراحی و ساخته شده است. با استفاده از این پروژه، درب سطل بسته می‌شود؛ به طوری‌که زباله‌ها در معرض دید قرار نگیرند (برای جلوگیری از مگس و پشه) و هنگامی‌که می‌خواهید زباله‌ای در آن بیندازید، به طور خودکار درب را باز می‌کند.

• منبع: ترجمه از سایت electronicshub

امیدواریم این آموزش برای شما مفید واقع شده باشه.

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.