Coș de gunoi automat: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Salut prieteni!

Dacă îmi urmărești canalul de mult timp, atunci îți amintești cel mai probabil un proiect despre un coș de gunoi cu capac automat. Acest proiect a fost unul dintre primele în Arduino, se poate spune debutul meu. Dar avea un dezavantaj foarte mare: sistemul consuma mai mult de 20 de miliamperi, ceea ce făcea imposibilă funcționarea autonomă de la baterii. Și astăzi, cu noi cunoștințe și zeci de proiecte în spatele meu, voi corecta această problemă.

Pasul 1: Componente

Pentru a crea acest lucru, avem nevoie de o găleată cu o deschidere a capacului pe balamale. Aceasta a fost cumpărată în articole de uz casnic și a fost numită găleată pentru spălarea prafului. Ca o placa a Arduino am luat modelul Nano. Servomotorul este de dorit cu un reductor metalic. În continuare - un senzor de distanță cu ultrasunete și un compartiment pentru baterii pentru baterii cu 3 degete. Pentru o frumusețe, să luăm această carcasă elegantă din plastic.

• Arduino NANO
• Senzor de distanță
• Servo
• Suport baterie
• Caseta
• MOSFET Vă recomandăm să utilizați condensator electrolitic 10V 470-1000 uF
• Rezistor 100 Ohm
• Rezistor 10 kOhm

Pasul 2: Hardware

Mai întâi scăpăm de excesul de plastic de pe capac. Este un zăvor și mânerul. Senzorul de distanță se potrivește perfect în cutie, doar pinii de conectare sunt lipiți. Le vom elimina. Mai întâi vom tăia plasticul știfturilor. La servomotor extindem firele deoarece acestea trebuie să ajungă în partea din față a coșului de gunoi. Și conectăm totul în funcție de acest circuit simplu. Senzorul va fi alimentat de la unul dintre pinii Arduino, pentru a nu lipi o grămadă de fire la pinul de alimentare, deoarece servo-ul este deja conectat acolo.

Acum plasăm totul în carcasă. Mai întâi vom face găuri pentru senzor. Am marcat centrele cu cuțitul. Mai întâi am forat gaura cu un burghiu comun pentru precizia centrului și apoi l-am mărit cu un burghiu cu trepte. Umpleți totul cu lipici fierbinte. Compartimentul bateriei este lipit cu o bandă adezivă pe două fețe, iar firul de la servodirecție va ieși prin orificiul lateral.

Pasul 3: Servo și Box Mount

Acum curățați cu partea servo a hârtiei de șlefuit și capacul coșului în acest loc. Le lipim împreună cu lipici instant obișnuit. Îl putem întări suplimentar cu legăturile de cablu. De asemenea, trebuie să faceți canelura sub fire, astfel încât să nu fie strânse puternic. Desigur, servomotorul trebuie să intre în cupă și să nu se agațe de nimic. Sârmele se fixau de-a lungul marginii găleții cu adeziv fierbinte.

Cutia în sine este fixată pe cupă cu șuruburi și piulițe. Este necesar să-l fixați astfel încât fasciculul senzorului să nu prindă capacul coșului. Pentru aceasta puteți pune câteva piulițe sub șuruburile superioare.

Pasul 4: Mecanism

Mai întâi am făcut-o dintr-un băț de înghețată. Dar era prea gros și nu permitea închiderea liberă a capacului. Apoi am făcut același lucru din bucata de borcan metalic pentru o conservă. În partea superioară, tija servomotorului este fixată cu o bucată de agrafă. Și această piesă este lipită folosind superglue și sifon pe banda de metal.

Ei bine, hai să o montăm. Răsuciți cu atenție servo-ul în poziția extremă și fixați balansierul în poziția capacului deschis. Ei bine, acum găleata noastră se închide și se deschide. Faceți-o cu atenție, deoarece acest produs din China se poate rupe, dacă funcționează dimpotrivă. În principiu, partea hardware este gata, să trecem la programare. La început, vom scrie un algoritm simplu, fără economii de energie.

Pasul 5: Programare în XOD

Folosesc programare bazată pe vizualizare XOD, se bazează pe noduri. Un nod este un bloc care reprezintă fie un dispozitiv fizic, cum ar fi un senzor, un motor sau un releu, fie o operație cum ar fi adăugarea, compararea sau concatenarea textului. Puteți viziona toate procesele de realizare a acestui proiect în XOD în videoclipul meu despre coșul de gunoi. De asemenea, prima fotografie este un program XOD simplu, fără „histerezis”, iar a treia fotografie este cu ea.

Puteți descărca proiectul coșului de gunoi XOD în pagina proiectului de pe GitHub.

După cum ați observat deja, pentru a crea acest dispozitiv nu am avut nevoie de cunoștințe despre niciun limbaj de programare. Trebuia doar să gândim corect logica muncii și să știm ce noduri există în program. Este o sarcină pentru câteva seri de citire a documentației. În xod, vedem clar ce date sunt transmise, de unde sunt transmise și de unde provin. Crearea foii lungi a codului este următorul pas al fanilor Arduino. Puteți începe de aici cu programare funcțională.

Deci, funcționează! Să vorbim despre economia de energie.

Pasul 6: Economisirea energiei. Modificări hardware

Deci, avem 3 consumatori de energie, Arduino în sine, senzorul și servo drive-ul. Pentru ca Arduino să mănânce mai puțin din baterie, trebuie să opriți LED-ul „pwr”, care luminează constant atunci când este alimentată placa. Tăiați doar pista care duce la ea.

Apoi, există un regulator de tensiune pe partea din spate a plăcii, nu avem nevoie și de el, mușcați pinul stâng. Acum, modul Arduino în modul de repaus are nevoie literalmente de câteva duzini de micro amperi. Senzorul poate fi pornit și oprit direct de un Arduino.

Dar servo-ul în modul de așteptare consumă multă energie. Așa că vom folosi tranzistorul MOSFET ca în videoclipul despre prognozatorul electronic de vreme. Puteți lua orice mosfet din această listă. De asemenea, aveți nevoie de un rezistor de 100 ohmi și 10 kilograme ohm. Voi lăsa lista completă a componentelor proiectului în descrierea de sub videoclip.

Noul circuit va arăta astfel, servo alimentat prin MOSFET. La începutul mișcării, servo-ul ia un curent mare, deci trebuie să puneți condensatorul pe puterea de intrare.

Pasul 7: Programare. IDE Arduino

Logica lucrării este următoarea. Din păcate, xod nu a adăugat încă moduri de alimentare, așa că am scris firmware-ul clasic în Arduino IDE, unde reglez sistemul cu biblioteca „LowPower”. Trezește-te, alimentezi senzorul, obține distanța și oprește senzorul. Dacă trebuie să deschideți și să închideți capacul, conectați alimentarea la servo, porniți-l și opriți din nou alimentarea.

Puteți descărca schița Arduino IDE de pe pagina proiectului GitHub

Pasul 8: Concluzii

Acum, circuitul în modul de așteptare consumă aproximativ 0,1 miliamperi și poate funcționa în siguranță pentru o lungă perioadă de timp de la baterii cu degetele. Dar uite care este problema: pentru o funcționare stabilă, aveți nevoie de o tensiune mai mare de 3,6 volți, adică peste 1,2 volți pe baterie.

Judecând din graficul pentru o baterie alcalină, se poate observa că bateria se descarcă exact la jumătate, adică aproximativ 1,1 ampere ore. Adică aproximativ 460 de zile de lucru în modul de așteptare, nu este rău? Dar bateria va cheltui doar jumătate din capacitate și apoi poate fi introdusă, de exemplu, în telecomanda de pe televizor. Dar dacă utilizați baterii cu litiu, acestea vor funcționa aproape la 100% din capacitate, iar aceasta este de aproape 3 Ampere ore, adică de 3 ori mai mult. Bateriile cu litiu sunt mai scumpe decât bateriile alcaline, dar cred că merită.

Vă mulțumim pentru atenție și nu uitați că există un videoclip despre realizarea acestui proiect!