Thùng rác tự động: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chào các bạn!

Nếu bạn đã theo dõi kênh của tôi từ lâu, thì chắc hẳn bạn sẽ nhớ đến một dự án về thùng rác có nắp đậy tự động. Dự án này là một trong những dự án đầu tiên trong Arduino, có thể nói là đầu tay của tôi. Nhưng nó có một nhược điểm rất lớn: hệ thống tiêu thụ hơn 20 miliampe, khiến nó không thể hoạt động tự động từ pin. Và hôm nay, với kiến thức mới và hàng tá dự án phía sau, tôi sẽ sửa lại vấn đề này.

Bước 1: Các thành phần

Để tạo ra điều này, chúng ta cần một cái xô có nắp mở trên bản lề. Cái này được mua ở hàng gia dụng và được gọi là thùng đựng bột giặt. Là một bảng Arduino, tôi lấy mô hình Nano. Ổ đĩa servo được mong muốn với một bộ giảm tốc bằng kim loại. Tiếp theo - một cảm biến khoảng cách siêu âm và một ngăn chứa pin cho 3 viên pin ngón tay. Để có một vẻ đẹp, chúng ta hãy lấy chiếc hộp nhựa thời trang này.

• Arduino NANO
• Cảm biến phạm vi
• Servo
• Giá đỡ pin
• Hộp
• MOSFET Đặc biệt khuyên bạn nên sử dụng tụ điện 10V 470-1000 uF
• Điện trở 100 Ohm
• Điện trở 10 kOhm

Bước 2: Phần cứng

Đầu tiên chúng ta loại bỏ phần nhựa thừa trên nắp. Đó là một chốt và tay cầm. Cảm biến khoảng cách vừa vặn với hộp, chỉ có các chân kết nối là thò ra ngoài. Chúng tôi sẽ xóa chúng. Đầu tiên chúng ta sẽ cắt nhựa của những chiếc ghim. Tại ổ đĩa servo, chúng tôi kéo dài các dây khi chúng phải chạm tới phía trước của thùng rác. Và chúng tôi đang kết nối mọi thứ theo mạch đơn giản này. Cảm biến sẽ cấp nguồn từ một trong các chân của Arduino, để không hàn một đống dây vào chân nguồn, vì servo đã được kết nối ở đó.

Bây giờ chúng tôi đặt mọi thứ trong trường hợp. Đầu tiên chúng ta sẽ tạo lỗ cho cảm biến. Tôi đánh dấu các trung tâm bằng dao. Đầu tiên, tôi khoan lỗ bằng một mũi khoan thông thường để có độ chính xác của tâm và sau đó mở rộng nó bằng một mũi khoan bước. Trám tất cả mọi thứ bằng keo nóng. Ngăn chứa pin được dán bằng băng dính hai mặt và dây từ trình điều khiển servo sẽ đi ra ngoài qua lỗ bên.

Bước 3: Servo và Box Mount

Bây giờ làm sạch bằng giấy nhám bên servo và nắp thùng tại chỗ này. Chúng tôi dán chúng lại với nhau bằng keo tức thời thông thường. Chúng tôi cũng có thể tăng cường nó bằng các dây buộc cáp. Ngoài ra, bạn cần tạo rãnh dưới dây để chúng không bị kẹp chặt. Tất nhiên, bộ truyền động servo phải đi vào thùng và không bám vào bất cứ thứ gì. Dây điện được buộc dọc theo mép thùng bằng keo nóng.

Hộp được gắn chặt vào gầu bằng vít và đai ốc. Cần phải sửa để tia cảm biến không bắt vào nắp rổ. Đối với điều này, bạn có thể đặt một vài đai ốc dưới các vít phía trên.

Bước 4: Cơ chế

Đầu tiên tôi làm nó từ một que kem. Nhưng nó quá dày, và không cho phép đóng nắp một cách tự do. Sau đó, tôi đã làm điều tương tự từ mảnh lọ kim loại cho đồ hộp. Ở phần trên, thanh của trình điều khiển servo được cố định bằng một miếng kẹp giấy. Và mảnh này được dán bằng keo siêu dính và soda vào dải kim loại.

Vâng, chúng ta hãy gắn kết nó. Rất cẩn thận vặn servo đến vị trí cực hạn và cố định bộ điều chỉnh ở vị trí của nắp đã mở. Vâng, bây giờ thùng của chúng ta đóng và mở. Hãy làm cẩn thận, bởi vì sản phẩm này của Trung Quốc có thể bị vỡ, nếu làm ngược lại. Về nguyên tắc, phần cứng đã sẵn sàng, chúng ta hãy tiến hành lập trình. Đầu tiên, chúng ta sẽ viết một thuật toán đơn giản, không tiết kiệm năng lượng.

Bước 5: Lập trình trong XOD

Tôi sử dụng ngôn ngữ lập trình dựa trên trực quan XOD, nó dựa trên các nút. Nút là một khối đại diện cho một số thiết bị vật lý như cảm biến, động cơ hoặc rơ le hoặc một số hoạt động như thêm, so sánh hoặc nối văn bản. Bạn có thể xem tất cả quá trình thực hiện dự án whis trong XOD trong video của tôi về thùng rác. Ngoài ra, bức ảnh đầu tiên là một chương trình XOD đơn giản mà không có một số "độ trễ", và bức ảnh thứ ba là với nó.

Bạn có thể tải xuống dự án thùng rác XOD trong trang dự án trên GitHub.

Như bạn đã thấy, để tạo ra thiết bị này, chúng tôi không cần kiến thức về bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào. Chúng tôi chỉ cần nghĩ ra logic của công việc một cách chính xác và biết những nút nào tồn tại trong chương trình. Đó là một nhiệm vụ cho một vài buổi tối để đọc tài liệu. Trong xod, chúng ta thấy rõ dữ liệu được truyền đi, dữ liệu được truyền từ đâu và đến đâu. Tạo bảng mã dài là bước tiếp theo của người hâm mộ Arduino. Bạn có thể bắt đầu từ đây với lập trình chức năng.

Vì vậy, nó hoạt động! Hãy nói về tiết kiệm năng lượng.

Bước 6: Tiết kiệm năng lượng. Sửa đổi phần cứng

Vì vậy, chúng ta có 3 người tiêu thụ năng lượng, chính Arduino, cảm biến và ổ đĩa servo. Để làm cho Arduino ăn pin ít hơn, bạn cần tắt đèn LED "pwr", đèn này phát sáng liên tục khi có nguồn trên bo mạch. Chỉ cần cắt theo dõi dẫn đến nó.

Tiếp theo có một bộ điều chỉnh điện áp ở mặt sau của bo mạch, chúng ta không cần nó quá, hãy cắn đứt chân trái của nó. Bây giờ Arduino ở chế độ ngủ thực sự cần vài chục micro ampe. Cảm biến có thể được bật và tắt trực tiếp bằng Arduino.

Nhưng servo ở chế độ chờ tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Vì vậy, chúng ta sẽ sử dụng transistor mosfet như trong video về máy dự báo thời tiết điện tử. Bạn có thể lấy bất kỳ mosfet nào từ danh sách này. Cũng cần một điện trở 100 Ohms và 10 kilo Ohm. Tôi sẽ để danh sách đầy đủ các thành phần của dự án trong phần mô tả dưới video.

Mạch mới sẽ giống như thế này, servo được cấp nguồn thông qua mosfet. Khi bắt đầu chuyển động, servo nhận một dòng điện lớn, vì vậy bạn cần đặt tụ điện vào đầu vào nguồn.

Bước 7: Lập trình. Arduino IDE

Logic của công việc như sau. Thật không may, xod vẫn chưa thêm các chế độ nguồn, vì vậy tôi đã viết phần sụn theo kiểu cổ điển trong Arduino IDE, nơi tôi điều chỉnh hệ thống bằng thư viện "LowPower". Đánh thức, cấp nguồn cho cảm biến, lấy khoảng cách và tắt cảm biến. Nếu bạn cần mở và đóng nắp, hãy kết nối nguồn với servo, bật nó và tắt nguồn lại.

Bạn có thể tải xuống bản phác thảo Arduino IDE từ trang dự án GitHub

Bước 8: Kết luận

Bây giờ mạch ở chế độ chờ tiêu thụ khoảng 0,1 miliampe và có thể an toàn hoạt động trong thời gian dài từ pin ngón tay. Nhưng hãy xem vấn đề là gì: để hoạt động ổn định, bạn cần điện áp cao hơn 3,6 Volts, tức là trên 1,2 Volts cho mỗi pin.

Đánh giá từ đồ thị đối với pin kiềm, có thể thấy rằng pin phóng điện chính xác một nửa, tức là khoảng 1,1 Ampe giờ. Đó là khoảng 460 ngày làm việc ở chế độ chờ, không tệ phải không? Nhưng pin sẽ chỉ sử dụng một nửa dung lượng và sau đó nó có thể được lắp vào điều khiển từ xa của TV chẳng hạn. Nhưng nếu bạn sử dụng pin lithium, chúng sẽ hoạt động gần như 100% công suất, và con số này là gần 3 Ampe giờ, tức là lâu hơn gấp 3 lần. Pin Lithium đắt hơn pin kiềm, nhưng tôi nghĩ nó đáng giá.

Cảm ơn sự chú ý của bạn và đừng quên rằng có video về việc thực hiện dự án này!