Tempat Sampah Otomatis: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Hai teman!

Jika Anda telah menonton saluran saya untuk waktu yang lama, kemungkinan besar Anda akan mengingat proyek tentang tempat sampah dengan penutup otomatis. Proyek ini adalah salah satu yang pertama di Arduino, bisa dikatakan debut saya. Tapi itu memiliki satu kelemahan yang sangat besar: sistem mengkonsumsi lebih dari 20 miliampere, yang membuatnya tidak mungkin untuk bekerja secara mandiri dari baterai. Dan hari ini, dengan pengetahuan baru dan lusinan proyek di belakang saya, saya akan memperbaiki masalah ini.

Langkah 1: Komponen

Untuk membuatnya, kita membutuhkan ember dengan bukaan penutup pada engselnya. Ini dibeli di barang-barang rumah tangga dan disebut ember untuk bubuk cuci. Sebagai board Arduino saya mengambil model Nano. Penggerak servo diinginkan dengan peredam logam. Berikutnya - sensor jarak ultrasonik dan kompartemen baterai untuk baterai 3 jari. Untuk kecantikan mari kita ambil kotak plastik bergaya ini.

• Arduino NANO
• Sensor jarak
• Servo
• Tempat baterai
• Kotak
• MOSFET Sangat merekomendasikan untuk menggunakan kapasitor elektrolit 10V 470-1000 uF
• Resistor 100 Ohm
• Resistor 10 kOhm

Langkah 2: Perangkat Keras

Pertama kita singkirkan plastik berlebih di sampul. Ini adalah gerendel dan pegangannya. Sensor jarak sangat pas dengan kotak, hanya pin sambungan yang menonjol. Kami akan menghapusnya. Pertama kita akan memotong plastik dari pin. Pada penggerak servo, kami memperpanjang kabel karena harus mencapai bagian depan tempat sampah. Dan kami menghubungkan semuanya sesuai dengan rangkaian sederhana ini. Sensor akan dialiri daya dari salah satu pin Arduino, agar tidak menyolder tumpukan kabel ke pin power, karena servo sudah terhubung disana.

Sekarang kami menempatkan semuanya dalam kasing. Pertama kita akan membuat lubang untuk sensornya. Saya menandai bagian tengahnya dengan pisau. Pertama saya mengebor lubang dengan bor biasa untuk akurasi pusat dan kemudian memperbesarnya dengan bor langkah. Isi semuanya dengan lem panas. Kompartemen baterai direkatkan dengan pita perekat dua sisi, dan kabel dari driver servo akan keluar melalui lubang samping.

Langkah 3: Servo dan Box Mount

Sekarang bersihkan dengan sisi servo amplas dan penutup tempat sampah di tempat ini. Kami merekatkannya dengan lem instan biasa. Kita juga bisa memperkuatnya dengan ikatan kabel. Anda juga perlu membuat alur di bawah kabel, agar tidak terjepit dengan kuat. Tentu saja, penggerak servo harus masuk ke ember dan tidak melekat pada apa pun. Kabel diikat di sepanjang tepi ember dengan lem panas.

Kotak itu sendiri diikat ke ember dengan sekrup dan mur. Hal ini diperlukan untuk memperbaikinya agar sinar sensor tidak menangkap penutup keranjang. Untuk ini, Anda dapat meletakkan beberapa mur di bawah sekrup atas.

Langkah 4: Mekanisme

Pertama saya membuatnya dari stik es krim. Tapi itu terlalu tebal, dan tidak memungkinkan penutup untuk menutup dengan bebas. Kemudian saya melakukan hal yang sama dari potongan toples logam untuk makanan kaleng. Di bagian atas batang driver servo diperbaiki dengan sepotong klip kertas. Dan bagian ini direkatkan menggunakan superglue dan soda ke strip logam.

Nah, mari kita pasang. Putar servo dengan sangat hati-hati ke posisi ekstrem dan pasang rocker pada posisi penutup yang terbuka. Nah, sekarang ember kita tertutup dan terbuka. Lakukan dengan hati-hati, karena produk China ini bisa pecah, jika bekerja sebaliknya. Pada prinsipnya bagian hardware sudah siap, mari kita lanjutkan ke pemrograman. Pada awalnya, kami akan menulis algoritma sederhana, tanpa penghematan energi.

Langkah 5: Pemrograman di XOD

Saya menggunakan bahasa pemrograman berbasis visual XOD, ini didasarkan pada node. Node adalah blok yang mewakili beberapa perangkat fisik seperti sensor, motor, atau relai, atau beberapa operasi seperti penambahan, perbandingan, atau penggabungan teks. Anda dapat menonton semua proses pembuatan proyek di XOD di video saya tentang tempat sampah. Juga foto pertama adalah program XOD sederhana tanpa "histerisis", dan foto ketiga ada bersamanya.

Anda dapat mengunduh proyek tempat sampah XOD di halaman proyek di GitHub.

Seperti yang telah Anda perhatikan, untuk membuat perangkat ini, kami tidak memerlukan pengetahuan tentang bahasa pemrograman apa pun. Kami hanya perlu memikirkan logika pekerjaan dengan benar dan mengetahui node mana yang ada dalam program. Ini adalah tugas untuk beberapa malam membaca dokumentasi. Di xod, kita dengan jelas melihat data apa yang ditransmisikan, dari mana dikirim dan dari mana asalnya. Membuat lembaran kode yang panjang adalah langkah selanjutnya dari para penggemar Arduino. Anda dapat mulai dari sini dengan pemrograman fungsional.

Jadi, itu berhasil! Mari kita bicara tentang hemat energi.

Langkah 6: Penghematan Energi. Modifikasi Perangkat Keras

Jadi, kami memiliki 3 konsumen energi, Arduino itu sendiri, sensor dan drive servo. Untuk membuat Arduino makan lebih sedikit dari baterai, Anda perlu mematikan "pwr" LED, yang menyala terus-menerus ketika ada daya di papan. Potong saja jalur yang menuju ke sana.

Selanjutnya ada pengatur tegangan di bagian belakang papan, kita tidak membutuhkannya juga, gigit pin kirinya. Sekarang Arduino dalam mode tidur membutuhkan beberapa lusin ampli mikro. Sensor dapat dihidupkan dan dimatikan langsung oleh Arduino.

Tetapi servo dalam mode siaga menghabiskan banyak energi. Sehingga kita akan menggunakan transistor mosfet seperti pada video tentang prakiraan cuaca elektronik. Anda dapat mengambil MOSFET apapun dari daftar ini. Juga membutuhkan resistor 100 Ohm dan 10 kilo Ohm. Saya akan meninggalkan daftar lengkap komponen untuk proyek dalam deskripsi di bawah video.

Sirkuit baru akan terlihat seperti ini, servo ditenagai melalui MOSFET. Pada awal gerakan, servo mengambil arus yang besar, sehingga Anda perlu meletakkan kapasitor pada input daya.

Langkah 7: Pemrograman. Arduino IDE

Logika kerjanya adalah sebagai berikut. Sayangnya, xod belum menambahkan mode daya, jadi saya menulis firmware secara klasik di Arduino IDE, di mana saya mengatur sistem dengan perpustakaan "LowPower". Bangun, masukkan daya ke sensor, dapatkan jarak, dan matikan sensor. Jika Anda perlu membuka dan menutup penutup, sambungkan daya ke servo, hidupkan, dan matikan daya lagi.

Anda dapat mengunduh sketsa Arduino IDE dari halaman proyek GitHub

Langkah 8: Kesimpulan

Sekarang sirkuit dalam mode siaga mengkonsumsi sekitar 0,1 miliampere dan dapat bekerja dengan aman untuk waktu yang lama dari baterai jari. Tapi lihat apa masalahnya: untuk operasi yang stabil, Anda memerlukan tegangan lebih tinggi dari 3,6 Volt, yaitu di atas 1,2 Volt per baterai.

Dilihat dari grafik untuk baterai alkaline, dapat dilihat bahwa baterai habis tepat setengahnya, yaitu sekitar 1,1 Ampere jam. Itu kira-kira 460 hari kerja dalam mode standby, bukan? Tetapi baterai hanya akan menghabiskan setengah dari kapasitasnya, dan kemudian dapat dimasukkan, misalnya, di remote control dari TV. Tetapi jika Anda menggunakan baterai lithium, mereka akan bekerja hampir 100% dari kapasitas, dan ini hampir 3 Ampere jam, yaitu 3 kali lebih lama. Baterai lithium lebih mahal daripada baterai alkaline, tapi saya pikir itu sepadan.

Terima kasih atas perhatiannya, dan jangan lupa, ada video tentang pembuatan proyek ini!