Automatisk skraldespand: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Hej venner!

Hvis du har set min kanal i lang tid, så husker du højst sandsynligt et projekt om en skraldespand med et automatisk dæksel. Dette projekt var et af de første i Arduino, man kan sige min debut. Men det havde en meget stor ulempe: Systemet brugte mere end 20 milliampere, hvilket gjorde det umuligt at arbejde autonomt fra batterier. Og i dag, med ny viden og snesevis af projekter bag mig, vil jeg rette op på dette problem.

Trin 1: Komponenter

For at skabe dette har vi brug for en spand med en dækselåbning på hængslerne. Dette blev købt i husholdningsartikler og kaldet en spand til vaskepulver. Som bestyrelse for Arduino tog jeg Nano -model. Servodrevet er ønskeligt med en metalreduktion. Næste - en ultralydsafstandssensor og et batterirum til 3 fingerbatterier. For en skønhed lad os tage dette stilfulde plastikhus.

• Arduino NANO
• Områdesensor
• Servo
• Batteriholder
• Box
• MOSFET Anbefaler stærkt at bruge elektrolytkondensator 10V 470-1000 uF
• Modstand 100 Ohm
• Modstand 10 kOhm

Trin 2: Hardware

Først slipper vi for overskydende plastik på dækslet. Det er en lås og håndtaget. Afstandssensoren passer perfekt ind i boksen, kun tilslutningstappene stikker ud. Vi fjerner dem. Først skærer vi plasten af stifterne. Ved servodrevet forlænger vi ledningerne, da de skal nå til forsiden af skraldespanden. Og vi forbinder alt i henhold til dette enkle kredsløb. Sensoren drives fra en af benene på Arduino for ikke at lodde en bunke ledninger til strømstiften, fordi servoen allerede er tilsluttet der.

Nu placerer vi alt i sagen. Først skal vi lave huller til sensoren. Jeg markerede centrene med kniv. Først borede jeg hul med en fælles boremaskine for nøjagtigheden af centret og derefter forstørrede det med et trinbor. Fyld alt med varm lim. Batterirummet er limet med et dobbeltsidet klæbende tape, og ledningen fra servodriveren går ud gennem sidehullet.

Trin 3: Servo og kasseophæng

Rengør nu med sandpapir servoside og beholderdækslet på dette sted. Vi limer dem sammen med sædvanlig instant lim. Vi kan yderligere styrke det med kabelbåndene. Du skal også lave rillen under ledningerne, så de ikke er stærkt fastspændt. Servodrevet skal selvfølgelig ind i spanden og ikke klamre sig til noget. Tråde blev fastgjort langs spandens kant med varm lim.

Selve kassen er fastgjort til spanden med skruer og møtrikker. Det er nødvendigt at rette det, så sensorstrålen ikke fanger kurvdækslet. Til dette kan du sætte et par møtrikker under de øvre skruer.

Trin 4: Mekanisme

Først lavede jeg det af en ispind. Men det var for tykt, og tillod ikke dækslet at lukke frit. Derefter gjorde jeg det samme fra stykke metalglas til en dåsemad. I den øvre del er servostyrestangen fastgjort med et stykke papirclips. Og dette stykke limes ved hjælp af superlim og sodavand til metalstrimlen.

Lad os montere det. Vrid servoen meget omhyggeligt til den ekstreme position og fastgør vipperen i positionen af det åbnede dæksel. Nu lukker vores spand og åbner. Gør det omhyggeligt, for dette produkt fra Kina kan gå i stykker, hvis det virker tværtimod. I princippet er hardware -delen klar, lad os gå videre til programmering. Først skriver vi en simpel algoritme uden energibesparelse.

Trin 5: Programmering i XOD

Jeg bruger visuelt baseret programmeringssprog XOD, det er baseret på noder. En knude er en blok, der repræsenterer enten en fysisk enhed som en sensor, motor eller relæ, eller en operation som f.eks. Tilføjelse, sammenligning eller tekstforbindelse. Du kan se hele processen med at lave et projekt i XOD i min video om skraldespand. Også første foto er et simpelt XOD -program uden noget "hysterese", og tredje foto er med.

Du kan downloade XOD -skraldespandsprojekt på projektsiden på GitHub.

Som du allerede har bemærket, havde vi ikke brug for kendskab til programmeringssprog for at oprette denne enhed. Vi var bare nødt til at tænke logikken i værket korrekt ud og vide, hvilke noder der findes i programmet. Det er en opgave et par aftener med at læse dokumentationen. I xod ser vi tydeligt, hvilke data der overføres, hvorfra de transmitteres, og hvor de kommer. Opret det lange ark med koden er det næste trin i Arduino -fans. Du kan starte herfra med funktionel programmering.

Så det virker! Lad os tale om energibesparelse.

Trin 6: Energibesparelse. Hardware ændringer

Så vi har 3 energiforbrugere, selve Arduino, sensoren og servodrevet. For at få Arduino til at spise mindre af batteriet, skal du slukke for "pwr" LED'en, der hele tiden lyser, når der er strøm på tavlen. Bare klip sporet, der fører til det.

Dernæst er der en spændingsregulator på bagsiden af brættet, vi har heller ikke brug for det, bid den venstre pin af. Nu har Arduino i dvaletilstand brug for bogstaveligt talt et par dusin mikroforstærkere. Sensoren kan tændes og slukkes direkte af en Arduino.

Men servoen i standbytilstand forbruger meget energi. Så vi vil bruge mosfet -transistoren som i videoen om den elektroniske vejrudsigter. Du kan tage enhver mosfet fra denne liste. Har også brug for en modstand på 100 Ohm og 10 kilo Ohm. Jeg vil forlade den fulde liste over komponenter til projektet i beskrivelsen under videoen.

Det nye kredsløb vil se sådan ud, servoen drives gennem mosfeten. I begyndelsen af bevægelsen tager servoen en stor strøm, så du skal sætte kondensatoren på strømindgangen.

Trin 7: Programmering. Arduino IDE

Værkets logik er som følger. Desværre har xod endnu ikke tilføjet strømtilstande, så jeg skrev firmwaren klassisk i Arduino IDE, hvor jeg regulerer systemet med biblioteket "LowPower". Vågn op, føder strøm til sensoren, få afstanden, og sluk sensoren. Hvis du skal åbne og lukke dækslet, skal du slutte strømmen til servoen, tænde den og slukke for strømmen igen.

Du kan downloade Arduino IDE -skitse fra GitHub -projektsiden

Trin 8: Konklusioner

Nu forbruger kredsløbet i standbytilstand cirka 0,1 milliampere og kan sikkert arbejde i lang tid fra fingerbatterier. Men se hvad der er galt: For stabil drift har du brug for en spænding højere end 3,6 volt, det vil sige over 1,2 volt pr. Batteri.

At dømme ud fra grafen for et alkalisk batteri, kan det ses, at batteriet aflader nøjagtigt det halve, det vil sige cirka 1,1 ampere timer. Det er cirka 460 dages arbejde i standbytilstand, er det ikke dårligt? Men batteriet bruger kun halvdelen af kapaciteten, og så kan det eksempelvis indsættes i fjernbetjeningen fra fjernsynet. Men hvis du bruger litiumbatterier, fungerer de næsten til 100% af kapaciteten, og det er næsten 3 ampere timer, det vil sige 3 gange længere. Litiumbatterier er dyrere end alkaliske batterier, men jeg synes, det er det værd.

Tak for din opmærksomhed, og glem ikke, at der er video om at lave dette projekt!