Paperera automàtica: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola amics!

Si heu estat veient el meu canal durant molt de temps, és probable que recordeu un projecte sobre una paperera amb tapa automàtica. Aquest projecte va ser un dels primers a Arduino, es pot dir el meu debut. Però tenia un inconvenient molt gran: el sistema consumia més de 20 miliamperis, cosa que feia impossible treballar de forma autònoma a partir de les bateries. I avui, amb nous coneixements i dotzenes de projectes darrere meu, corregiré aquest problema.

Pas 1: components

Per crear-ho, necessitem una galleda amb una tapa oberta a les frontisses. Es comprava en articles per a la llar i es deia cubell per a rentar pols. Com a tauler d'Arduino vaig prendre el model Nano. El servoaccionament és desitjable amb un reductor de metall. A continuació: un sensor de distància per ultrasons i un compartiment de bateries per a 3 bateries digitals. Per a una bellesa, prenem aquest elegant estoig de plàstic.

• Arduino NANO
• Sensor d'abast
• Servo
• Suport de la bateria
• Quadre
• MOSFET Es recomana utilitzar condensador electrolític de 10V 470-1000 uF
• Resistència de 100 Ohm
• Resistència de 10 kOhm

Pas 2: maquinari

Primer ens desferem de l’excés de plàstic de la coberta. És un pestell i el mànec. El sensor de distància s’adapta perfectament a la caixa, només hi ha els passadors de connexió que sobresurten. Els eliminarem. Primer tallarem el plàstic dels passadors. A la servoacció estenem els cables ja que han d’arribar a la part frontal de la paperera. I ho estem connectant tot segons aquest senzill circuit. El sensor s'alimentarà des d'un dels pins de l'Arduino, per no soldar una pila de cables al pin d'alimentació, perquè el servo ja està connectat allà.

Ara ho col·loquem tot a la caixa. Primer farem forats per al sensor. Vaig marcar els centres amb un ganivet. Primer he forat amb un trepant comú per a la precisió del centre i després l’he ampliat amb un trepant de graons. Ompliu-ho tot amb cola calenta. El compartiment de la bateria està enganxat amb una cinta adhesiva de doble cara i el cable del servoconductor sortirà pel forat lateral.

Pas 3: muntatge del servocomandament

Ara netegeu-lo amb el costat del servo de paper de vidre i la tapa del contenidor d’aquest lloc. Les enganxem junt amb la cola instantània habitual. Podem reforçar-lo addicionalment amb els tirants. També cal fer la ranura sota els cables, de manera que no estiguin fortament subjectats. Per descomptat, el servoaccionament ha d’entrar a la galleda i no s’aferra a res. Els cables es fixaven al llarg de la vora del cubell amb cola calenta.

La caixa es fixa a la galleda amb cargols i femelles. Cal fixar-lo perquè el feix del sensor no agafi la tapa de la cistella. Per a això, podeu posar un parell de femelles sota els cargols superiors.

Pas 4: Mecanisme

Primer el vaig fer amb un pal de gelat. Però era massa gruixut i no permetia que la tapa es tanqués lliurement. Després vaig fer el mateix del tros de pot de metall per a una conserva. A la part superior la vareta del servoconductor es fixa amb un tros de clip. I aquesta peça s’enganxa amb superglue i sosa a la tira de metall.

Bé, muntem-lo. Gireu el servo amb molta cura fins a la posició extrema i fixeu el basculant a la posició de la tapa oberta. Bé, ara la nostra galleda es tanca i s’obre. Feu-ho amb cura, perquè aquest producte de la Xina es pot trencar, si funciona al contrari. En principi, la part del maquinari està a punt, anem a la programació. Al principi, escriurem un algorisme senzill, sense estalviar energia.

Pas 5: programació en XOD

Faig servir XOD de llenguatge de programació visual, es basa en nodes. Un node és un bloc que representa algun dispositiu físic com un sensor, un motor o un relé, o alguna operació com ara addició, comparació o concatenació de text. Podeu veure tot el procés d’elaboració d’aquest projecte a XOD al meu vídeo sobre la paperera. La primera foto també és un programa XOD senzill sense "histèresi", i la tercera foto inclou.

Podeu descarregar el projecte de paperera XOD a la pàgina del projecte a GitHub.

Com ja heu notat, per crear aquest dispositiu no necessitàvem coneixement de cap llenguatge de programació. Simplement havíem de pensar correctament la lògica del treball i saber quins nodes existeixen al programa. És una tasca per llegir un parell de vespres la documentació. A xod, veiem clarament quines dades es transmeten, d’on es transmeten i d’on provenen. Crear el full llarg del codi és el següent pas dels fans d'Arduino. Podeu començar des d’aquí amb una programació funcional.

Per tant, funciona! Parlem de l’estalvi energètic.

Pas 6: estalvi energètic. Modificacions de maquinari

Per tant, tenim 3 consumidors d’energia, el propi Arduino, el sensor i el servoaccionament. Per fer que l'Arduino mengi menys de la bateria, heu d'apagar el LED "pwr", que brilla constantment quan hi ha alimentació a la placa. Només cal tallar la pista que hi porta.

A continuació, hi ha un regulador de tensió a la part posterior de la placa, no el necessitem també, mosseu-li el pin esquerre. Ara Arduino en mode de repòs necessita literalment un parell de dotzenes de microamplis. El sensor es pot activar i desactivar directament mitjançant un Arduino.

Però el servo en mode d’espera consumeix molta energia. De manera que farem servir el transistor mosfet com al vídeo sobre la predicció meteorològica electrònica. Podeu agafar qualsevol mosfet d’aquesta llista. També necessiteu una resistència de 100 ohms i 10 quilos d’ohm. Deixaré la llista completa de components del projecte a la descripció del vídeo.

El nou circuit es veurà així, el servo alimentat a través del mosfet. Al començament del moviment, el servo pren un gran corrent, de manera que cal posar el condensador a l’entrada de potència.

Pas 7: Programació. IDE Arduino

La lògica del treball és la següent. Malauradament, xod encara no ha afegit modes d'alimentació, així que he escrit el firmware de manera clàssica a Arduino IDE, on regula el sistema amb la biblioteca "LowPower". Despertar, alimentar el sensor, obtenir la distància i apagar el sensor. Si heu d’obrir i tancar la tapa, connecteu l’alimentació al servo, enceneu-la i torneu a apagar l’alimentació.

Podeu descarregar l’esbós Arduino IDE des de la pàgina del projecte GitHub

Pas 8: Conclusions

Ara el circuit en mode d’espera consumeix aproximadament 0,1 miliamperis i pot funcionar amb seguretat durant molt de temps a partir de les bateries digitals. Però mireu què passa: per a un funcionament estable, necessiteu un voltatge superior a 3,6 volts, és a dir, superior a 1,2 volts per bateria.

A jutjar pel gràfic d’una pila alcalina, es pot veure que la pila es descarrega exactament a la meitat, és a dir, aproximadament 1,1 hores. És a dir, aproximadament 460 dies de treball en mode d'espera, no està malament? Però la bateria gastarà només la meitat de la capacitat i es podrà inserir, per exemple, al control remot del televisor. Però si utilitzeu bateries de liti, funcionaran gairebé fins al 100% de la seva capacitat, i això suposa gairebé 3 hores, és a dir, 3 vegades més. Les bateries de liti són més cares que les alcalines, però crec que val la pena.

Gràcies per la vostra atenció i no us oblideu que hi ha un vídeo sobre com fer aquest projecte.