Corbeille automatique : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Salut les amis!

Si vous regardez ma chaîne depuis longtemps, vous vous souvenez probablement d'un projet de poubelle avec couvercle automatique. Ce projet était l'un des premiers en Arduino, on peut dire mes débuts. Mais il présentait un très gros inconvénient: le système consommait plus de 20 milliampères, ce qui rendait impossible le fonctionnement autonome à partir de batteries. Et aujourd'hui, avec de nouvelles connaissances et des dizaines de projets derrière moi, je vais corriger ce problème.

Étape 1: Composants

Pour créer cela, nous avons besoin d'un seau avec un couvercle ouvrant sur les charnières. Cela a été acheté dans les articles ménagers et appelé un seau pour lessive. En tant que carte d'Arduino, j'ai pris le modèle Nano. Le servo-entraînement est souhaitable avec un réducteur en métal. Ensuite - un capteur de distance à ultrasons et un compartiment à piles pour 3 piles de doigts. Pour une mise en beauté, prenons cet élégant étui en plastique.

• Arduino NANO
• Capteur de portée
• Servo
• Support de batterie
• Boîte
• MOSFET Recommande fortement d'utiliser un condensateur électrolytique 10V 470-1000 uF
• Résistance 100 Ohm
• Résistance 10 kOhm

Étape 2: Matériel

Tout d'abord, nous nous débarrassons de l'excès de plastique sur le couvercle. C'est un loquet et la poignée. Le capteur de distance s'intègre parfaitement dans le boîtier, seules les broches de connexion dépassent. Nous les supprimerons. Nous allons d'abord couper le plastique des broches. Au niveau du servomoteur, nous étendons les fils car ils doivent atteindre l'avant de la poubelle. Et nous connectons tout selon ce circuit simple. Le capteur sera alimenté par l'une des broches de l'Arduino, afin de ne pas souder une pile de fils à la broche d'alimentation, car le servo y est déjà connecté.

Maintenant, nous plaçons tout dans le cas. Nous allons d'abord faire des trous pour le capteur. J'ai marqué les centres avec un couteau. J'ai d'abord percé un trou avec une perceuse commune pour la précision du centre, puis je l'ai agrandi avec une perceuse étagée. Remplissez le tout de colle chaude. Le compartiment de la batterie est collé avec un ruban adhésif double face et le fil du servomoteur sortira par le trou latéral.

Étape 3: Servo et montage sur boîtier

Nettoyez maintenant avec du papier de verre côté servo et le couvercle du bac à cet endroit. Nous les collons avec la colle instantanée habituelle. Nous pouvons en plus le renforcer avec les serre-câbles. Vous devez également faire la rainure sous les fils, afin qu'ils ne soient pas trop serrés. Bien entendu, le servomoteur doit entrer dans le godet et ne s'accrocher à rien. Des fils se fixaient le long du bord du seau avec de la colle chaude.

La boîte elle-même est fixée au seau avec des vis et des écrous. Il est nécessaire de le fixer pour que le faisceau du capteur n'accroche pas le couvercle du panier. Pour cela, vous pouvez mettre quelques écrous sous les vis supérieures.

Étape 4: Mécanisme

D'abord je l'ai fait à partir d'un bâton de crème glacée. Mais il était trop épais et ne permettait pas au couvercle de se fermer librement. Ensuite, j'ai fait la même chose à partir du morceau de bocal en métal pour une nourriture en conserve. Dans la partie supérieure la tige du servomoteur est fixée avec un morceau de trombone. Et cette pièce est collée à l'aide de superglue et de soude sur la bande de métal.

Eh bien, montons-le. Tournez très soigneusement le servo jusqu'à la position extrême et fixez la bascule dans la position du couvercle ouvert. Eh bien, maintenant notre seau se ferme et s'ouvre. Faites-le avec précaution, car ce produit de Chine peut se casser, si vous travaillez au contraire. En principe, la partie matérielle est prête, passons à la programmation. Dans un premier temps, nous allons écrire un algorithme simple, sans économie d'énergie.

Étape 5: Programmation dans XOD

J'utilise le langage de programmation visuel XOD, il est basé sur des nœuds. Un nœud est un bloc qui représente soit un périphérique physique tel qu'un capteur, un moteur ou un relais, soit une opération telle que l'ajout, la comparaison ou la concaténation de texte. Vous pouvez regarder tout le processus de création de ce projet dans XOD dans ma vidéo sur la corbeille. De plus, la première photo est un simple programme XOD sans "hystérésis", et la troisième photo l'accompagne.

Vous pouvez télécharger le projet de corbeille XOD dans la page du projet sur GitHub.

Comme vous l'avez déjà remarqué, pour créer cet appareil, nous n'avions besoin de connaître aucun langage de programmation. Nous devions juste réfléchir correctement à la logique du travail et savoir quels nœuds existent dans le programme. C'est une tâche pour quelques soirées de lecture de la documentation. Dans xod, nous voyons clairement quelles données sont transmises, d'où elles sont transmises et d'où elles viennent. Créer la longue feuille de code est la prochaine étape des fans d'Arduino. Vous pouvez commencer à partir d'ici avec la programmation fonctionnelle.

Alors, ça marche ! Parlons économie d'énergie.

Étape 6: Économie d'énergie. Modifications matérielles

Nous avons donc 3 consommateurs d'énergie, l'Arduino lui-même, le capteur et le servo variateur. Pour que l'Arduino consomme moins de la batterie, vous devez éteindre la LED "pwr", qui s'allume en permanence lorsque la carte est sous tension. Il suffit de couper la piste qui y mène.

Ensuite, il y a un régulateur de tension à l'arrière de la carte, nous n'en avons pas besoin non plus, mordez sa broche gauche. Maintenant, Arduino en mode veille a littéralement besoin de quelques dizaines de micro-amplis. Le capteur peut être activé et désactivé directement par un Arduino.

Mais le servo en mode veille consomme beaucoup d'énergie. Nous allons donc utiliser le transistor mosfet comme dans la vidéo sur le météorologue électronique. Vous pouvez prendre n'importe quel mosfet de cette liste. Besoin également d'une résistance de 100 Ohms et 10 kilo Ohm. Je laisserai la liste complète des composants du projet dans la description sous la vidéo.

Le nouveau circuit ressemblera à ceci, le servo alimenté par le mosfet. Au début du mouvement, le servo prend un courant important, vous devez donc mettre le condensateur sur l'entrée d'alimentation.

Étape 7: Programmation. IDE Arduino

La logique du travail est la suivante. Malheureusement, xod n'a pas encore ajouté de modes d'alimentation, j'ai donc écrit le firmware de manière classique dans Arduino IDE, où je régule le système avec la bibliothèque "LowPower". Réveillez-vous, alimentez le capteur, obtenez la distance et éteignez le capteur. Si vous devez ouvrir et fermer le couvercle, connectez l'alimentation au servo, allumez-le et éteignez à nouveau l'alimentation.

Vous pouvez télécharger le croquis Arduino IDE à partir de la page du projet GitHub

Étape 8: Conclusions

Maintenant, le circuit en mode veille consomme environ 0,1 milliampère et peut fonctionner en toute sécurité pendant longtemps avec des piles au doigt. Mais regardez ce qui se passe: pour un fonctionnement stable, il vous faut une tension supérieure à 3,6 Volts, c'est-à-dire supérieure à 1,2 Volts par batterie.

À en juger par le graphique d'une pile alcaline, on peut voir que la pile se décharge exactement à moitié, c'est-à-dire environ 1,1 ampère-heure. C'est environ 460 jours de travail en mode veille, c'est pas mal ? Mais la batterie ne dépensera que la moitié de sa capacité, puis elle pourra être insérée, par exemple, dans la télécommande du téléviseur. Mais si vous utilisez des piles au lithium, elles fonctionneront presque à 100 % de leur capacité, soit près de 3 Ampères heures, soit 3 fois plus longtemps. Les piles au lithium sont plus chères que les piles alcalines, mais je pense que ça vaut le coup.

Merci pour votre attention, et n'oubliez pas qu'il y a une vidéo sur la réalisation de ce projet !