Test: การทำโปรเจกต์ถังขยะเปิด-ปิดฝาแบบไร้สัมผัสอัตโนมัติด้วย Arduino

การทำโปรเจกต์ถังขยะเปิด-ปิดฝาแบบไร้สัมผัสอัตโนมัติด้วย Arduino สามารถทำได้โดยใช้เซนเซอร์อินฟราเรด (IR) หรือเซนเซอร์ Ultrasonic เพื่อตรวจจับการเคลื่อนไหวของมือหรือวัตถุที่อยู่ในระยะที่กำหนด หากตรวจจับเห็นการเคลื่อนไหว ฝาถังขยะจะถูกเปิดโดยมอเตอร์ Servo และจะปิดเองหลังจากเวลาที่กำหนด โดยในโปรเจกนี้เราจะใช้ Ultrasonic

Arduino เป็น มินิโปรเจคขนาดเล็กสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานให้เหมาะสมตามความต้องการของเรา

สิ่งที่ต้องใช้
- ถังขยะแบบฝา เปิด / ปิด ขนาดเล็ก
- Arduino Nano จำนวน 1 บอร์ด
- Sensor IR ตรวจจับวัตถุ จำนวน 1 บอร์ด
- Protoboard 400 pin จำนวน 1 บอร์ด
- Servo MG996 จำนวน 1 ตัว
- แบตเตอรี่ 18650 จำนวน 2 ก้อน
- รางถ่าน 18650 แบบ 2 ก้อน 1 ชิ้น
- สายจั๊มเปอร์

นักเรียนต้องเตรียม
- ถังขยะแบบฝา เปิด / ปิด ขนาดเล็ก
- Arduino Nano จำนวน 1 บอร์ด
- Sensor IR ตรวจจับวัตถุ จำนวน 1 บอร์ด
- Protoboard 400 pin จำนวน 1 บอร์ด
- Servo MG996 จำนวน 1 ตัว
- แบตเตอรี่ 18650 จำนวน 2 ก้อน
- รางถ่าน 18650 แบบ 2 ก้อน 1 ชิ้น
- สายจั๊มเปอร์

ความสะอาดในการจัดการขยะเป็นสิ่งที่ควรให้ความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุคปัจจุบันที่เราต้องเน้นความสะอาดและการไม่สัมผัสสิ่งต่างๆ เพื่อป้องกันการระบาดของเชื้อโรค มาพบกับโปรเจกต์ ถังขยะอัจฉริยะ ที่พัฒนาขึ้นโดยการใช้ Arduino และเซนเซอร์ Ultrasonic ที่จะช่วยให้ฝาถังขยะเปิดและปิดโดยอัตโนมัติเมื่อมีคนเข้ามาใกล้ ความสะอาด

อุปกรณ์วัสดุที่ต้องใช้

Arduino board เช่น Arduino Uno
เซนเซอร์ Ultrasonic HC-SR04
มอเตอร์ Servo
ถังขยะพร้อมฝา
บอร์ดทดลอง Breadboard และสาย jumper
ถ่าน 9V พร้อมขั้งถ่านแบบ DC Jack 5.5x2.1mm

ขั้นตอนการทำ

1. การต่อวงจร

เชื่อมต่อเซนเซอร์ Ultrasonic หรือ IR กับ Arduino

เชื่อมต่อมอเตอร์ Servo กับ Arduino

จ่ายไฟ 9-12V ที่ช่อง DC Jack บนบอร์ด Arduino Uno เพื่อให้ไฟเพียงพอในการขับ Servo

2. เขียนโค้ด Arduino

อ่านค่าจากเซนเซอร์ Ultrasonic หากตรวจจับเห็นการเคลื่อนไหว สั่งให้มอเตอร์ Servo เปิดฝาถังขยะ

ตั้งเวลาปิดฝาถังขยะโดยอัตโนมัติหลังจากเวลาที่กำหนด

>>>>

// กำหนด Pin สำหรับเซนเซอร์ Ultrasonic

Servo servoMotor;   // สร้างออบเจกต์ servo
long previousDistance = 0;
int sensor = 600; // ระยะที่ให้เซนเซอร์ทำงาน mm
long readUltrasonicDistance(int triggerPin, int echoPin) {
  pinMode(triggerPin, OUTPUT);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(triggerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(triggerPin, LOW);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  return pulseIn(echoPin, HIGH);
}
void setup() {
  servoMotor.attach(SERVO_PIN);  // กำหนด pin ที่เชื่อมต่อกับ Servo
  servoMotor.write(0);   // เริ่มต้นด้วยการปิดฝาถังขยะ
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  long distance = readUltrasonicDistance(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN);
  Serial.println(distance);
  if (distance <= sensor && previousDistance > sensor) {  // หากมีวัตถุเข้ามาใกล้ในระยะ sensor
    servoMotor.write(90);   // เปิดฝาถังขยะ
  } else if (distance > sensor && previousDistance <= sensor) {  // หากวัตถุออกจากระยะ sensor
    servoMotor.write(0);   // ปิดฝาถังขยะ
  }
  previousDistance = distance;
  delay(100);
}

เขียนโค้ด Arduinoโปรแกรมที่ใช้ (ใช้ได้ทั้ง Arduino Nano และ UNO R3)
อ่านค่าจากเซนเซอร์ Ultrasonic หากตรวจจับเห็นการเคลื่อนไหว สั่งให้มอเตอร์ Servo เปิดฝาถังขยะ
ตั้งเวลาปิดฝาถังขยะโดยอัตโนมัติหลังจากเวลาที่กำหนด

#include <Servo.h> // ไลบรารี่ Servo ควรติดตั้ง
Servo myservo;
int State = 0;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(2, INPUT);
  pinMode(9, OUTPUT);
  myservo.attach(9);
  myservo.write(160); // Setup Servo เปิดฝาเอาขยะออก 
  delay(10000); //หน่วงเวลา 10 วินาที
  myservo.write(0); // Setup กลับตำแหน่ง 0 องศา
}
void loop() {
  int Sr = digitalRead(2); // รับค่า Sensor จากขา 2
  Serial.println(State);
  if (State == 0) {
    if (Sr == 1) { // เมื่อ Sr เซ็นเซอร์มีค่า = 1 
      myservo.write(0); // Servo อยู่ที่ตำแหน่ง 0
      delay(100); 
    }
    else if (Sr == 0) { // เมื่อ Sr เซ็นเซอร์มีค่า = 0 
      myservo.write(160); // Servo หมุนไปที่ 160 องศา
      State = 1; // State มีค่าเท่ากับ 1 
    }
  }
  if (State == 1) { // เมื่อ State = 1
    delay(3000); // หน่วงเวลา 3 นาที
    State = 0; // State มีค่า = 0 
  }
} // กลับไปวนลูป

3. การติดตั้ง

ติดเซนเซอร์ถังขยะในตำแหน่งที่ต้องการ

ต่อมอเตอร์ Servo กับฝาถังขยะ

ตรวจสอบและทดสอบการทำงาน

4. การใช้งาน

เมื่อเคลื่อนมือ/เท้า หรือมีวัตถุในระยะที่กำหนดไว้ ฝาถังขยะจะเปิดโดยอัตโนมัติ

หลังจากเวลาที่กำหนด ฝาถังขยะจะปิดเอง

โปรเจกต์นี้เป็นไอเดียพื้นฐานที่สามารถพัฒนาให้มีความซับซ้อนขึ้นได้ เช่น การเพิ่มระบบแจ้งเตือนเมื่อถังขยะเต็ม หรือการใช้แบตเตอรี่เพื่อให้เป็นโครงการแบบพกพา

วิธีทำถังขยะอัตโนมัติโดยใช้อาดูโน่และเซอร์โวมอเตอร์และอัลตร้าโซนิคเซนเซอร์ การทำถังขยะอัตโนมัติโดยใช้ Arduino เซอร์โวมอเตอร์ และเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเป็นโครงการง่ายๆ ที่สามารถทำได้ในไม่กี่ขั้นตอน นี่คือโครงร่างทั่วไปของวิธีเริ่มต้นใช้งาน: หลักการทำงานของ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 เป็นอุปกรณ์ยอดนิยมและราคาไม่แพงที่สามารถใช้วัดระยะทางไปยังวัตถุได้ ทำงานโดยปล่อยคลื่นเสียงความถี่สูงและวัดเวลาที่คลื่นเสียงสะท้อนกลับหลังจากกระทบวัตถุ หากต้องการใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04 กับบอร์ด Arduino จะต้องเชื่อมต่อเข้ากับบอร์ดโดยใช้สายจัมเปอร์ HC-SR04 มี 4 พิน คือ Vcc, Trig, Echo และ GND

ตัวอย่าง Arduino Code เชื่อมต่ออัลตราโซนิคเซนเซอร์เพื่อวัดระยะทางไปยังวัตถุ

const int trigPin = 9;

const int echoPin = 10;

void setup() {

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

long duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

int distance = duration * 0.034 / 2;

Serial.println(distance);

delay(100);

}