智能垃圾桶是一種利用物聯網技術和智能感知能力的智能設備,旨在提高垃圾分類和處理的效率。通常具備以下特點和功能:
① 智能感知:智能垃圾桶配備各種傳感器,如壓力傳感器、紅外線傳感器等,可以實時感知垃圾桶內垃圾的填充情況和類型。
② 垃圾分類:基于傳感器的數據,智能垃圾桶能夠自動進行垃圾分類,識別可回收物、濕垃圾、干垃圾等不同種類的垃圾,并對其進行分別存放。
③ 容量監測:智能垃圾桶可以實時監測垃圾桶的容量,當垃圾桶接近滿載時,會發送提醒信號,方便及時清理和處理垃圾。
④ 數據統計與管理:智能垃圾桶能夠記錄并統計不同類型垃圾的數量和填充情況,為垃圾處理部門提供數據支持,優化垃圾收集和處理的計劃和資
源分配。
⑤ 遠程監控和控制:智能垃圾桶可以與中心管理系統連接,通過網絡實現遠程監控和控制,方便管理人員進行實時的狀態監測和操作控制。
⑥ 提升垃圾分類意識:智能垃圾桶可以通過顯示屏、語音提示等方式,向用戶提供垃圾分類的指引和宣傳,幫助提高公眾的垃圾分類意識和行為。
本文實例將實現在R318樣機智能垃圾桶上安裝一個 近紅外傳感器 ,當近紅外傳感器觸發后,垃圾桶即開蓋的功能。

2. 結構說明
R318樣機智能垃圾桶的結構主要采用皮帶滑軌與四連桿的組合,來實現垃圾桶蓋子的開合。具體結構如下:
① 皮帶滑軌:智能垃圾桶的頂部設有一個皮帶滑軌,是一條閉合的環形軌道,皮帶滑軌上方安裝有垃圾桶蓋子。
② 電機與傳動系統:在皮帶滑軌的一側,安裝有一個步進電機和傳動系統,電機通過傳動系統與皮帶滑軌相連,提供動力驅動滑軌運動。
③ 四連桿:在滑軌上還安裝有四連桿機構,四連桿通過鉸鏈連接在一起。
④ 控制系統:智能垃圾桶還配備有一個控制系統,可以接收來自近紅外傳感器的信號,并根據信號控制電機和傳動系統,實現垃圾桶蓋子的開合。
當近紅外傳感器檢測到有人或垃圾靠近垃圾桶時,控制系統會發送信號給電機和傳動系統;電機驅動傳動系統帶動皮帶滑軌運動,同時四連桿也隨之運動;通過四連桿機構的連動,垃圾桶蓋子可以平穩地打開或關閉,使垃圾桶內部對外開放或密封。
這種基于皮帶滑軌和四連桿的結構設計可以確保垃圾桶蓋子的平穩、可靠的開合,提高智能垃圾桶的使用便利性和耐用性。

在這個示例中,我們采用了以下硬件,請大家參考:
電路連接:
① 將近紅外傳感器連接在Bigfish擴展板的A0端口;
② 將步進電機連在SH-ST步進電機擴展板的X接口。
4. 功能實現
編程環境:Arduino 1.8.19
下面提供一個當近紅外傳感器觸發后垃圾桶即開蓋的參考例程(example.ino),實驗效果可參考演示視頻。
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實驗現象:
近紅外觸發后垃圾桶開蓋
實驗接線:
* 近紅外接A0,步進電機接擴展板X:
*
*/
#define V_MAX 3500 //設置步進電機速度
int sensor0 = A0; //近紅外
void setup() {
Serial.begin(9600);//設置波特率
pinMode(sensor0, INPUT);
initMotor(); //初始化步進電機
}
void loop() {
if(!digitalRead( sensor0 ))
{
move(0.9);
delay(3000);
move(-0.9);
}
else
{
delay(10);
}
}
資料內容:
①程序源代碼
②樣機3D文件
資料下載地址:智能垃圾桶