Takataka ya Moja kwa Moja: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Huu ni mwendo wa kugundua takataka ya kufungua kiotomatiki. Ina muunganisho wa wifi na hutuma ujumbe wa maandishi ikiwa imejaa. Hii imefanywa kwa ECE-297DP katika Chuo Kikuu cha Massachusetts - Amherst. Lengo kuu la kozi hii ilikuwa kupata uzoefu na vifaa vya elektroniki kwani nilihisi niko nyuma ya rika langu na itanifaidi kuchanganya vitu nilivyojifunza kutoka kwa mihadhara yangu na kazi ya uzoefu.

Vifaa vinahitajika:

- 1x Arduino Uno

- 1x ESP-8266

- 2x Microservos

- 2x Ultrasonic HC-SR04 Vipimo vya Mwendo

- 1x RBG LED

- 3x 330 Ω vipinga

- 1x 3.3 Mdhibiti wa Voltage

- 2x 100 capacitor ya umeme

- 1x 0.1 kauri Capacitor

- 1x Corona ya ziada ya pakiti 12 ya Kontena la Bia ya chupa ya Longneck

Hatua ya 1: Mipango Asilia na Maendeleo

Mwanzoni mwa muhula, sikuwa na mipango ya kile nilitaka kufanya. Niliruka ndani ya darasa hili bila wazo mawazoni. Kwa hivyo kuanza nilibuni njia rahisi kwangu kujipitia polepole katika ulimwengu wa vifaa vya elektroniki vya kupendeza.

Hatua:

1. Jifunze misingi ya Arduino

- Hii ilifanywa kwa kufuata mwongozo wa uvumbuzi wa SparkFun ambao unakuja na kit cha kuanza. Iliniruhusu kujifunza misingi ya vipinga, taa za LED, vitu vya piezo (sauti), kuhisi, na uandishi wa jumla na Arduino.

2. Angalia miradi ya mtandaoni ya DIY Arduino

- Hii ilikuwa kupata msukumo wa kutengeneza umeme wa ubunifu na muhimu

3. Tumia msukumo kupata kile nilichotaka kufanya

- Kwa sababu mimi ni mtu mvivu, na kwa sababu marafiki wangu ambao ninakaa na muhula ujao hawasafiri vizuri, niliamua kutengeneza takataka moja kwa moja.

Mpango wa asili wa hii ulikuja na kuzungumza na mmoja wa Washauri wangu wa Rika, Bryan Tam, mwanafunzi mwingine wa Uhandisi wa Kompyuta. Kuzungumza naye kwa sauti kukosoa miundo yangu kulinisaidia kuelewa mchakato wa kubuni. Mchakato wa kuchukua shida na kufikiria suluhisho haijalishi haiwezekani, na kisha kujadili juu ya jinsi ya kufanya mradi huo. Ilinifundisha kuwa tamaa na ubunifu ni muhimu kwa kubuni katika uhandisi.

Hapo awali, nilitaka kutengeneza takataka ambayo inaweza moja kwa moja, kugundua wakati takataka ilikuwa imejaa na kisha kufunga au kufunga begi. Baada ya kutafiti juu ya njia zinazowezekana za kubuni hii, niligundua kuwa hii ilikuwa mbali na mikono yangu. Kwa hivyo, nilibadilisha lengo kidogo - kutengeneza takataka ambayo inaweza kutuma maandishi ikiwa imejaa.

Kuja karibu mwisho wa muhula, nilikuwa na shida ya kuunganisha sehemu ya WiFi kutuma maandishi na nilikuwa na wasiwasi kwa hivyo nilifikiria njia zingine kama mfumo wa kengele. Niliangalia vitu vya piezo labda kutoa sauti ya kukasirisha ambayo haitaacha hadi takataka itolewe. Pia, niliangalia kutumia LED kutengeneza rangi tofauti kuonyesha kiwango cha takataka.

Ili kuunda hii, sensorer mbili zingehitajika: Moja kwa nje kuhisi wakati mkono uko juu yake kufungua, na moja ndani kugundua kiwango cha takataka. Hapo awali, moduli ya WiFi tu ndiyo ingeweza kutuma maandishi kama kengele lakini karibu na mwisho wa muhula, niliamua kuongeza taa juu ya takataka ili kuunga mkono hii.

Huu ndio muundo wa mradi niliyoshikilia na kupita hadi mwisho.

Hatua ya 2: Utafiti

Ili kujiandaa kwa shida hii, nilitafiti mambo kadhaa.

Kwanza mimi hutafuta juu ya njia ya jumla ya kuweka nambari Arduino. Kufanya mazoezi na kitambulisho cha SparkFun kilisaidia sana; kunizoea kunilazimu kuunganisha pini kwenye Arduino na jinsi ya kutumia ubao wa mkate.

Halafu nilifanya mazoezi ya utumiaji wa servos kwani nilijua kwamba ndivyo ningehitaji kudhibiti kifuniko kuzunguka. Kwanza, kufanya mazoezi ya kudhibiti wakati wao na kisha kuchanganya matumizi na viyoyozi ili niweze kudhibiti zinapoamilishwa.

Kisha nikatafiti sensorer gani za kutumia. Kulikuwa na aina mbili: sensor ya ultrasonic (HC-SR04) na sensor infrared (PIR Motion Sensor). Sensorer ya ultrasonic hutuma mapigo ambayo hurejeshwa nyuma na inasomwa na HC-SR04, kuhesabu wakati katika kipindi hiki, kuamua umbali kati yake na eneo la bounce. Niliamua kutumia sensorer ya ultrasonic kwa sensor ya ndani kwani kugundua umbali kutasaidia zaidi, haswa kwani takataka haitoi mionzi mingi. Ndipo nikaamua itakuwa rahisi kutumia tu HC-SR04 kwa sensorer ya ndani na nje.

Kutafiti juu ya ESP-8266, nilijifunza mengi juu ya jinsi wifi inavyofanya kazi. Nilijifunza juu ya vituo vya ufikiaji na vituo vya kituo. Nilijifunza juu ya seva za wavuti kama chaguo linalowezekana pia. Mwishoni. ESP ni bodi yake ambayo inaweza kusanikishwa kando na Arduino. Kwa hivyo, inawezekana hata kuufanya mradi huu kuitumia tu. Ili kupanga programu ya ESP, niliiunganisha na Arduino na kuunganisha GND katika Arduino ili Kuweka upya kuizima na kuifanya iwe kama mawasiliano kati ya ESP na kebo ya USB.

Kisha nikajifunza kuwa naweza kufanya ESP kutenda kama mteja ambaye anataka kupata au kuomba data kutoka kwa wavuti. Kujua hili, nilitumia wavuti ya IFTTT.com kuunda applet ya kuunganisha webhooks na ujumbe mfupi wa SMS kwa jumla kwamba wakati tukio linasababishwa (wakati mteja akiomba data kutoka kwa URL fulani, ingetuma maandishi).

Kitu kingine nilichochunguza ni vidhibiti vya voltage, diode, na vipinga. Resistors zilihitajika kwa LED kuunganisha LED na Arduino. Diode na vidhibiti vya voltage zilikuwa suluhisho la kuwezesha ESP-8266 kwani inachukua 3.3V kwa Vcc. Mdhibiti wa voltage ilikuwa suluhisho rahisi zaidi. Ingawa kuna chaguo la 3.3V kwenye Arduino, nilichukua kama fursa ya kujifunza zaidi.

Kufuatia hii, nilijifunza juu ya capacitors kwani ni muhimu kwa mdhibiti wa voltage inayofanya kazi. Wasaidizi husaidia kusawazisha voltage ikiwa "itapiga" au "hiccups" sana. 2 electrolytic na 1 kauri capacitor ni kawaida kuweka kwa wasimamizi wa voltage.

Utafiti mwingi ulijaribu kutatua nambari yangu kwani kulikuwa na makosa mengi kwani nilikuwa nikitengeneza.

Hatua ya 3: Shida Zilikutana na Jinsi Nilivyozishinda

Shida nyingi mwanzoni mwa muhula ilikuwa ukweli tu kwamba sikuwa na uzoefu. Sikuwa nimewahi hata kufikiria kujenga kitu hapo awali, kwa hivyo niliogopa kuwa mtu wa kupenda sana au rahisi sana. Hii ndio sababu nilisitisha kuchagua wazo kwa muda mrefu.

Ili kushinda hili, kuongea na mwandamizi ambaye alikuwa na uzoefu alisaidia kabisa. Bryan aliweza kukosoa maoni yangu na kuniambia ni zipi zinaenda katika mwelekeo sahihi na zipi zinaenda katika mwelekeo mbaya. Alinisaidia kugundua kuwa ninahitaji kuzingatia kiwango changu cha ustadi, rasilimali nilizokuwa nazo, na usimamizi wa muda.

Usimamizi wa wakati pia ulikuwa mgumu sana kwangu. Tayari ninajua kuwa nina udhaifu linapokuja suala la usimamizi wa wakati, haswa kwani muhula huu ulikuwa umejaa sana tangu nilipojaa zaidi ya mikopo 21.

Kuna wakati nililazimika kujitolea kufanya kazi kwenye mradi wangu, lakini kushinda hii nilijitolea angalau saa moja ya utafiti wikendi kufanya kazi kwenye mradi huo, na kila wiki nyingine mwishoni mwa wiki kwenda M5 kuufanyia kazi.

Ugumu mwingine niliokuwa nao ni ukosefu wangu wa maarifa na sehemu nyingi. Sikujua jinsi walivyofanya kazi au ni waya gani zilizounganishwa wapi. Ili kushinda hili, nilijifunza mali muhimu ya kutafuta data kwenye mtandao, ambayo ilinisaidia kuelewa ni nini pembejeo muhimu ya voltage ilikuwa, na wapi VCC, GND, na pembejeo zinahitajika kuwa na waya. Nakumbuka haswa nilifanya kazi kujaribu kuunganisha servos na vitambuzi vya mwendo na kufadhaika kwa sababu servos hazikuwa zikifanya kazi kabisa.

Hii ilinisababisha kujaribu servos tofauti, nikitumaini kuwa kuna kitu kibaya nao. Walakini, bado hazikufanya kazi, ambayo ilimaanisha lazima iwe wiring yangu, au nambari yangu. Kisha nikajaribu kutumia chanzo cha nguvu cha nje kwa kuunganisha servos na betri 4 AA kama nilivyosoma kwamba wakati mwingine, USB kwenye PC inaweza kuwa haitoi voltage ya kutosha kuzipa nguvu. Mwishowe, niliamua kutazama tu hati ya data na kugundua ni kwa sababu wiring yangu ilikuwa sio sahihi wakati wote.

Kizuizi changu kigumu katika hii ilikuwa kujaribu kujumuisha sehemu ya WiFi na Arduino. Nilikuwa nikitafuta mafunzo mengi mkondoni na kuelewa tu programu kwa kuwa ilikuwa ngumu kwangu kuelewa. Walakini, wavuti moja ilinisaidia na kunianzisha kwa IFTTT. Niliamini kuwa nimepata ushindi hata hivyo, sikuweza kugundua kuwa bodi zilikuwa zimetengwa na nilikuwa nimeishia kuzipanga bodi na nambari tofauti. Nilikuwa nimekwama kwa wiki moja kujaribu kujua jinsi ya kuwaunganisha lakini mtandao haukusaidia. Ili kushinda kikwazo hiki, mwishowe niliuliza msaada wa Dk Malloch. Mimi ni mtu mwenye kiburi na huwa na hamu ya kufanya mambo peke yangu. Alikuwa amenisaidia hapo awali, haikuwa shida sana nilikuwa nayo lakini ni majadiliano ya njia zinazowezekana za kukaribia mradi wangu. Kumuuliza tu Dkt Malloch mara moja alitatua kuunganisha ESP-8266 yangu.

Mradi huu ulinisaidia kuniweka katika nafasi yangu na kugundua kuwa ninapaswa kufanya kazi na kuwauliza watu msaada zaidi kwani uhandisi sio mradi wa solo bali ni timu yenye nguvu.

Hatua ya 4: Mabadiliko ya M5 Kusaidia Kurahisisha Mchakato wa Kujifunza

M5 ilikuwa zana nzuri kwangu semester hii. Tayari inakuja na rasilimali nyingi kwa wapelelezi wapya na maveterani wenye uzoefu.

Nadhani M5 inaweza kusaidia kuboresha mchakato wa kujifunza kwa kuwa na semina zaidi juu ya mada anuwai na kwa kuzifanya zitangazwe zaidi. Sikuwa nimewahi kusikia juu ya warsha ambazo zilikuwa zikifanyika huko M5, na zile ambazo nilijua tu zilikuwa semina za kuuza bidhaa.

Warsha zingine kama vile "Jinsi ya kubuni" au "Jinsi ya kutumia Printa ya 3D" itasaidia pia. Labda wana semina hizi, lakini sikuwahi kusikia juu yao.

Hatua ya 5: Kile Nilikamilisha Mwishowe

Niliweza kutengeneza takataka moja kwa moja

La muhimu zaidi, hata hivyo, nilijifunza umuhimu wa usimamizi wa wakati, jinsi ya kujenga nyaya na kutumia sehemu za elektroniki. Nilijifunza juu ya Arduino, mawimbi na kuhisi, vipinga, bodi za mkate, WiFi, ESP-8266, seva za wavuti, vidhibiti vya voltage, diode, nk niliweza kutimiza kile nilichokuwa na akili. Kupata ufahamu wa kiwango cha mikono juu ya umeme na mizunguko.

Pia ilisababisha moto wa ubunifu ndani yangu kama kuunda mradi huu, ingawa wakati mwingine ulikuwa wa kusumbua sana, ilikuwa ya kufurahisha sana na ya kufurahisha. Mwishowe kuelewa jinsi sehemu inavyofanya kazi au kupata nambari ya kufanya kazi jinsi nilivyotaka ilikuwa na thamani ya masaa ya tweaks na mabadiliko niliyopaswa kufanya. Ilinisaidia kuelewa kuwa hii ndio nilitaka kufanya. Mwanzoni mwa muhula, nilikuwa na wasiwasi juu ya Uhandisi wa Umeme na Kompyuta kwani sikuwa na uzoefu ndani yake kujua ikiwa nilipenda au la. Kama vile mtu hajui ikiwa anapenda mchezo, mchezo wa video, au mchezo wa kupendeza isipokuwa anajaribu.

Mafanikio yangu makubwa kutoka kwa hii ilikuwa kuweza kusema kwa ujasiri kwamba ninataka kuendelea na Uhandisi wa Umeme na Kompyuta.

Hatua ya 6: Jinsi Mtu Mwingine Anaweza Kufuata Nyayo Zangu

Ikiwa mtu yuko katika hali ile ile niliyokuwa nayo mwanzoni mwa muhula, ningependekeza kufanya hatua zile zile nilizoelezea katika "Mipango ya Orignal na Maendeleo". Hiyo ilinisaidia pole pole kubagua kile nilipenda kufanya na kile ninachoweza kufanya.

Hasa, kwa mradi huu, nitaelezea hapa chini jinsi ya kutengeneza moja.

Hatua ya 1: Nenda kwenye IFTTT.com, sajili nambari yako ya simu na kisha utengeneze applet. Chagua "kama" kuwa webokoks na "hiyo" kuwa SMS. Mara tu imeundwa, tafuta Webokoks za Muumba kwenye kisanduku cha utaftaji na bonyeza hati. Jaza habari na jina lako la tukio na unakili URL. Hii ndio URL utakayotumia kwa nambari ya ESP-8266 inayopatikana chini.

Hatua ya 1: Unganisha ESP-8266 kama hii:

RXD -> RX

TXD -> TX

VCC -> VCC

CH_PD VCC

GPIO0 -> GND

GND -> GND

Kisha unganisha GND kwenye Arduino kwenye Rudisha juu yake ili kuizima.

Hatua ya 2: Ingiza nambari chini na uipakie kwenye ESP-8266 (kwanza pakua bodi ya esp-8266 kwenye IDE). Kisha ondoa ESP-8266.

Hatua ya 3: Unganisha servos kubandika 8 na kubandika 9 kwenye Arduino

Hatua ya 4: Unganisha sensa ya kwanza ya HC-SR04 kwa pini 10 na 13 (kwa trig na echo mtawaliwa). Kisha unganisha ya pili kwa pini 11 na 12 (tena kwa trig na echo kwa mtiririko huo).

Hatua ya 5: Unganisha RGB LED na pini 4 (nyekundu), 5 (kijani), na 6 (bluu).

Hatua ya 6: Unganisha GPIO2 kubandika 2

Hatua ya 7: Ingiza nambari chini (ECE_297_DP) na uipakie kwenye Arduino.

Hatua ya 8: Tafuta sanduku la bia la zamani lililotengenezwa tena na kipande cha kadibodi kwa kifuniko. Gundi ya moto popsicle inashikilia kwenye servos na kisha gundi moto servos kwa ndani ya bot kila upande. Piga kifuniko kwa vijiti vya popsicle. Kanda sensorer mbili kwenye kifuniko (ndani ni ile ya kugundua takataka (pini 11 na 12) na nje ndio inayoweza kugundua mwendo (pini 10 na 13). Kisha weka mkanda wa LED juu ya kifuniko. Na Tape wiring nyuma ya sanduku ili kuficha wiring mbaya.

Hatua ya 7: Nitafanya Nini Ifuatayo

Kuendelea mbele kwenye mradi huo, nilikuwa na maoni kadhaa ya kutekeleza kengele ya sauti pamoja na LED. Kwa sababu nilipata ESP-8266 kufanya kazi, niliamua kutofanya hivyo. Walakini, ikiwa ningeendelea mbele, itakuwa ya kupendeza kuongeza moja na kuwaudhi watu kuchukua takataka.

Pia, ningependa kufanya kazi kwenye mradi dhahiri zaidi, kwani hii ni uthibitisho wa mradi wa dhana. Ikiwa ningeendelea mbele ningekuwa nimetumia takataka halisi au chombo cha plastiki chenye uzito. Kwa kuongezea, ningependa kuwa na ufanisi zaidi na wiring kwani ni fujo sana.

Njia mbadala ya ESP-8266 nilikuwa nikitafuta wakati nilikuwa na wasiwasi juu ya kutoweza kuiunganisha ilikuwa kutumia moduli ya Bluetooth. Rafiki yangu Sean alikuwa ameniambia kuwa hapo awali alikuwa amefanya mradi hapo zamani ambapo ilibidi atume data kutoka kwa mradi wake kwenda kwa simu yake na akatumia moduli ya Bluetooth. Alisema ilikuwa rahisi. Walakini, nilipata moduli ya WiFi kufanya kazi kabla sijafanya kazi yoyote ya upelelezi ndani yake. Nadhani itakuwa ya kupendeza kuona ni wapi njia hiyo ingeweza kuniongoza.

Nyingine zaidi ya hapo, ningependa kutekeleza sehemu ya "kufunga takataka moja kwa moja", lakini hiyo bado iko nje ya ligi yangu kama ya sasa. Labda kwa wakati ujao, nitatazama tena mradi huu na kujaribu kuufanya uwe bora zaidi.