स्वचालित कचरा कर सकते हैं: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह स्वचालित रूप से खुलने वाले कूड़ेदान का पता लगाने वाली गति है। इसमें वाईफाई कनेक्टिविटी है और यह फुल होने पर एक टेक्स्ट मैसेज भेजता है। यह मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय - एमहर्स्ट में ECE-297DP के लिए बनाया गया है। इस पाठ्यक्रम का मुख्य उद्देश्य हैड्स-ऑन इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ अनुभव प्राप्त करना था क्योंकि मुझे लगा कि मैं अपने साथियों से पीछे हूं और मुझे अपने व्याख्यानों से सीखी गई चीजों को अनुभवात्मक कार्य के साथ मिलाने में लाभ होगा।

सामग्री की जरूरत:

- 1x Arduino Uno

- 1x ईएसपी-8266

- 2x माइक्रोसर्वो

- 2x अल्ट्रासोनिक HC-SR04 मोशन डिटेक्टर

- 1x आरबीजी एलईडी

- 3x 330 प्रतिरोधक

- 1x 3.3 वोल्टेज नियामक

- 2x 100 यूएफ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर

- 1x 0.1 यूएफ सिरेमिक कैपेसिटर

- 1x कोरोना अतिरिक्त 12-पैक लॉन्गनेक बोतल बीयर कंटेनर

चरण 1: मूल योजनाएँ और प्रगति

सेमेस्टर की शुरुआत में, मैं जो करना चाहता था उसके लिए मेरी कोई योजना नहीं थी। मैं बिना किसी विचार के इस कक्षा में कूद गया। तो शुरू करने के लिए मैंने शौक इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में धीरे-धीरे खुद को पार करने का एक आसान तरीका विकसित किया।

कदम:

1. Arduino की मूल बातें जानें

- यह स्पार्कफन आविष्कारक गाइड का पालन करके किया गया था जो स्टार्टर किट के साथ आता है। इसने मुझे Arduino के साथ प्रतिरोधों, एल ई डी, पीजो तत्वों (ध्वनि), संवेदन और सामान्य कोडिंग की मूल बातें सीखने की अनुमति दी।

2. ऑनलाइन DIY Arduino प्रोजेक्ट देखें

- यह रचनात्मक और उपयोगी इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने के लिए कुछ प्रेरणा पाने के लिए था

3. मैं जो बनाना चाहता था उसे खोजने के लिए प्रेरणा का उपयोग करें

- क्योंकि मैं एक आलसी व्यक्ति हूं, और क्योंकि मेरे दोस्त जिन्हें मैं अगले सेमेस्टर के लिए कमरा दे रहा हूं, बहुत अच्छी तरह से सफाई नहीं करते हैं, मैंने एक स्वचालित कचरा कैन बनाने का फैसला किया।

इसके लिए मूल योजना मेरे एक पीयर मेंटर्स, ब्रायन टैम, एक अन्य कंप्यूटर इंजीनियरिंग छात्र से बात करने के साथ आई थी। मेरे डिजाइनों की आलोचना करने के लिए उनके साथ जोर से चर्चा करने से मुझे डिजाइन प्रक्रिया को समझने में मदद मिली। किसी समस्या को लेने की प्रक्रिया और समाधान के बारे में सोचना चाहे कितना भी अक्षम्य क्यों न हो, और फिर उक्त परियोजना को कैसे किया जाए, इस पर बहस करना। इसने मुझे सिखाया कि इंजीनियरिंग में डिजाइनिंग के लिए महत्वाकांक्षा और रचनात्मकता सर्वोपरि है।

प्रारंभ में, मैं एक कचरा पात्र बनाना चाहता था जो स्वचालित रूप से पता लगाएगा कि कब कचरा भरा हुआ है और फिर बैग को बंद या लपेट दें। इसे डिजाइन करने के संभावित तरीकों पर शोध करने के बाद, मैंने महसूस किया कि यह मेरे हाथ से बहुत दूर था। इस प्रकार, मैंने लक्ष्य को थोड़ा बदल दिया - एक ट्रैश कैन बनाने के लिए जो एक पाठ को भर जाने पर भेज सकता है।

सेमेस्टर के अंत के करीब, मुझे टेक्स्ट भेजने के लिए वाईफाई घटक को एकीकृत करने में परेशानी हो रही थी और मैं चिंतित था इसलिए मैंने अलार्म सिस्टम के रूप में अन्य विकल्पों के बारे में सोचा। मैंने पीजो तत्वों की ओर देखा, शायद एक कष्टप्रद ध्वनि बनाने के लिए जो तब तक नहीं रुकेगी जब तक कि कचरा बाहर नहीं निकाल लिया जाता। इसके अलावा, मैंने कचरा स्तर को इंगित करने के लिए अलग-अलग रंग बनाने के लिए एलईडी का उपयोग करने पर ध्यान दिया।

इसे बनाने के लिए, दो सेंसरों की आवश्यकता होगी: एक बाहर के लिए समझने के लिए जब एक हाथ इसके ऊपर खुलने के लिए होता है, और दूसरा कचरा के स्तर का पता लगाने के लिए अंदर होता है। मूल रूप से, केवल वाईफाई मॉड्यूल टेक्स्ट को अलार्म के रूप में भेजता था, लेकिन सेमेस्टर के अंत में, मैंने इसका समर्थन करने के लिए कूड़ेदान के शीर्ष पर एक प्रकाश जोड़ने का फैसला किया।

यह वह प्रोजेक्ट डिज़ाइन है जिसके साथ मैं चिपक गया और अंत तक चला गया।

चरण 2: अनुसंधान

इस परीक्षा की तैयारी के लिए, मैंने कई चीजों पर शोध किया।

पहले मैं Arduino को कोड करने के सामान्य तरीके के बारे में शोध करता हूं। स्पार्कफन आविष्कारक किट के साथ अभ्यास करने से काफी मदद मिली; मुझे पिन को Arduino से जोड़ने और ब्रेडबोर्ड का उपयोग करने की आदत डालने की आदत हो रही है।

तब मैंने विशेष रूप से सर्वो के उपयोग का अभ्यास किया क्योंकि मुझे पता था कि मुझे ढक्कन को घुमाने के लिए नियंत्रित करने की आवश्यकता होगी। सबसे पहले, उनके समय को नियंत्रित करने का अभ्यास करना और फिर उपयोग को सशर्त के साथ जोड़ना ताकि जब वे सक्रिय हों तो मैं नियंत्रित कर सकूं।

फिर मैंने शोध किया कि कौन से सेंसर का उपयोग करना है। दो प्रकार थे: एक अल्ट्रासोनिक सेंसर (एचसी-एसआर04) और एक इन्फ्रारेड सेंसर (पीआईआर मोशन सेंसर)। अल्ट्रासोनिक सेंसर एक पल्स भेजता है जिसे फिर वापस बाउंस किया जाता है और एचसी-एसआर04 द्वारा पढ़ा जाता है, इस अंतराल में समय की गणना करने के लिए, इसके बीच की दूरी और बाउंस के स्थान को निर्धारित करने के लिए। मैंने आंतरिक सेंसर के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करने का निर्णय लिया क्योंकि दूरी का पता लगाना अधिक सहायक होगा, खासकर जब से कचरा अधिक विकिरण का उत्सर्जन नहीं करता है। तब मैंने फैसला किया कि आंतरिक और बाहरी सेंसर दोनों के लिए HC-SR04 का उपयोग करना आसान होगा।

ESP-8266 के बारे में शोध करते हुए, मैंने बहुत कुछ सीखा कि वाईफाई कैसे काम करता है। मैंने एक्सेस पॉइंट और स्टेशन पॉइंट के बारे में सीखा। मैंने एक संभावित विकल्प के रूप में वेब सर्वर के बारे में भी सीखा। अंततः। ESP इसका अपना बोर्ड है जिसे Arduino के लिए पूरी तरह से अलग से प्रोग्राम किया जा सकता है। इस प्रकार, इस पूरे प्रोजेक्ट को केवल इसका उपयोग करके बनाना संभव है। ईएसपी को प्रोग्राम करने के लिए, मैंने इसे Arduino से जोड़ा और इसे अक्षम करने के लिए Arduino में GND को रीसेट करने के लिए कनेक्ट किया और इसे ESP और USB केबल के बीच एक संचारक के रूप में कार्य किया।

तब मुझे पता चला कि मैं ईएसपी को एक क्लाइंट के रूप में काम कर सकता हूं जो किसी वेबसाइट से डेटा तक पहुंच या अनुरोध करना चाहता है। यह जानने के बाद, मैंने वेबहुक को एसएमएस टेक्स्टिंग से जोड़ने के लिए एक एप्लेट बनाने के लिए IFTTT.com वेबसाइट का उपयोग किया, जैसे कि जब कोई ईवेंट ट्रिगर होता है (जब कोई क्लाइंट किसी विशेष URL से डेटा का अनुरोध करता है, तो वह एक टेक्स्ट भेजेगा)।

एक और चीज जिस पर मैंने शोध किया, वह थी वोल्टेज रेगुलेटर, डायोड और रेसिस्टर्स। एलईडी को Arduino से जोड़ने के लिए LED के लिए प्रतिरोधों की आवश्यकता थी। डायोड और वोल्टेज रेगुलेटर ESP-8266 को पावर देने के संभावित समाधान थे क्योंकि यह Vcc के लिए कड़ाई से 3.3V लेता है। वोल्टेज नियामक सबसे आसान उपाय था। हालाँकि Arduino पर 3.3V विकल्प है, मैंने इसे और जानने के अवसर के रूप में लिया।

इसके बाद, मैंने कैपेसिटर के बारे में सीखा क्योंकि वे एक कार्यशील वोल्टेज नियामक के लिए आवश्यक हैं। कैपेसिटर वोल्टेज को "बाउंस" या "हिचकी" बहुत अधिक होने पर वोल्टेज को स्तरित करने में मदद करते हैं। 2 इलेक्ट्रोलाइटिक और 1 सिरेमिक कैपेसिटर वोल्टेज नियामकों के लिए सामान्य रूप से स्थापित है।

अधिकांश शोध मेरे कोड को डीबग करने का प्रयास कर रहे थे क्योंकि जब मैं इसे बना रहा था तो बहुत सारी त्रुटियां थीं।

चरण 3: कठिनाइयों का सामना करना पड़ा और मैंने उन्हें कैसे पार किया?

सेमेस्टर की शुरुआत में सबसे अधिक कठिनाई यह थी कि मैं अनुभवहीन था। मैंने पहले कभी कुछ बनाने के बारे में सोचा भी नहीं था, इसलिए मुझे या तो बहुत महत्वाकांक्षी या बहुत सरल होने का डर था। यही कारण है कि मैंने इतने लंबे समय के लिए एक विचार चुनना बंद कर दिया।

इस पर काबू पाने के लिए, अनुभव रखने वाले किसी वरिष्ठ से बात करने से निश्चित रूप से मदद मिली। ब्रायन मेरे विचारों की आलोचना करने और मुझे यह बताने में सक्षम थे कि कौन से सही दिशा में जा रहे थे और कौन से गलत दिशा में जा रहे थे। उन्होंने मुझे यह महसूस करने में मदद की कि मुझे अपने कौशल स्तर, जिन संसाधनों तक मेरी पहुंच थी, और समय प्रबंधन पर विचार करने की आवश्यकता है।

टाइम मैनेजमेंट भी मेरे लिए बहुत मुश्किल था। मुझे पहले से ही पता है कि जब समय प्रबंधन की बात आती है तो मेरी एक कमजोरी होती है, खासकर जब से यह सेमेस्टर अविश्वसनीय रूप से भरा हुआ था क्योंकि मैं 21 क्रेडिट के साथ अतिभारित था।

ऐसे समय थे जब मुझे अपनी परियोजना पर काम करने के लिए त्याग करना पड़ा, लेकिन इससे उबरने के लिए मैंने सप्ताहांत पर परियोजना पर काम करने के लिए कम से कम एक घंटे का शोध समर्पित किया, और हर दूसरे सप्ताह सप्ताहांत पर इस पर काम करने के लिए M5 पर जाने के लिए समर्पित किया।

मेरे पास एक और कठिनाई थी, अधिकांश भागों के साथ मेरे ज्ञान की कमी के साथ। मुझे नहीं पता था कि उन्होंने कैसे काम किया या कौन से तार कहां जुड़े हैं। इसे दूर करने के लिए, मैंने डेटाशीट को ऑनलाइन देखने की मूल्यवान संपत्ति सीखी, जिससे मुझे यह समझने में मदद मिली कि आवश्यक वोल्टेज इनपुट क्या है, और जहां वीसीसी, जीएनडी और इनपुट को वायर्ड करने की आवश्यकता है। मुझे याद है कि विशेष रूप से सर्वो को मोशन डिटेक्टरों से जोड़ने की कोशिश में काम करना और निराश होना क्योंकि सर्वोस बिल्कुल भी काम नहीं कर रहे थे।

इसने मुझे अलग-अलग सर्वो की कोशिश करने के लिए प्रेरित किया, उम्मीद है कि उनके साथ कुछ गलत था। हालांकि, उन्होंने अभी भी काम नहीं किया, जिसका मतलब था कि इसे या तो मेरी वायरिंग, या मेरा कोड होना चाहिए। मैंने तब सर्वो को 4 एए बैटरी से जोड़कर एक बाहरी शक्ति स्रोत का उपयोग करने की कोशिश की, जैसा कि मैंने पढ़ा था कि कभी-कभी, पीसी पर यूएसबी उन्हें बिजली देने के लिए पर्याप्त वोल्टेज नहीं दे रहा होगा। अंत में, मैंने केवल डेटाशीट को देखने का फैसला किया और महसूस किया कि यह सिर्फ इसलिए था क्योंकि मेरी वायरिंग पूरे समय गलत थी।

इसमें मेरी सबसे कठिन बाधा वाईफाई घटक को Arduino में एकीकृत करने की कोशिश कर रही थी। मैं ऑनलाइन कई ट्यूटोरियल देख रहा था और इसके लिए प्रोग्रामिंग को समझना मेरे लिए मुश्किल था। हालाँकि, एक विशेष वेबसाइट ने मेरी मदद की और मुझे IFTTT से परिचित कराया। मुझे विश्वास था कि मैंने जीत हासिल कर ली है, लेकिन मुझे यह नहीं पता था कि बोर्ड अलग थे और मैंने अलग-अलग कोड वाले बोर्डों की प्रोग्रामिंग समाप्त कर दी थी। मैं एक सप्ताह के लिए यह पता लगाने की कोशिश कर रहा था कि उन्हें कैसे जोड़ा जाए लेकिन इंटरनेट ने मदद नहीं की। इस बाधा को दूर करने के लिए, मैंने अंत में बस डॉ. मलोच की मदद मांगी। मैं एक बहुत ही घमंडी व्यक्ति हूं और चीजों को अकेले करना चाहता हूं। उन्होंने पहले मेरी मदद की थी, हालांकि, यह मेरे लिए कोई समस्या नहीं थी, बल्कि मेरे प्रोजेक्ट तक पहुंचने के संभावित तरीकों की चर्चा थी। बस डॉ मलोच से पूछकर तुरंत मेरे ESP-8266 को एकीकृत करने का समाधान किया।

इस परियोजना ने मुझे अपनी जगह पर स्थापित करने में मदद की और यह महसूस किया कि मुझे काम करना चाहिए और लोगों से मदद मांगनी चाहिए क्योंकि इंजीनियरिंग एक एकल परियोजना नहीं है बल्कि एक टीम गतिशील है।

चरण 4: सीखने की प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करने में मदद करने के लिए M5 में परिवर्तन

इस सेमेस्टर में M5 मेरे लिए एक शानदार टूल था। यह पहले से ही नए खोजकर्ताओं और अनुभवी दिग्गजों के लिए बहुत सारे संसाधनों के साथ आता है।

मुझे लगता है कि M5 विविध प्रकार के विषयों के बारे में अधिक कार्यशालाएँ आयोजित करके और उन्हें और अधिक घोषित करके सीखने की प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करने में मदद कर सकता है। मैंने M5 में होने वाली कार्यशालाओं के बारे में बमुश्किल ही सुना था, और केवल जिनके बारे में मुझे पता था, वे थे सोल्डरिंग वर्कशॉप।

अन्य कार्यशालाएं जैसे "डिजाइनिंग के बारे में कैसे जाएं" या "3D प्रिंटर का उपयोग कैसे करें" भी सहायक होगी। शायद उनके पास ये कार्यशालाएँ हैं, लेकिन मैं उनके बारे में कभी नहीं सुन पाया।

चरण 5: मैंने अंत में क्या हासिल किया

मैं एक स्वचालित कचरा पात्र बनाने में सक्षम था

हालांकि, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि मैंने समय प्रबंधन के महत्व को सीखा, सर्किट कैसे बनाया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक भागों का उपयोग कैसे किया जाता है। मैंने Arduino, वेव्स एंड सेंसिंग, रेसिस्टर्स, ब्रेडबोर्ड्स, वाईफाई, ESP-8266, वेब सर्वर, वोल्टेज रेगुलेटर, डायोड आदि के बारे में सीखा। मैं ठीक वही हासिल करने में सक्षम था जो मेरे मन में था। इलेक्ट्रॉनिक्स और सर्किटरी के बारे में व्यावहारिक स्तर की समझ हासिल करना।

इसने इस परियोजना को बनाने के रूप में मुझमें एक रचनात्मक आग भी उगल दी, हालांकि कई बार बेहद निराशाजनक, बहुत मजेदार और पुरस्कृत करने वाला था। अंत में यह समझना कि एक हिस्सा कैसे काम करता है या कोड को काम करने के लिए मैं कैसे चाहता था कि मुझे कितने घंटे और बदलाव करने पड़े। इससे मुझे यह समझने में मदद मिली कि मैं यही करना चाहता हूं। सेमेस्टर की शुरुआत में, मैं इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के बारे में झिझक रहा था क्योंकि मुझे यह जानने का अनुभव नहीं था कि मुझे यह पसंद है या नहीं। जैसे कि कोई कैसे नहीं जानता कि उन्हें कोई खेल, वीडियो गेम या शौक पसंद है, जब तक कि वे इसे आज़माएँ नहीं।

इससे मेरी सबसे बड़ी उपलब्धि यह थी कि मैं पूरे विश्वास के साथ कह पा रहा था कि मैं इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के साथ आगे बढ़ना चाहता हूं।

चरण 6: मेरे नक्शेकदम पर कोई और कैसे चल सकता है

यदि कोई उसी स्थिति में है जिसमें मैं सेमेस्टर की शुरुआत में था, तो मैं वही कदम उठाने की सलाह दूंगा जो मैंने "ओरिजिनल प्लान्स एंड प्रोग्रेस" में उल्लिखित किया था। इससे मुझे धीरे-धीरे यह पता लगाने में मदद मिली कि मुझे क्या करने में दिलचस्पी है और मैं क्या कर सकता हूं।

विशेष रूप से, इस परियोजना के लिए, मैं नीचे बताऊंगा कि इसे कैसे बनाया जाए।

चरण 1: IFTTT.com पर जाएं, अपना फोन नंबर पंजीकृत करें और फिर एक एप्लेट बनाएं। वेबहुक होने के लिए "if" और SMS होने के लिए "वह" चुनें। एक बार यह बन जाने के बाद, खोज बॉक्स में मेकर वेबहुक खोजें और दस्तावेज़ीकरण पर क्लिक करें। अपने स्वयं के ईवेंट नाम के साथ जानकारी भरें और URL को कॉपी करें। यह वह URL है जिसका उपयोग आप नीचे दिए गए ESP-8266 कोड के लिए करेंगे।

चरण 1: ESP-8266 को इस प्रकार कनेक्ट करें:

आरएक्सडी -> आरएक्स

TXD -> TX

वीसीसी -> वीसीसी

सीएच_पीडी वीसीसी

GPIO0 -> GND

जीएनडी -> जीएनडी

फिर इसे निष्क्रिय करने के लिए Arduino पर GND को उस पर रीसेट करने के लिए कनेक्ट करें।

चरण 2: नीचे दिए गए कोड को दर्ज करें और इसे ESP-8266 पर अपलोड करें (पहले IDE पर esp-8266 बोर्ड डाउनलोड करें)। फिर ESP-8266 को अनप्लग करें।

चरण 3: सर्वो को 8 पिन करने के लिए कनेक्ट करें और 9 को Arduino पर पिन करें

चरण 4: पहले HC-SR04 सेंसर को पिन 10 और 13 (क्रमशः ट्रिगर और इको के लिए) से कनेक्ट करें। फिर दूसरे को पिन 11 और 12 (फिर से क्रमशः ट्रिगर और इको के लिए) से कनेक्ट करें।

चरण 5: आरजीबी एलईडी को पिन 4 (लाल), 5 (हरा), और 6 (नीला) से कनेक्ट करें।

चरण 6: GPIO2 को पिन 2. से कनेक्ट करें

चरण 7: नीचे दिए गए कोड (ECE_297_DP) को दर्ज करें और इसे Arduino पर अपलोड करें।

चरण 8: ढक्कन के लिए एक पुराना पुनर्नवीनीकरण बियर बॉक्स और कार्डबोर्ड का एक टुकड़ा खोजें। हॉट ग्लू पॉप्सिकल स्टिक सर्वोस से चिपक जाता है और फिर हॉट ग्लू को बॉट के अंदर की तरफ हर तरफ गर्म कर देता है। पॉप्सिकल स्टिक्स पर ढक्कन को टेप करें। ढक्कन के लिए दो सेंसर टेप करें (अंदर वह है जो कचरे का पता लगाने के लिए है (पिन 11 और 12) और बाहर गति का पता लगाने के लिए एक है (पिन 10 और 13)। फिर ढक्कन के शीर्ष पर एलईडी टेप करें। और बदसूरत वायरिंग को छिपाने के लिए बॉक्स के पीछे की वायरिंग को टेप करें।

चरण 7: मैं आगे क्या करूंगा

परियोजना पर आगे बढ़ते हुए, मेरे पास एलईडी के अलावा एक ध्वनि अलार्म को लागू करने के लिए कुछ विचार थे। क्योंकि मुझे काम करने के लिए ESP-8266 मिला, इसलिए मैंने नहीं करने का फैसला किया। हालांकि, अगर मुझे आगे बढ़ना था, तो एक को जोड़ना और लोगों को कचरा बाहर निकालने में परेशान करना दिलचस्प होगा।

इसके अलावा, मैं एक अधिक निश्चित परियोजना पर काम करना पसंद करूंगा, क्योंकि यह ज्यादातर अवधारणा परियोजना का प्रमाण है। अगर मुझे आगे बढ़ना होता तो मैं एक वास्तविक कूड़ेदान या एक भारी प्लास्टिक कंटेनर का उपयोग करता। इसके अतिरिक्त, मैं वायरिंग के साथ अधिक कुशल होना पसंद करूंगा क्योंकि यह बहुत गन्दा है।

ESP-8266 का एक विकल्प मैं देख रहा था, जबकि मैं इसे एकीकृत करने में सक्षम नहीं होने के बारे में चिंतित था, यह एक ब्लूटूथ मॉड्यूल का उपयोग कर रहा था। मेरे दोस्त सीन ने मुझे बताया था कि उसने पहले एक प्रोजेक्ट बनाया था जिसमें उसे अपने प्रोजेक्ट से अपने फोन पर डेटा भेजना था और ब्लूटूथ मॉड्यूल का इस्तेमाल किया था। उन्होंने कहा कि यह अपेक्षाकृत आसान था। हालाँकि, मुझे इसमें कोई गंभीर जासूसी का काम करने से पहले वाईफाई मॉड्यूल काम करने के लिए मिला। मुझे लगता है कि यह देखना दिलचस्प होगा कि वह रास्ता मुझे कहाँ ले जाता।

इसके अलावा, मैं "स्वचालित ट्रैश बैग रैपिंग" भाग को लागू करना पसंद करता, लेकिन यह अभी भी मेरी लीग से बाहर है। शायद भविष्य में, मैं इस परियोजना पर फिर से विचार करूंगा और इसे और अधिक कुशल बनाने की कोशिश करूंगा।