使用 Arduino 101 的智能垃圾监控系统

必要的工具和机器

	热胶枪（通用）
	博世手钻

应用和在线服务

	Arduino IDE
	Blynk 这是爱好者和制造商最好的应用程序之一，因为它让您可以在任何设备上直观地看到您的项目您的设备。

关于这个项目

简介

物联网智能垃圾监控系统

我们生活在一个任务和系统与物联网的力量融合在一起的时代，以拥有更高效的工作系统并快速执行工作！尽我们所能，这就是我们想出的。

物联网 (IoT) 应能够透明、无缝地整合大量不同的系统，同时为数百万人提供数据以供使用和利用。因此，为物联网构建通用架构是一项非常复杂的任务，主要是因为此类系统中可能涉及的设备、链路层技术和服务种类繁多。

与我们的环境有关的主要问题之一是影响我们社会健康和环境的固体废物管理。废物的检测、监测和管理是当今时代的主要问题之一。传统的手动监控垃圾箱中的垃圾的方法是一个繁琐的过程，需要更多的人力、时间和成本，而我们现有的技术可以轻松避免。

这是我们的解决方案，一种废物管理自动化的方法。这是我们的物联网垃圾监控系统，这是一种有助于保持城市清洁和健康的创新方式。

继续了解您可以如何发挥影响来帮助清洁您的社区、家庭甚至周围环境，让我们离更好的生活方式更近一步:)

监控系统概述

当我们观察到垃圾车每天要在城镇周围收集两次固体废物时，这个想法让我们震惊。虽然这个系统很彻底，但效率很低。例如，假设街道 A 是一条繁忙的街道，我们看到垃圾填满的速度非常快，而街道 B 即使两天后垃圾箱甚至没有半满。这个例子是实际发生的事情，因此它把我们带到了“尤里卡”时刻！

我们的系统所做的是在任何给定时间提供垃圾桶中垃圾水平的实时指示器。使用这些数据，我们可以优化废物收集路线并最终降低燃料消耗。它允许垃圾收集者计划他们的每日/每周收集时间表。

标准

基本模型的工作方式如下：

首先，您必须先输入垃圾箱的高度。这将帮助我们生成垃圾桶中垃圾的百分比。然后，我们需要满足两个条件才能表明需要清空特定垃圾箱：

• 垃圾量，换句话说，假设您的垃圾箱半满，您实际上不需要清空它。我们的阈值或允许的最大垃圾量是垃圾箱的 75%。 （您可以根据自己的喜好更改阈值。）

• 如果假设一个特定的垃圾桶填满了 20%，然后一周内没有变化，那就进入我们的第二个标准，时间。随着时间的推移，即使是少量也会开始腐烂，导致周围有臭味。为避免我们的容忍度为 2 天，因此如果垃圾桶低于 75% 但已使用 2 天，那么它也需要清空。

电子产品

考虑到这些标准，让我们了解技术部分：

• 超声波传感器（也称为距离传感器）将放置在盖子的内侧，面向固体废物的一侧。随着垃圾的增加，超声波与垃圾之间的距离会减小。这些实时数据将发送到我们的微控制器。

• 我们的微控制器 Arduino 101 然后处理数据并通过 WiFi 将其发送到应用程序。

• 应用的功能通过一个小动画直观地表示垃圾箱中的垃圾量。

这个过程会指出所有需要注意的bin，引导用户选择最有效的路线。

关于我们

我们将我们所有的项目发布在 Instructables 上，这是一个让您探索、记录和分享您的 DIY 创作的地方。您也可以在此处订阅我们的 YouTube 频道。我们发布了大量正在进行的照片并在我们的 Instagram 上进行了对话。

如果您喜欢我们的产品并希望支持我们，请在此处在 Patreon 上进行。

对于与工作相关的查询，请联系我们：[email protected]

材料

硬件：

• Grover Base Shield v2

• Arduino 101

• 9v 电池 (Gearbest) 这些电池将为 Arduino 板供电

• 塑料容器 (Gearbest) 我找到了一个旧塑料容器，所有组件都可以放入其中。盒子很重要，因为您可以轻松接触到组件并且它是防水的。

• 超声波传感器 (Gearbest) 超声波传感器测量距离。它将附在盖子上，指示垃圾的数量。我们系统的关键组件。

• 跳线（Gearbest）

• Arduino MKR1000（亚马逊）是 Arduino 最新的微控制器之一，它使用可下载的预建库简化了连接到 Internet 的任务。

• 白色喷漆将您的普通盒子变成更专业的产品

工具：

• 电钻（Gearbest）

• 热胶枪（Gearbest）

软件：

• Arduino IDE

• Blynk 一款允许与 WiFi 兼容的微控制器通信的安卓应用。

关于 Gearbest 的简短介绍，您可以找到所有专为爱好者设计的产品。强烈推荐物美价廉的产品，一定要看看！

构建模型

是时候制作我们自己的系统来在家里小规模测试我们的概念了！寻找一个旧的小塑料容器并确保您的组件适合。

现在取下盖子并追踪超声波传感器的两个“眼睛”。这将是面向垃圾箱底部的一侧。

拿你最大的钻头，我的是10mm 并钻出孔。如果它们仍然有点小，则轻轻地将它们锉平，直到超声波传感器紧密贴合，完全与表面齐平。

喷漆

我们选择了白色，但您可以选择您喜欢的任何颜色，内外都涂上两层油漆，不要忘记封面。 注意： 烟气有毒，在外面做。

连接超声波传感器

推入传感器并涂抹少量热胶以将其固定到位。然后为您的开关制作一个插槽并将所有东西安装到位。

电路

只需将 Base Shield 安装到 Arduino 101 上并将超声波传感器连接到引脚 D6

外壳

小心地将所有组件装入并合上盒子

我拿了垃圾桶来测试我的模型。

剪下并粘在双面胶带上，然后将系统连接到垃圾箱的盖子上，确保传感器朝下。

Blynk 应用程序简介

为了连接到互联网，我们使用了一个名为 Blynk 的预构建平台，可以从 android play 商店下载，链接如下。有无数关于如何将应用程序与 Arduino 一起使用的示例，这些示例都可以通过前往文件获得 在 Arduino IDE 中，然后是 示例 并在 Blynk 列表下。

链接到 blynk 应用程序 ：https://play.google.com/store/apps/details?id=cc。

设置应用程序和代码

为了能够对 Arduino 101 进行编程，您需要先安装所需的驱动程序。要检查您是否已经安装了它们，请打开 Arduino IDE，单击工具，然后单击开发板并查看 Arduino 或 Genuino 101 是否在列表中。如果他们在那里，跳到下一步，如果他们不在。

要下载能够使用 Arduino mkr1000 所需的驱动程序，请再次打开 Arduino IDE，依次单击工具、电路板、电路板管理器。

现在在搜索栏中，搜索“intel curie board "，选择您的 Arduino IDE 版本并下载随附的版本（仔细检查下图）

安装驱动程序后，请继续下载所需的库。为了让我们的程序运行，我们需要 WiFi101 库、blynk 库和超声波库，这三个库都可以在 Arduino 的内置库管理器中找到。打开草图然后包括库。然后是图书馆管理员。

现在在搜索栏中，搜索 WiFi101、Blynk 和 Ultrasonic，选择您的 IDE 版本并安装。 （仔细检查下面的图片）

测试

然后使用 Blynk 应用程序，我们用 3 个垃圾级别的 LED 做了一个小表示。选择 Arduino 101 作为您的微控制器和“连接类型”BLE，而不是蓝牙！

然后你会收到一封“auth token”的邮件，你需要在代码中输入它，（在代码中提到）。

结果！

在这里，您可以看到整个概念最终起作用的结果！加油！

这些是我装满垃圾箱时手机的屏幕截图。在 blynk 应用程序中，我们将三个 LED 一个一个地对齐。绿色范围从 0 到 25% 满，橙色从 25 到 65% 和红色从 65 到 100%

在放入 10% 的垃圾并关闭垃圾箱后，我们让另外两个亮起的绿色 LED 灯熄灭。

50% 已满...

...最后我们把所有的垃圾都扔掉了，三个 LED 灯和笑容都亮了！恭喜模型成功:)

第 14 步：GPS

重要

我们实际上还没有实施这一步，因为我们必须制作至少 20 个模型才能将它们安装在城镇的垃圾箱周围。这会变得太昂贵，所以我们提出了这个想法，当随机模拟时，它会给我们最短的路线，正确的结果！

现在是耗时的部分。我们计划将我们的项目与谷歌地图融合。方法如下：

您需要手动走遍城镇，获取每个垃圾桶的 GPS 位置。然后将其保存在您的 Google 地图上。一旦你这样做了，就像我们在我们的模型中制作系统而不是一个 LED 一样，你需要对垃圾箱的数量做同样的事情。假设有 20 个。

当卡车司机开始他的一天时，他打开 Blynk 并看到所有需要注意的垃圾箱，然后他选择每个垃圾箱（每个垃圾箱都有特定的编号），然后生成最短和最有效的路线！

广泛的机会

在我们自己制作了一个之后，我们意识到这个系统可以被广泛地用来把这个相当可怕的繁琐家务变成一个真正有效的家务！

它可以大规模影响城市甚至国家的方式是可以理解的，并希望在未来实施。但除此之外，每个人都可以从这个概念中受益。一个社区、一个公寓大楼甚至一栋房子都可以使用这个由物联网驱动的强大工具，让他们的生活变得更简单！

第 16 步：并发症

也就是说，如果我们大规模使用该产品，我们认为会出现一些并发症。

挑战：

• 确保正确放置超声波距离传感器。如果垃圾堆在中间增加，则传感器可能会提供误导性数据。

• 垃圾桶中可能有液体/水。设计需要有防水电子和嵌入式软件。

• 3G/4G 蜂窝网络的最大问题可用性。我们在家制作模型的事实绕过了这个问题，因为我们使用了 WiFi。这实际上是唯一的主要问题，虽然我个人觉得几年后世界上每个角落都会有互联网连接

结论

这个项目总体上看起来很有希望，但确实需要如上所述的小调整。希望看到您的版本，甚至是建议或想法，请将它们放在评论部分。

希望你们喜欢这个项目，让我们继续研究影响我们生活和环境的想法。像往常一样喜欢分享和订阅，这样您就不会错过我们的下一个项目。

快乐制作:)

热门项目

如果您喜欢我们制作的内容，请查看我们的一些热门上传内容！

您必须观看视频才能充分欣赏它，请在此处观看视频。

Cubex 传感器保险箱。看这里

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代码

• 物联网垃圾监控应用

物联网垃圾监控应用Arduino

#define BLYNK_PRINT Serial#include #include #include // 您应该在 Blynk 应用程序中获得 Auth Token。// 转到项目设置（坚果图标）。char auth[] ="8b7229b2c3ec4b999eca6781903a208d";BLEPeripheral blePeripheral;WidgetLED green(V1);WidgetLED orange(V2); WidgetLED red(V3);超声波超声波(7);int distance =0;int thresh [3] ={20,12,4};void setup() {Serial.begin(9600);延迟（1000）； blePeripheral.setLocalName("垃圾"); blePeripheral.setDeviceName("垃圾"); blePeripheral.setAppearance(384); Blynk.begin(blePeripheral, auth); blePeripheral.begin(); Serial.println("等待连接...");}void loop() {distance =Ultrasonic.distanceRead();Serial.print(distance);Blynk.run(); if(distance<=thresh[0]&&distance>=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on(); Serial.println(1); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance>=thresh[2]){ green.on();橙色.on(); Serial.println(2); } else if(distance<=thresh[0]&&distance<=thresh[1]&&distance<=thresh[2]){ green.on();橙色.on();红色.on(); Serial.println(3); } else{ green.off();橙色.off();红.off(); Serial.println(0); }延迟（100）；}

示意图