Arduino 智能干湿垃圾分拣机：高效分离干垃圾与湿垃圾

元件与物料

所需工具

• 剥线钳/剪线钳 (18-10 AWG)
• 热熔胶枪

软件与在线服务

• Arduino IDE

项目简介

功能： 本分拣机可成功分离干垃圾与湿垃圾。
局限： 无法识别塑料或金属，需额外传感器模块扩展。

机械结构构建

1. 两块亚克力板作为机身主体。
2. SG90 舵机作为执行器，根据垃圾类型旋转不同角度。
3. 利用废弃塑料直尺作舵机连杆，连接上盖与舵机输出轴，热熔胶固定（也可用瞬间胶，但需谨慎）。
4. 湿度传感器固定在上盖倾倒区，垃圾投入直接落在传感器上；旁边并排触摸传感器检测干垃圾。机械部分完成。

为何需要触摸传感器？湿度传感器单独能否分类？

湿度传感器虽能识别湿垃圾，但无法识别干垃圾。因为“无垃圾”状态下湿度传感器默认读数为“干燥”，会导致分拣机持续偏向干垃圾一侧。引入触摸传感器：仅当有垃圾接触时触发，配合湿度读数才执行分拣动作，解决空闲误触发问题。

分步实施指南

1. 准备两块亚克力板（本地五金店或网购均可）。
2. 按图钻孔固定电池盒。
3. 电池盒上方粘贴舵机，输出轴朝前。
4. 塑料直尺底部钻孔 (略小于舵机轴径)，用烙铁或细钢针加热穿孔。
5. 第二块亚克力板粘贴在直尺顶端，热熔胶固牢。
6. 湿度传感器与触摸传感器并排安装在上盖亚克力板上。

完成以上 6 步即可进入编程调试。

硬件原理深度解析

需深入掌握以下概念：

• Arduino： 单片机核心，学习参考 官网 与官方文档。
• C++ 编程： Arduino 编程基础，需中级水平。
• 湿度传感器接口： 电路连接与读数处理。
• 触摸传感器接口： 电路连接与信号读取。
• 舵机控制： PWM 驱动原理与 Arduino 接口。

智能分拣机工作流程

1. 垃圾投入，落在湿度传感器上。
2. 根据预设阈值，湿度传感器判定干/湿。
3. 舵机立即旋转至对应角度，垃圾滑入相应隔间。
4. 全过程自主循环，无需人工干预。

演示视频： 请查看项目页面底部链接。

完整代码

#include <Servo.h>

class Smart_Segregator {
  /*
   * 属性
   * servo_pin: 舵机引脚
   * moisture_sensor_pin: 湿度传感器引脚
   * touch_sensor_pin: 触摸传感器引脚
   * 方法
   * dry_waste(): 盖板向右翻转 (干垃圾)
   * wet_waste(): 盖板向左翻转 (湿垃圾)
   * neutral_state(): 盖板居中待机
   * execute(): 核心循环
   */
public:
  int servo_pin;
  int moisture_sensor_pin;
  int touch_sensor_pin;
  int detect_moisture;
  int detect_touch;
  Servo servo;

  Smart_Segregator(int pin_1, int pin_2, int pin_3) {
    servo_pin = pin_1;
    moisture_sensor_pin = pin_2;
    touch_sensor_pin = pin_3;
    detect_moisture = 0;
    detect_touch = false;
  }

  void init() {
    Serial.begin(9600);
    servo.attach(servo_pin);
    servo.write(90); // 居中
    pinMode(moisture_sensor_pin, INPUT);
    pinMode(touch_sensor_pin, INPUT);
    Serial.println("Your Smart Segregator is ready to Segregate!");
  }

  void dry_waste() { servo.write(0); }
  void wet_waste() { servo.write(180); }
  void neutral_state() { servo.write(90); }

  void execute() {
    detect_moisture = digitalRead(moisture_sensor_pin);
    detect_touch = digitalRead(touch_sensor_pin);
    if (detect_moisture > 85 && detect_touch == true) {
      wet_waste();
    } else if (detect_moisture <= 85 && detect_touch == true) {
      dry_waste();
    } else {
      neutral_state();
    }
  }
};

Smart_Segregator segregator(8, 6, 2); // 舵机D8, 湿度D6, 触摸D2

void setup() {
  segregator.init();
}

void loop() {
  segregator.execute();
}

原理图