このDIYでは、IOTベースのごみ箱/ごみ箱監視システムを作成します。これにより、ウェブサーバーを介してごみ箱が空か満杯かがわかり、「ごみ箱」または「ごみ箱」のステータスをインターネットを介して世界中のどこにでも。それは非常に便利で、公共の場所や自宅のゴミ箱に設置することができます。

このIOTプロジェクトでは、 超音波センサーを使用して、ゴミ箱がゴミで満たされているかどうかを検出します。ここでは、超音波センサーがゴミ箱の上部に設置されており、ゴミ箱の上部からゴミの距離を測定し、ゴミ箱のサイズに応じてしきい値を設定できます。距離がこのしきい値よりも小さい場合は、ゴミ箱がゴミでいっぱいであることを意味し、ウェブページに「バスケットがいっぱいです」というメッセージを印刷します。距離がこのしきい値を超える場合は、印刷します。 「バスケットは空です」というメッセージ。ここでは、プログラムコードに5cmのしきい値を設定しました。ESP8266Wi-Fiモジュールを使用しますArduinoをWebサーバーに接続するため。ここでは、ローカルWebサーバーを使用して、このガベージ監視システムの動作を示しました。

必要なコンポーネント：

• Arduino Uno（他のものを使用できます）
• ESP8266Wi-Fiモジュール
• HC-SR04超音波センサー
• 1K抵抗器
• ブレッドボード
• 接続線

HC-SR04超音波センサー：

超音波センサーは、高精度で安定した測定値で距離を測定するために使用されます。それは2cmから400cmまたは1インチから13フィートまでの距離を測定することができます。空気中に40KHzの周波数で超音波を放射し、物体が邪魔になるとセンサーに跳ね返ります。物体に当たって戻ってくるまでの時間を利用して、距離を計算することができます。

超音波センサーには4つのピンがあります。2つはArduinoの5VとGNDに接続されるVCCとGNDで、他の2つのピンはArduinoの任意のデジタルピンに接続されるTrigピンとEchoピンです。トリガーピンは信号を送信し、エコーピンは信号の受信に使用されます。超音波信号を生成するには、Trigピンを約10us高くする必要があります。これにより、音速で8サイクルのソニックバーストが送信され、オブジェクトに当たった後、Echoピンで受信されます。

以下のプロジェクトをさらにチェックして、超音波センサーの動作を正しく理解し、それを使用するオブジェクトの距離を測定します。

• 超音波センサーを使用したArduinoベースの距離測定
• HC-SR04とAVRマイクロコントローラーを使用した距離測定

ESP8266 Wi-Fiモジュール：

ESP8266は、プロジェクトにWi-Fiまたはインターネットへのアクセスを提供するWi-Fiモジュールです。これは非常に安価なデバイスですが、プロジェクトを非常に強力にします。任意のマイクロコントローラーと通信し、プロジェクトをワイヤレスにすることができます。これは、IOTプラットフォームの最も主要なデバイスのリストに含まれています。それは3.3Vで動作し、5Vを与えると、損傷を受けます。

ESP8266には8つのピンがあります。VCCとCH-PDは3.3Vに接続され、wifiが有効になります。TXピンとRXピンは、ESP8266とArduinoの通信を担当します。RXピンは3.3Vで動作するため、プロジェクトで作成したように、分圧器を作成する必要があります。

回路図と説明：

まず、ESP8266をArduinoに接続します。 ESP8266は3.3Vで動作し、Arduinoから5Vを与えると、正しく動作せず、損​​傷する可能性があります。 VCCとCH_PDをArduinoの3.3Vピンに接続します。 ESP8266のRXピンは3.3Vで動作し、Arduinoに直接接続するとArduinoと通信しません。そのため、分圧器を作成する必要があります。直列に接続された3つの1k抵抗器が私たちのために働きます。下の図に示すように、抵抗を介してRXをArduinoのピン11に接続し、ArduinoのTXをArduinoのピン10に接続します。

次に、HC-SR04超音波センサーをArduinoに接続します。超音波センサーとArduinoの接続は非常に簡単です。VCCと超音波センサーのアースを5VとArduinoのアースに接続します。次に、超音波センサーのTRIGピンとECHOピンをArduinoのピン8と9にそれぞれ接続します。

コードの説明：

コードをアップロードする前に、ESP8266デバイスのWi-Fiに接続していることを確認してください。以下のコードセクションで完全なコードを確認できます。コードはコメントによって十分に説明されています。さらに、以下のいくつかの重要な機能についても説明しました。

Arduinoは最初に超音波センサーを読み取ります。TRIGピンを10usの間Highにすると、音速で超音波信号を送信します。オブジェクトに衝突した後、信号が戻ってきます。移動時間の長さは、 duration という名前の変数に格納されます。その後、我々は、以下の式を適用することによって、オブジェクト（私たちの場合はゴミ）の距離を計算し、という名前の変数に格納します 距離 。

digitalWrite（trigPin、LOW）; delayMicroseconds（2）; digitalWrite（trigPin、HIGH）; delayMicroseconds（10）; digitalWrite（trigPin、LOW）; 期間= pulseIn（echoPin、HIGH）; 距離=期間* 0.034 / 2;

WebブラウザでWebページに出力を印刷するには、HTMLプログラミングを使用する必要があります。そこで、 webpage という名前の文字列を作成し、その中に出力を保存しました。ゴミ箱が空かどうかを判断するために、そこに条件を適用しました。距離が5cm未満の場合は、Webページに「Basketis Full」と表示され、距離が5cmを超える場合は、Webページに「BasketisEmpty」というメッセージが表示されます。

if（esp8266.available（））{if（esp8266.find（ "+ IPD、"））{delay（1000）; int connectionId = esp8266.read（）-48; 文字列のウェブページ= "

IOTガベージモニタリングシステム

";ウェブページ+ ="

"; if（distance <5）{webpage + ="ゴミ箱がいっぱいです ";} else {webpage + ="ゴミ箱が空です ";} webpage + ="

";

次のコードは、Webページにデータを送信して表示します。 'webpage' という名前 の 文字列に保存されたデータは、 'command' という名前 の 文字列に保存されます。ESP8266は、 「コマンド」 から文字を1つずつ読み取り、Webページに印刷します。

String sendData（String command、const int timeout、boolean debug）{String response = ""; esp8266.print（コマンド）; 長い整数時間=ミリ秒（）; while（（time + timeout）> mills（））{while（esp8266.available（））{char c = esp8266.read（）; 応答+ = c; }} if（debug）{Serial.print（response）; }応答を返します。}

プロジェクトのテストと出力：

コードをアップロードした後、シリアルモニターを開くと、以下に示すようなIPアドレスが表示されます。

このIPアドレスをブラウザに入力すると、以下のような出力が表示されます。ゴミ箱が空かどうかをもう一度確認したい場合は、ページをもう一度更新する必要があります。

したがって、このゴミ監視システムの仕組みは、ゴミ箱が半分いっぱいになったときにメッセージをもう1つ設定したり、メール/ SMSをトリガーしてゴミ箱がユーザーに警告したりするなど、いくつかの機能を追加することで、このプロジェクトをさらに強化できます。バスケットがいっぱいです。