基于arduino的智能城市课设模块5——智能垃圾桶

        此项目名为智能城市设计，是本人物联网短距离通信技术的课程设计。它属于入门级别的设计，却在课程答辩时得到了老师和同学的一致好评，所以想分享给大家希望能够帮助更多的同道中人。但是仅适用新手入门小白，对于资深大佬而言较为简单。

一、项目介绍

        智能城市项目共分为五个部分，即交通信号灯系统、火灾报警系统、环境监测系统、路灯控制系统和智能垃圾桶。在下打算用六篇文章来发布，分别对应这五个系统和最后的总结。在文章后面附上模块代码都可以单独编译上传，便于大家使用。本文章介绍第五个模块——智能垃圾桶。

二、模块介绍

       智能垃圾桶使用了一个舵机、两个超声波传感器、一个红色提示灯。第一个超声波传感器放在垃圾桶外部用来检测人与垃圾桶的距离，当人靠近垃圾桶时，舵机转动打开垃圾桶。第二个超声波传感器用来检测垃圾桶是否装满，当桶内垃圾达到一定高度时，超声波传感器就会探测到垃圾，系统会认为垃圾桶已经装满。此时就会亮起提示灯，并且OLED显示屏上也会提示垃圾已经装满。这样以来就能动态检测城市内每个垃圾桶的状态，环卫工人就能定点清理城市内已装满的垃圾桶，使城市更加干净整洁。

三、所需材料

        舵机SG90、两个HC-SR04超声波传感、红色LED发光二极管、蓝牙HC-06/HC-05、SSD1315 OLED显示屏、迷你垃圾桶、arduino uno r3开发板、杜邦线若干。还需要手机app“蓝牙调试器”来连接蓝牙查看数值，这个大家直接在CSDN上搜索下载即可。

四、接线

SG90引脚连接表：

HC-SR04.1传感器引脚连接表：

HC-SR04.2传感器引脚连接表：

SSD1315 OLED显示屏引脚连接表：

LED发光二极管引脚连接表：

五、代码

#include <Adafruit_SSD1306.h> // 引入Adafruit SSD1306 OLED显示屏库  
#define SCREEN_WIDTH 128    // 定义OLED显示屏的宽度  
#define SCREEN_HEIGHT 64    // 定义OLED显示屏的高度  
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, -1); // 初始化OLED显示屏，使用I2C通信，-1表示复位引脚不使用  
  
#include<Servo.h>            // 引入Servo库  
const int trigPin1 = 3;      // 超声波传感器1的触发引脚  
const int echoPin1 = 4;      // 超声波传感器1的回声引脚  
const int trigPin2 = 7;      // 超声波传感器2的触发引脚  
const int echoPin2 = 6;      // 超声波传感器2的回声引脚  
#define SERVO_PIN 5          // 舵机的控制引脚  
#define OPEN_ANGLE 90        // 舵机打开的角度  
#define CLOSE_ANGLE 0        // 舵机关闭的角度  
#define THRESHOLD_CM 8       // 第一个传感器的距离阈值（厘米）  
#define THRESHOLD1_CM 3      // 第二个传感器的距离阈值（厘米）  
  
Servo myservo;               // 创建Servo对象，控制舵机  
int RED1 =11;                // 定义红色LED引脚  
long duration1, distance1;   // 用于存储第一个传感器的测量时间和距离  
long duration2, distance2;   // 用于存储第二个传感器的测量时间和距离  
  
void setup() {      
  // 初始化超声波传感器的引脚模式  
  pinMode(trigPin1, OUTPUT);    
  pinMode(echoPin1, INPUT);    
  pinMode(trigPin2, OUTPUT);    
  pinMode(echoPin2, INPUT);   
  pinMode(RED1, OUTPUT);     // 初始化红色LED引脚模式  
    
  Serial.begin(9600);         // 初始化串口通信  
  myservo.attach(SERVO_PIN);  // 将舵机控制引脚连接到Servo对象  
  myservo.write(CLOSE_ANGLE); // 初始状态关闭舵机  
    
  // 注意：Serial.begin(9600); 被重复调用了，可以删除一行  
    
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {  // 初始化OLED显示屏  
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));  // 如果初始化失败，打印错误信息  
    for(;;); // 初始化失败则无限循环  
  }    
  display.display();  // 显示OLED屏幕  
  delay(1000);        // 延迟1秒  
}  
  
void loop() {   
  measureDistance(trigPin1, echoPin1, &distance1);  // 测量第一个传感器的距离  
  measureDistance(trigPin2, echoPin2, &distance2);  // 测量第二个传感器的距离  
    
  // 根据第一个传感器的距离控制舵机  
  if (distance1 < THRESHOLD_CM) {    
    myservo.write(OPEN_ANGLE);  // 如果距离小于阈值，打开舵机  
  }   
  else {  
    myservo.write(CLOSE_ANGLE); // 否则关闭舵机  
  }  
    
  // 根据第二个传感器的距离控制红色LED  
  if (distance2 < THRESHOLD1_CM)   
  {  
    digitalWrite(11, HIGH); // 如果距离小于阈值，点亮红色LED  
  }  
  else {  
    digitalWrite(11, LOW);  // 否则熄灭红色LED  
  }  
    
  // 通过串口打印两个传感器的距离  
  Serial.print("Distance1: ");    
  Serial.print(distance1);    
  Serial.println(" cm");  
  Serial.print("Distance2: ");    
  Serial.print(distance2);    
  Serial.println(" cm");  
    
  // 在OLED显示屏上显示信息  
  display.clearDisplay();  // 清除显示屏  
  display.setTextSize(1);  // 设置文本大小为1  
  display.setTextColor(WHITE);  // 设置文本颜色为白色  
  display.setCursor(0, 0); // 设置光标位置  
 display.print("Basurero: "); // 显示“Basurero: ”（垃圾桶）  
  if (distance2 < THRESHOLD1_CM) {  
    display.println("Llena"); // 如果第二个传感器的距离小于阈值，显示“Llena”（满的）  
  } else {  
    display.println("No llena"); // 否则显示“No llena”（不满的）  
  }  
  display.display(); // 更新OLED显示屏  
  
  delay(500); // 延迟500毫秒后继续循环  
}  
  
// 自定义函数，用于测量超声波传感器的距离  
void measureDistance(int trigPin, int echoPin, long *distance) {  
  digitalWrite(trigPin, LOW);  // 确保触发引脚为低电平  
  delayMicroseconds(2);       // 等待2微秒  
  digitalWrite(trigPin, HIGH); // 发送10微秒的高电平脉冲到触发引脚  
  delayMicroseconds(10);      // 等待10微秒  
  digitalWrite(trigPin, LOW);  // 停止触发  
  *distance = pulseIn(echoPin, HIGH); // 读取Echo引脚上的脉冲持续时间  
  *distance = *distance * 0.0343/2; // 将微秒转换为厘米（声速约为343 m/s 或 0.0343 cm/us）  
}

作者：凡有井水处