Проекты

«Умная» урна

Работа победителя конкурса проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Электроника и приборостроение»

Направление работы: Программирование, Конструирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Наука для жизни» открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» 2021 года

Актуальность

Урны в школах заполняются быстро, и за этим тяжело следить, так как технический персонал из-за своего плотного графика не может постоянно обходить всю территорию школы и проверять каждую урну. Проект «Умная» урна поможет в решении данной проблемы. Благодаря системе механизмов устройства персонал сможет оперативно следить за чистотой на территории школы, что повысит эффективность работы.

Цель

Создать систему механизмов для работы «умной» урны с применением рабочей среды Tinkercad и настоящего оборудования.

Задачи

  1.  Подобрать и изучить литературу по теме исследования.
  2.  Выполнить подбор электронных компонентов и разработать схему их подключения.
  3.  Получить навыки использования WeMos D1 на базе ESP8266 в рабочей среде Tinkercad, Arduino IDE.
  4.  Изучить принцип работы датчика HC-SR04 и сервопривода Microservo9g.
  5.  Написать код для корректной работы всех механизмов: механизм оповещения о заполнении, механизм открывания крышки.
  6. Сделать действующий макет проекта.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

– WeMos D1 на базе ESP8266 – 1 шт.

– Ультразвуковой дальномер HC-SR04 – 2 шт.

– Сервопривод MicroServo 9g – 1 шт.

– Светодиоды – 2 шт.

– Макетная плата – 1 шт.

Описание

Автор сделал макет устройства, изучив программирование на микроконтроллере WeMos D1 на базе ESP8266, работу датчиков, а также черчение в программе Autodesk Fusion 360.

Механизм оповещения о заполнении урны работает с помощью 2 светодиодов, ультразвукового дальномера HC-SR04 и телеграмм-бота. Датчик измеряет уровень заполнения: если урна не заполнена, то будет гореть зелёный светодиод, если заполнена – будет гореть красный светодиод и отправляться сообщение в чат в телеграмме. Примерное содержание сообщения: «Урна в 42 кабинете заполнена». После этого участникам в чате (в нём присутствует только технический персонал) будет предложена команда принятия «заказа». После того как сотрудник примет его, высылается сообщение: «Сотрудник уберёт урну».

Механизм автоматической крышки подобен механизму открывания дверей в торговом центре, но инфракрасный датчик движения заменён на ультразвуковой дальномер.

Результаты работы/выводы

В ходе создания проекта был изучен принцип работы датчиков и других компонентов, освоена рабочая среда Tinkercad, изучены работа WeMos D1 на базе ESP8266 и программный код, освоено создание и программирование телеграмм-бота, собран рабочий макет. В результате работы над проектом была создана система механизмов для «умной» урны.
 

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА

Награды/достижения

Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» по направлению «Инженеры» – призёр.

Городской конкурс проектов «Школа будущего – 2021 – призёр

Мнение автора

«Я очень рад был поучаствовать во всех конференциях, особенно «Наука для жизни», так как одержал там победу. Проект будет развиваться дальше и снова представляться на конференциях»