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Leçon 35 : Poubelle intelligente

Ce projet s’articule autour du concept d’une poubelle intelligente. L’objectif principal est que le couvercle de la poubelle s’ouvre automatiquement lorsqu’un objet s’approche à une distance définie (20 cm dans ce cas). Cette fonctionnalité est rendue possible grâce à l’utilisation d’un capteur de distance à ultrasons associé à un moteur servo. La distance entre l’objet et le capteur est mesurée en continu. Si l’objet est suffisamment proche, le moteur servo est activé pour ouvrir le couvercle.

Composants nécessaires

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

Il est très pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	COMPOSANTS DANS CE KIT	Lien
Kit de capteurs Universal Maker	94	Universal Maker Sensor Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

Description du composant	Lien d’achat
ESP32 & Carte de développement (ESP32)	BUY
Module de Capteur Ultrasonique (HC-SR04)	ACHETER
Moteur Servo (SG90)	ACHETER
Platine d’essai	ACHETER

Câblage

Code

Analyse du code

Le projet repose sur la surveillance en temps réel de la distance entre un objet et une poubelle. Un capteur à ultrasons mesure en continu cette distance, et si un objet s’approche à moins de 20 cm, la poubelle interprète cela comme une intention de jeter des déchets et ouvre automatiquement son couvercle. Cette automatisation ajoute une dimension intelligente et pratique à une poubelle ordinaire.

1. Configuration initiale et déclaration des variables

   Nous incluons ici la bibliothèque ESP32Servo et définissons les constantes et les variables que nous utiliserons. Les broches pour le servo et le capteur à ultrasons sont déclarées. Nous avons également un tableau averDist pour conserver les trois mesures de distance.

   #include <ESP32Servo.h>
   
   // Configuration des paramètres du moteur servo
   Servo servo;
   const int servoPin = 27;
   const int openAngle = 0;
   const int closeAngle = 90;
   
   // Définir les largeurs d'impulsion minimales et maximales pour le servo
   const int minPulseWidth = 500; // 0,5 ms
   const int maxPulseWidth = 2500; // 2,5 ms
   
   
   // Configuration des paramètres du capteur à ultrasons
   const int trigPin = 26;
   const int echoPin = 25;
   long distance, averageDistance;
   long averDist[3];
   
   // Seuil de distance en centimètres
   const int distanceThreshold = 20;
   

2. Fonction setup()

   La fonction setup() initialise la communication série, configure les broches du capteur à ultrasons et positionne initialement le servo en position fermée.

   void setup() {
     Serial.begin(9600);
     pinMode(trigPin, OUTPUT);
     pinMode(echoPin, INPUT);
     servo.attach(servoPin);
     servo.write(closeAngle);
     delay(100);
   }
   

3. Fonction loop()

   La fonction loop() est responsable de mesurer en continu la distance, de calculer sa moyenne, puis de décider d’ouvrir ou de fermer le couvercle de la poubelle en fonction de cette distance moyenne.

   void loop() {
       // Mesurer la distance trois fois
       for (int i = 0; i <= 2; i++) {
           distance = readDistance();
           averDist[i] = distance;
           delay(10);
       }
   
       // Calculer la distance moyenne
       averageDistance = (averDist[0] + averDist[1] + averDist[2]) / 3;
       Serial.println(averageDistance);
   
       // Contrôler le servo en fonction de la distance moyenne
       if (averageDistance <= distanceThreshold) {
           servo.attach(servoPin);  // Réattacher le servo avant d'envoyer une commande
           delay(1);
           servo.write(openAngle);  // Faire pivoter le servo en position ouverte
           delay(3500);
       } else {
           servo.write(closeAngle);  // Faire pivoter le servo en position fermée
           delay(1000);
           servo.detach();  // Détacher le servo pour économiser de l'énergie lorsqu'il n'est pas utilisé
       }
   }
   

4. Fonction de lecture de distance

   Cette fonction, readDistance(), interagit réellement avec le capteur à ultrasons. Elle envoie une impulsion et attend un écho. Le temps pris pour l’écho est ensuite utilisé pour calculer la distance entre le capteur et tout objet devant lui.

   Vous pouvez vous référer au Principe du capteur à ultrasons.

   float readDistance() {
       // Envoyer une impulsion sur la broche de déclenchement du capteur à ultrasons
       digitalWrite(trigPin, LOW);
       delayMicroseconds(2);
       digitalWrite(trigPin, HIGH);
       delayMicroseconds(10);
       digitalWrite(trigPin, LOW);
   
       // Mesurer la largeur d'impulsion de la broche d'écho et calculer la valeur de distance
       float distance = pulseIn(echoPin, HIGH) / 58.00;  // Formule : (340m/s * 1us) / 2
       return distance;
   }
   

5. Fonction d’écriture du servo

   Cette fonction mappe la valeur de l’angle à la largeur d’impulsion et appelle la fonction writeMicroseconds(pulseWidth) pour défléchir le servo à un angle spécifique.

   // Fonction pour faire fonctionner le servo
   void servoWrite(int angle){
       int pulseWidth = map(angle, 0, 180, minPulseWidth, maxPulseWidth);
       servo.writeMicroseconds(pulseWidth);
   }