स्मार्ट कूड़ादान

परिचय (Introduction)

इस ट्यूटोरियल में हम Arduino Uno, Servo Motor और Ultrasonic Sensor का उपयोग करके एक Smart Dustbin (स्मार्ट कूड़ादान) बनाना सीखेंगे। यह परियोजना एक टचलेस (बिना स्पर्श) कचरा निपटान समाधान प्रस्तुत करती है, जो विशेष रूप से COVID-19 जैसी स्थितियों में स्वच्छता बनाए रखने के लिए अत्यंत उपयोगी है।

आवश्यक हार्डवेयर (Hardware Required)

• Arduino Uno
• Ultrasonic Sensor HC-SR04
• SG-90 Micro Servo Motor
• Dustbin (कूड़ादान)
• Full Kit

आवश्यक सॉफ़्टवेयर (Software Required)

• Arduino IDE

घटक विवरण (Component Details)

1. Arduino Uno

Arduino Uno एक ओपन-सोर्स माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड है जो ATmega328P प्रोसेसर पर आधारित है।

मुख्य विशेषताएँ:

• 14 डिजिटल इनपुट/आउटपुट पिन (जिनमें से 6 PWM आउटपुट को सपोर्ट करते हैं)
• 6 एनालॉग इनपुट
• USB कनेक्शन, पावर जैक, ICSP हेडर, और रीसेट बटन
  यह किफायती और शुरुआती स्तर की परियोजनाओं के लिए उपयुक्त बोर्ड है, जिससे उपयोगकर्ता बिना डर के प्रयोग कर सकते हैं।

2. Ultrasonic Sensor HC-SR04

यह सेंसर SONAR सिद्धांत का उपयोग करके दूरी मापता है।

घटक:

• Transmitter (अल्ट्रासोनिक तरंग उत्सर्जित करता है)
• Receiver (इको को सुनता है)

उपयोग:

• बाधा पहचान (Obstacle Detection)
• दूरी मापन (Distance Measurement)

कार्य सिद्धांत:
सेंसर अल्ट्रासोनिक तरंग उत्सर्जित करता है, जो किसी वस्तु से टकराकर वापस आती है। तरंग के लौटने में लगे समय से वस्तु की दूरी का पता लगाया जाता है।

3. SG90 Micro Servo Motor

SG90 एक हल्का, तेज़ और विश्वसनीय सर्वो मोटर है, जिसका उपयोग आमतौर पर निम्नलिखित में होता है:

• रिमोट-कंट्रोल वाहन (जैसे कार, नाव, विमान)
• रोबोटिक्स परियोजनाएँ

यह अधिकतर रेडियो कंट्रोल सिस्टम्स के साथ सुचारू रूप से कार्य करता है और Smart Dustbin के ढक्कन को सटीक रूप से हिलाने में मदद करता है।

कार्य सिद्धांत (Working Concept)

स्मार्ट डस्टबिन वस्तु का पता लगाकर ढक्कन को अपने आप खोलने की प्रक्रिया को स्वचालित करता है।

1. Detection (पता लगाना): Ultrasonic Sensor किसी वस्तु को कूड़ेदान के सामने पहचानता है।
2. Signal Processing (सिग्नल प्रोसेसिंग): सेंसर डेटा Arduino Uno को भेजता है, जो उसे प्रोसेस करता है।
3. Actuation (क्रियान्वयन): Arduino, Servo Motor को सिग्नल भेजता है ताकि ढक्कन निर्धारित समय (3 सेकंड) के लिए खुले।

यह परियोजना एक संपर्करहित और स्वच्छ समाधान प्रदान करती है, जिससे कचरा फेंकना अधिक सुरक्षित और सुविधाजनक बन जाता है।

सर्किट डायग्राम (Circuit Diagram)

मुख्य घटक:

• Arduino Uno
• Ultrasonic Sensor HC-SR04
• SG90 Servo Motor

कनेक्शन:

???? HC-SR04

• Trig → Pin 5
• Echo → Pin 6
• VCC → 5V
• GND → GND

???? Servo Motor

• Signal → Pin 7
• VCC → 3.3V
• GND → GND

???? Power Supply
9V बैटरी को Arduino Uno के VIN पिन से जोड़ा जाता है, और सभी ग्राउंड्स को एक साथ जोड़ा जाता है।

प्रोग्राम कोड (Program Code)

नीचे दिया गया कोड Arduino IDE में अपलोड करें:

#include <Servo.h> // Servo library

Servo servo;

int trigPin = 5;
int echoPin = 6;
int servoPin = 7;
int led = 10;

long duration, dist, average;
long aver[3]; // दूरी मापने के लिए औसत निकालने का ऐरे

void setup() {
Serial.begin(9600);
servo.attach(servoPin);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
servo.write(0); // स्टार्टअप पर ढक्कन बंद रहेगा
delay(100);
servo.detach();
}

void measure() {
digitalWrite(led, HIGH);
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(15);
digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
dist = (duration / 2) / 29.1; // दूरी की गणना
}

void loop() {
for (int i = 0; i <= 2; i++) { // दूरी का औसत निकालना
measure();
aver[i] = dist;
delay(10);
}
dist = (aver[0] + aver[1] + aver[2]) / 3;

if (dist < 50) { // यदि वस्तु 50 सेमी के भीतर है
servo.attach(servoPin);
delay(1);
servo.write(0); // ढक्कन खोलें
delay(3000); // 3 सेकंड तक खुला रखें
servo.write(150); // ढक्कन बंद करें
delay(1000);
servo.detach();
}
Serial.print(dist);
}

अंतिम संयोजन (Final Assembly)

1. Arduino Uno और 9V बैटरी को डस्टबिन की दीवार पर डबल-साइड टेप से लगाएँ।
2. Arduino बोर्ड में कोड अपलोड करें।
3. पावर ऑन करें — अब आपका Smart Dustbin तैयार है!

निष्कर्ष (Conclusion)

इस Smart Dustbin के माध्यम से आपने एक स्वच्छ और बिना स्पर्श वाला कचरा निपटान सिस्टम तैयार किया है।
आप कोड को कस्टमाइज़ करके ढक्कन खुलने का समय या सेंसर की संवेदनशीलता भी बदल सकते हैं।
यह परियोजना न केवल तकनीकी कौशल सिखाती है बल्कि स्वच्छता और स्वचालन दोनों को बढ़ावा देती है।