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智能垃圾桶项目简介：

今天带小朋友一起来看如何自己动手制作智能垃圾桶？

只需利用Arduino开源硬件，结合物理电路知识和计算机简单编程，就能设计并实现一个可以自动控制的垃圾桶：

STEM知识涵盖

科学：科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹（Hz）。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz～Hz。因此，我们把频率高于Hz的声波称为“超声波”。

技术：利用超声波测距完成不同功能的作品。

工程：利用生活常见的材料搭建完成作品，实现功能。

数学：计算出超声波与障碍物之间的距离，学会使用计算公式：路程=速度*时间。

软硬件认知

①学习电子模块：舵机、超声波测距；

②学习编程模块：舵机控制、超声波测距、打印（自动换行）、波特率；

③学习使用软件监测硬件数值的方法;

④认识空间关系：垂直；

⑤结合电子模块与编程程序实现智能垃圾桶的功能；

⑥掌握螺丝刀组合螺丝螺母的方法。

课程内容

(1)兴趣启发

垃圾桶是人们生活中“藏污纳垢”的容器，也是社会文化的一种折射，多以金属或塑胶制制成。

多数垃圾桶都有盖，以防垃圾的异味四散，有些垃圾桶可以以脚踏开启。市面上各种各样的垃圾桶，你们见过怎样的垃圾桶呢？

同时思考下常见垃圾桶的优缺点，以及想实现怎样的智能化垃圾桶。

(2)编程学习与认识模块

·认识舵机

①舵机是一种电机，它利用一个反馈系统来控制电机的位置，能调节电机角度。②演示机械手臂的控制感受下舵机的运动

·认识超声波模块

舵机可以使垃圾桶进行打开和闭合，那通过什么模块可以实现当有人靠近的时候垃圾桶会自动打开呢？

解决方案：

通过超声波测距，当人靠近一定的距离，让垃圾桶打开。

·实验一：超声波控制舵机

首先需要学习电子电路的连接，尝试连接超声波模块与Arduino主板，并打开配套的编程软件。

学习编程指令，写出基础的代码，分配不同的小任务。

任务一，当超声波测距等于1米时，舵机转动45度，并用物品标出1米的位置；任务二，当超声波测距等于20厘米时，舵机转动90度，并用物品标出20厘米的位置。

·实验二：动手实践

进行分组讨论，如何设置舵机角度等要求，并写出代码。写好的程序代码

·实验三：垃圾桶结构设计

可以用激光切割机对垃圾桶结构进行设计加工。激光切割机·实验四：安装智能垃圾桶结构利用螺丝刀将切好的木板组装起来，搭建智能垃圾桶结构：搭建出了垃圾桶的基础模型后，就可以安装电子模块了。

·实验五：给智能垃圾桶制作外壳

智能垃圾桶大部分已经完成了，可是看上去不是那么美观,我们要不要尝试给它穿一件好看的衣服？设计后的成品·实验六：测试与改进

结合市面上常见的传感器模块，我们还能给智能垃圾桶添加哪些新的功能？认真思考下市面上还有哪些物品可以进行智能化改造呢？

如果你有更多的奇思妙想，欢迎来找奇思君一起探讨哦~文章来源：STEAM在线

奇立思介绍

奇立思竞赛系列课程，面向小学三年级及以上的青少年开设，通过一个个科技作品的设计制作，循序渐进地带领学生们在实践中学习数学、物理、计算机、工程、电子电路等科技知识，引发孩子们对科学研究的思考，培养孩子们对于编程、工程和机械等领域的学习兴趣，提高学生解决问题的能力、动手实践能力及创新能力。

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导师团队擅长科创项目式教学法，每位导师均拥有2年以上的科创项目式教学经验，致力于培养青少年科学精神、创新能力、批判性思维。

此外，团队每年服务超过70所中小学校，掌握赛事第一手信息。同时，导师人均具备累计个以上的课题研究项目的成功经验，且均具有“白名单”赛事一等奖的获奖案例。

部分获奖案例（点击查看大图）

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第36届上海青创赛一等奖

W同学七年级

第36届上海青创赛二等奖

G同学四年级

第36届上海青创赛二等奖

C同学六年级

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