文 廣東省中山市第一中學(xué)高二（24）班單子洛

我國(guó)各城鎮(zhèn)都有公廁紙巾浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象。市面上的紙巾售賣機(jī)與共享紙巾裝置不能很好地滿足用戶的應(yīng)急需求，反而會(huì)加大紙巾的浪費(fèi)。介于以上情況，我設(shè)計(jì)了一款創(chuàng)新型的環(huán)保智能紙巾售賣機(jī)。

一、設(shè)計(jì)及原理

1.售賣裝置

用戶有二維碼支付、投幣支付兩種支付方式。

2.出紙裝置

圖1

3.紙巾提醒裝置

圖2

二、制作過(guò)程

1.自動(dòng)出紙裝置

我用一個(gè)棄用的中藥小抽屜改裝制作。用紙板做好模具，定好開(kāi)孔的尺寸，用電鉆沿線鉆透后開(kāi)孔。

找長(zhǎng)度合適的螺絲分別固定微信模塊、投幣器、控制主板，并用圓形開(kāi)口器開(kāi)出一個(gè)直徑為4cm的孔洞，讓使用者能清楚地看到主板上的倒數(shù)面板。

裝上紙巾筒后，在下面木板處裝上兩塊金屬片，用以穩(wěn)定重心。再用木紋紙貼上裝飾，制作完成，如圖3所示。

圖3

2.紙巾提醒裝置

組裝好硬件后，用軟件ArduinoIDE編寫代碼、編譯，再把程序燒錄至ArduinoUNO板上。

在紙巾筒上挖一個(gè)小孔，將超聲波傳感器固定在紙巾筒內(nèi)部合適的位置，在木箱外部再挖一個(gè)小孔，將LED燈、蜂鳴器裝入其中。裝置的整體外觀如圖4、圖5。

三、性能測(cè)試

1.紙巾售賣裝置

給裝置接入220V電源，把硬幣投入投幣口，能聽(tīng)到“咣當(dāng)”一聲，說(shuō)明硬幣投入成功。

此時(shí)按下左邊紅色按鈕，LED顯示屏顯示秒數(shù)。再把手放在紙巾筒前，紙巾筒自動(dòng)出紙2至3格。剩余10s時(shí)蜂鳴器報(bào)警提醒紙巾筒即將斷電，10s后紙巾筒不再出紙，說(shuō)明出紙功能正常。

將裝置斷電，投入硬幣，硬幣從出幣口滾出，說(shuō)明支付裝置正常。

2.紙巾提醒裝置

將Arduino UNO主板接入9V直流電源，先放入一卷所剩無(wú)幾的紙巾卷，LED燈和蜂鳴器立刻報(bào)警。

放入一卷剛拆封的紙巾卷，LED燈和超聲波傳感器無(wú)反應(yīng)。再放入一卷紙巾筒，使紙巾筒和超聲波傳感器距離約為 6cm，這時(shí)LED燈和蜂鳴器仍報(bào)警，說(shuō)明超聲波傳感器有±1cm的誤差。這說(shuō)明Arduino UNO運(yùn)行正常，紙巾提醒裝置運(yùn)行正常。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

1.采用轉(zhuǎn)動(dòng)式出紙，實(shí)現(xiàn)少量出紙，節(jié)約資源。

2.增加了紙巾提醒器，當(dāng)紙巾快用完時(shí)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒管理員及時(shí)更換。

3.增加了二維碼掃碼功能，方便支付。

4.實(shí)用性強(qiáng)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，外表美觀，回收率高。