Bote de basura inteligente

/*Proyecto curso Arduino con Prof. Camila Camacho -  Por Alvaro Ballesteros
 * Bote de basura robótico que abre tapa con servomotor activado por ultrasónico, por botón o por monitor serie
 * incluye detector de gas que activa buzzer y cambia color led RGB dependiendo del nivel de gas
 * también se incluye un sensor de temperatura LM-335
 */

#include <Servo.h>  // Librería para control de servomotor

const int trigPin = 7;  // Pin verde de sensor ultrasónico
const int echoPin = 6;  // cable azul sensor ultrasónico
const int termistor = A1; // pin analógico para leer el valor de sensor temperatura

float temp =25;  // asigna un valor inicial a la temperatura para evitar ruido
int d = 0;    // define la variable para almacenar y calcular la distancia del ultrasonido
int t = 0;      // tiempo para sensor ultrasónico
int total=0;  // suma de distancias que luego se utilizará para promedio
int estadoboton=1;  // asigna nivel HIGH a estadobotón pulsador
int ultimoestadoboton=1; //asigna nivel high a ultimoestadobotón pulsador

//  Conexiones sensor de Gas Señal A2 cable verde, VCC cable rojo a 5V y GND cable negro
// Led con ánodo común
#define rled 11         // cátodo rojo led
#define gled 10         // cátodo verde Led
#define bled 9          // cátodo azul led
#define buzzer 8        // pin cátodo buzzer
#define servomot 5      // pin del servomotor
#define pulsador 3      // pin del botón pulsador
//BLUETOOTH BLE 4.0 conectado a pin 14 RX y 15 TX que son los pines de comunicación SERIAL3 en arduino Mega estos no los
//tenemos que definir aquí ya que se iniciarán cuando se active la comunicación serial 3

int valor;//variable para almacenar lectura valor analógico de sensor de gas

Servo myservo;  // crea el objeto myservo para controlar el servomotor

int pos = 0;    // variable para guardar la posición del servo

void setup() {
  //Inicializa los pines digitales
  pinMode(trigPin,OUTPUT);
  pinMode(echoPin,INPUT);
  pinMode(pulsador,INPUT_PULLUP); // para no colocar resistencia física se ocupa la instrucción PULLUP para evitar estado flotante
  pinMode(rled,OUTPUT);
  pinMode(gled,OUTPUT);
  pinMode(bled,OUTPUT);
  pinMode(buzzer,OUTPUT);
  myservo.attach(servomot);  // Conecta motor
  Serial.begin(9600);  // Inicia comunicación serial con computadora
  myservo.write(180);  //posición inicial para cerrar la tapa
  Serial3.begin(9600); // Comunicacion serie entre Arduino y el modulo Bluetooth conectado a pin 14 y 15
}


/*Comienza con función para color.   Se trata de un led de ánodo común, por lo que la señal es lo opuesto al color que se quiere
 * esto es, si queremos verde, la pata del ánodo está conectada a positivo y una resistencia de 270 ohms, ese sería el
 * mayor voltaje, pero para que fluya la corriente y tengamos un led encendido verde tendremos que colocar  verde en 0,
 * rojo en 255, y azul en 255.  Si queremos rojo, rojo en 0, verde 255, azul 255
 */

void Color(byte R, byte G, byte B) {
analogWrite(gled, G) ; // escribirá el valor al pin cátodo Verde de la función color
analogWrite(bled, B) ; // mismo para azul Azul
analogWrite(rled, R) ; //mismo para rojo Rojo
}


/*función para cerrar la tapa, que corresponde a la posición de 180° del servomotor, se podría utilizar un for, para que se mueva
 * más lento
 */

void cerrar(){

    myservo.write(180);              // indica la nueva posición del servomotor 180 está cerrado
    delay(10);                       // espera 10 milisegundos
  }

/*función para abrir la tapa, que corresponde a la posición de 0° del servomotor.
 *
 */
void abrir(){

    myservo.write(0);              // Posición en grados del servomotor 0 es totalmente abierto
    }


/*Función para hacer las mediciones del sensor de distancia, al menos 4 mediciones para sacar un promedio y que no haya tanto error
 * Se puede reducir el valor
 */
void sensordist(){
  total=0;
  for(int x=0;x<3;x++){// la instrucción se repetirá (3+1) = 4 veces veces que se repetirá la instrucción debajo del for
  digitalWrite(trigPin, LOW); //pare quitar cualquier ruido se apaga por 2 microsegundos el trigPin
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH); //lanza una señal de sonido por 10 microsegundos
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);
t = pulseIn(echoPin, HIGH); //lee el valor de tiempo transcurrido al momento de que regresó el sonido

/* el sonido viaja a 344 m/s que es igual a 0.000344 m/microsegundo = 0.0344 cm/microsegundo =
 *  pero debemos considerar que ha recorrido doble distancia de la emisión a la recepción
 *  entonces distncia = 0.0344 * t / 2 = 0.0172 * t    para una distancia en cm que es lo mismo también
 *  que t/58.4 visto en clase
 */
d = t*0.0172; //escalamos el tiempo a una distancia en cm
total = abs(total + d);//va sumando la distancia para sacar el promedio
  delay(2);
}
}

void loop() {
  temp = analogRead(termistor);       //le el valor del pin del sensor de temperatura
  temp = temp*500/1024-273.15;        // convierte la lectura a °C al dividir 500 mV entre la escala del pin analógico y restando 273.15
  estadoboton=digitalRead(pulsador);  //almacena el valor del pulsador en una variable estadoboton
  ultimoestadoboton=estadoboton;      //asigna el valor a otra variable ultimoestadoboton
  char lecturaserial;               //almacena un caracter recibido por el monitor serie


  Serial.println(myservo.read());     //escribe el valor del ángulo del servo
  Serial.println(lecturaserial);      //muestra el dato de lo que se escribe en pantalla

    if(ultimoestadoboton==LOW && myservo.read()==180){  //como el botón está en pullup su estado normal es en HIGH, solo al pulsar
                                                         //cambia a LOWsi se dan las 2 condiciones que el ultimo estado de boton sea bajo
                                                        //y la tapa esté cerrada (180 grados), entonces se abre
      Serial.println("Boton presionado");  //imprime tanto en monitor serial (computadora) como en comunicación serial con BT
      Serial3.println("Boton presionado");
      abrir();                            // manda llamar la función para abrir la tapa
      digitalWrite(buzzer,HIGH);          // emite un pitido durante 0.2 segundos
      delay(200);
      digitalWrite(buzzer,LOW);
      delay(50);
      ultimoestadoboton=1;                //asigna el valor HIGH a la variable últimoestado botón para que no se repida el abrir
          }
    if(ultimoestadoboton==LOW && myservo.read()==0){
      cerrar();
      delay(50);
      ultimoestadoboton=1;                //asigna el valor HIGH a la variable últimoestado botón para que no se repida el abrir
    }
    /*Cierra y abre tapa desde comando monitor serial, si se ingresa letra a, abre, si se ingresa letra c, cierra
     * si se ingresa otro caracter no hace nada
     */
    while (Serial.available()){         //si detecta disponibilidad del monitor serial ejecuta código debajo
      char lecturaserial = (char) Serial.read();
     if(lecturaserial =='a' && myservo.read()==180){  //si se dan las 2 condiciones que el ultimo caracter ingresado
                                                      //sea a y la tapa esté cerrada, entonces se abre
      Serial.println("Letra a ingresado");  // imprime en los puertos seriales la letra ingresada
      Serial3.println("letra a ingresada");
      abrir();
      digitalWrite(buzzer,HIGH);            // activa por 0.2 segundos un pitido en el zumbador
      delay(200);
      digitalWrite(buzzer,LOW);
      delay(50);
      }
     if(lecturaserial =='c' && myservo.read()==0) {  //si el caracter es c y la tapa estaba abierta, entonces se cierra
      cerrar();
      delay(50);

     }

}

/*Cierra y abre tapa desde comando modulo Bluetoth en serial3, si se ingresa letra a, abre, si se ingresa letra c, cierra
     * si se ingresa otro caracter no hace nada
     */
    while (Serial3.available()){
      char lecturaserial3 = (char) Serial3.read();
     if(lecturaserial3 =='a' && myservo.read()==180){  //si se dan las 2 condiciones que el ultimo caracter ingresado sea a y la tapa esté cerrada, entonces se abre
      Serial.println("Boton BT presionado");
      Serial3.println("Boton BT presionado");
      abrir();
      digitalWrite(buzzer,HIGH);
      delay(200);
      digitalWrite(buzzer,LOW);
      delay(50);
      }
     if(lecturaserial3 =='c' && myservo.read()==0) {  //si el caracter es c y la tapa estaba abierta, entonces se cierra
      cerrar();
      delay(50);

     }

}

sensordist();  //llama la función de medición de distancia
d=total/4;   // saca el promedio de la distancia
Serial.print("Distancia =  ");   //imprime el valor en monitor serial
Serial.println(d);
Serial3.print("Distancia =  *d");  // el *d funciona para que la aplicación Bluetooth electronics detecte que se necesita leer
                                   // el valor de distancia, termina de leer cuando ve otro asterisco *
Serial3.println(d);
Serial3.print("*");
  delay(1);        // promedio entre lecturas para estabilidad

if (d<=10){
    abrir();
    delay(5000);
    cerrar();
}

  valor = analogRead(A2); //toma la lectura del sensor de gas
  Serial.print("Lectura Sensor de gas =  ");
  Serial.println(valor);
  Serial.print("Temperatura =");
  Serial.print(temp);
  Serial3.print("Lectura Sensor de gas =*G");  // el dato *G manda el valor a la aplicación Bluetooth electronics
  Serial3.println(valor);
  Serial3.print("*");
  Serial3.print("*t");  //*t manda el valor de temperatura a la aplicación Bluetooth electronics
  Serial3.print(temp,1);
  Serial3.print("*");
  delay(100);

  if(valor <=80){  // si la lectura del sensor de gas está por debajo de 90, prende led verde
    Color(255,0,255);//color verde para led RGB con ánodo común
    delay(500);
  }

    if(valor>=81 && valor <= 190){  // si la lectura del sensor de gas está por arriba de 91 pero menos de 180
        // manda una advertencia cambiando el led a amarillo y sonando rápidamente un pitido de 10 milisegundos
      Color(125,0,255);//Color amarillo para led RGB ánodo común
      delay(30);
      Color(255,255,255);//apagado
      delay(20);
      digitalWrite(buzzer,HIGH);
      delay(10);
      digitalWrite(buzzer,LOW);

    }
      if(valor >= 191){  // si la lectura del sensor de gas está por arriba de 181 el led cambia a rojo y el buzzer
        // suena con pitidos más largos para llamar la atención
      Color(0,255,255);//color Rojo para led de ánodo común
      digitalWrite(buzzer,HIGH);
      delay(300);
      Color(255,255,255);//apagado
      digitalWrite(buzzer,LOW);
      delay(100);



     }
}