Arduino-gesteuerter smarter Mülltrenner für effiziente Trocken-/Nass-Trennung

Komponenten und Materialien

Komponente	Menge	Hinweise
Arduino Mega 2560	1	Gehirn des Projekts
DFRobot Gravity: Digitaler kapazitiver Touch-Sensor	1	Erkennt trockenen Müll
SparkFun Bodenfeuchtesensor (mit Schraubklemmen)	1	Erkennt Feuchtigkeit → nasser Müll
SG90 Mikro-Servomotor	1	Aktor für Klappenbewegung
Acrylglasplatten	1	Gehäuse des Trenners
Lötfreies Breadboard (Halbgröße)	1
Jumper-Kabel (diverse)	1
9V-Blockbatterie	1	Stromversorgung

Benötigte Werkzeuge

• Abisolierzange / Seitenschneider (18-10 AWG / 0,75-4 mm²)
• Heißklebepistole

Apps & Online-Dienste

• Arduino IDE – Programmierumgebung

Über dieses Projekt

Beschreibung: Dieser Trenner separiert erfolgreich trockenen und nassen Müll.

Hinweis: Kunststoff oder Metall können nicht separiert werden. Dafür wären zusätzliche Sensoren/Module nötig.

Aufbau

1. Zwei Acrylglasplatten bilden den Korpus.
2. Servomotor als Aktor – dreht je nach Müllart (trocken/nass).
3. Ein günstiger Plastik-Lineal (Schul-Lineal) dient als Welle zwischen oberer Platte und Servo. Befestigung mit Heißkleber (Vorsicht bei Sekundenkleber – heiß und riskant!).
4. Feuchtesensor oben so positioniert, dass eingeworfener Müll direkt darauf landet. Daneben der Touch-Sensor für trockenen Müll. Damit ist der mechanische Aufbau abgeschlossen.

Warum Touch-Sensor, wenn Feuchtesensor allein die Müllart erkennen könnte?

Der Feuchtesensor erkennt nassen Müll, aber keinen trockenen. Warum? Man bräuchte einen Neutralzustand ohne Müll auf dem Sensor. Doch der Feuchtesensor ist im trockenen Zustand immer „trocken“ – der Trenner würde permanent in eine Richtung kippen. Der Touch-Sensor löst dieses Problem: Er erkennt, ob überhaupt Müll aufliegt (Berührung), während der Feuchtesensor dann zwischen trocken/nass unterscheidet.

Implementierung Schritt für Schritt

1. Schritt 1: Zwei Acrylglasplatten besorgen (Baumarkt/Online).
2. Schritt 2: Löcher in die Platten bohren für Batteriehalter-Befestigung.
3. Schritt 3: Servomotor auf der Oberseite des Batteriehalters nach vorne zeigend befestigen (Doppelseitiges Klebeband oder Heißkleber).
4. Schritt 4: In das Lineal ein Loch an einem Ende bohren (etwas kleiner als Servowellen-Durchmesser). Lötkolben oder dünner Stahlstab eignen sich zum Bohren.
5. Schritt 5: Zweite Acrylplatte oben auf das Lineal kleben (Heißkleber). Fest und spielfrei.
6. Schritt 6: Feuchte- und Touch-Sensor auf der oberen Acrylplatte platzieren.

Nach diesen 6 Schritten ist der mechanische Teil fertig.

Hardware-Erklärung

Für den Nachbau sollten folgende Konzepte verstanden werden:

• Arduino: Mikrocontroller-Plattform – offizielle Doku
• C++ Programmierung: Für Arduino nötig – Grundlagen + Arduino-spezifische Funktionen
• Feuchtesensor: Ansteuerung & Schaltung mit Arduino
• Touch-Sensor: Ansteuerung & Schaltung mit Arduino
• Servomotor: Funktionsweise & Ansteuerung mit Arduino

Funktionsweise des smarten Trenners

1. Schritt 1: Müll wird eingeworfen und landet auf dem Feuchtesensor.
2. Schritt 2: Abhängig vom eingestellten Schwellenwert klassifiziert der Sensor als trocken oder nass.
3. Schritt 3: Servomotor dreht sofort in die entsprechende Richtung – Müll fällt in das richtige Fach.
4. Schritt 4: Der Prozess läuft autonom und kontinuierlich.

Video: Funktion im Originalprojekt verlinkt.

Code

Smart Segregator (C/C++)

#include <Servo.h>

class Smart_Segregator {
  /* 
   _____________________________________________________________
  |                                                             |
  | Description                                                 |
  | -----------                                                 |
  | - Smarter Trenner für trockenen und nassen Müll             |
  |   (kein Metall/Kunststoff)                                  |
  |.............................................................|
  | Attributes                                                  |
  | ----------                                                  |
  | pin_1 : int   - Servomotor Pin                              |
  | pin_2 : int   - Feuchtesensor Pin                           |
  | pin_3 : int   - Touch-Sensor Pin                            |
  |.............................................................|
  | Methods                                                     |
  | -------                                                     |
  | dry_waste()      - Klappe nach rechts                       |
  | wet_waste()      - Klappe nach links                        |
  | neutral_state()  - Klappe in Mittelposition                 |
  | execute()        - Startet Trenner-Betrieb                  |
  |_____________________________________________________________|
  */

public:
  int servo_pin;
  int moisture_sensor_pin;
  int touch_sensor_pin;
  int detect_moisture;
  bool detect_touch;
  Servo servo;

  Smart_Segregator(int pin_1, int pin_2, int pin_3) {
    servo_pin = pin_1;
    moisture_sensor_pin = pin_2;
    touch_sensor_pin = pin_3;
    detect_moisture = 0;
    detect_touch = false;
  }

  void init() {
    Serial.begin(9600);
    servo.attach(servo_pin);
    servo.write(90); // Neutral
    pinMode(moisture_sensor_pin, INPUT);
    pinMode(touch_sensor_pin, INPUT);
    Serial.println("Your Smart Segregator is ready to Segregate!");
  }

  void dry_waste() { servo.write(0); }
  void wet_waste() { servo.write(180); }
  void neutral_state() { servo.write(90); }

  void execute() {
    detect_moisture = digitalRead(moisture_sensor_pin);
    detect_touch = digitalRead(touch_sensor_pin);

    if (detect_moisture > 85 && detect_touch == true) {
      wet_waste();
    } else if (detect_moisture <= 85 && detect_touch == true) {
      dry_waste();
    } else {
      neutral_state();
    }
  }
};

Smart_Segregator segregator(8, 6, 2); // Servo Pin 8, Feuchte Pin 6, Touch Pin 2

void setup() {
  segregator.init();
}

void loop() {
  segregator.execute();
}

Schaltpläne

Schaltplan-Bilder im Originalprojekt verfügbar.