智能感应垃圾桶

# 智能垃圾桶项目说明文档（两套版本：VL6180X / VL53L0X + 单路光耦限位）

## 一、项目逻辑

1. **测距传感器（主触发）**：检测到人手靠近，触发开盖动作
2. **光耦 A（限位保护）**：桶盖打开到位后遮挡光耦，限制舵机，防止舵机持续转动堵转烧坏
3. 到达设定保持时间后，舵机自动关闭桶盖

> 
> 无垃圾满检测光耦 B，只保留一路光耦用于开盖限位

## 二、硬件引脚定义（ESP32-S3）

表格

| 器件 | 引脚 |
| --- | --- |
| 舵机信号线 | GPIO4 |
| 光耦 A（限位）OUT | GPIO7 |
| I2C SDA | GPIO8 |
| I2C SCL | GPIO9 |
| 测距传感器 VCC | 3.3V（禁止接 5V） |
| 测距传感器 GND | GND |
| 舵机供电 | 5V（建议外接独立电源，务必共地） |
| 光耦供电 | 3.3V |

> 
> 默认：光耦被遮挡时输出 LOW；如果你的光耦逻辑相反，代码里 LOW / HIGH 互换

## 三、需要安装的库

通用库：`ESP32Servo`

- VL6180X 版本：`SparkFun_VL6180X`（作者 SparkFun）
- VL53L0X 版本：`VL53L0X`（作者 Pololu）
Wire 库：ESP32 底层自带，不用额外安装
底层开发板包：`arduino-esp32 2.0.14`
开发板选择：`ESP32S3 Dev Module`

## 四、可用烧录工具（三选一）

1. Arduino IDE：直接粘贴代码、管理库、一键上传，新手推荐
2. VSCode + PlatformIO：适合长期 DIY，调试日志丰富
3. esptool：单独烧录固件 bin 文件，用于固件批量烧录

## 五、可调参数说明

- `angleOpen`：开盖目标角度（根据你的机械结构修改）
- `angleClose`：关盖目标角度
- `holdTime`：开盖后保持时长（单位 ms）
- `triggerDistance`：触发距离（mm）
 - VL6180X 推荐：80mm
 - VL53L0X 推荐：150mm

## 六、版本 1：VL6180X + 光耦 A 限位 完整代码（可复制）
#include <ESP32Servo.h>
#include <Wire.h>
#include <SparkFun_VL6180X.h>

Servo binServo;
VL6180X distanceSensor;

const int servoPin = 4;
const int optoA = 7;    // 光耦A：开盖限位

const int angleOpen = 90;
const int angleClose = 0;
const unsigned long holdTime = 1800;
const int triggerDistance = 80;

bool lidOpen = false;
unsigned long lidOpenTime = 0;

void setup() {
 Serial.begin(115200);
 pinMode(optoA, INPUT);

 binServo.attach(servoPin);
 binServo.write(angleClose);

 Wire.begin(8,9);
 if (!distanceSensor.begin()) {
   Serial.println("VL6180X 未找到！请检查接线");
 } else {
   Serial.println("VL6180X 就绪");
 }
}

void loop() {
 int dist = distanceSensor.readRange();
 int valA = digitalRead(optoA);

 // 测距检测到手，开盖
 if (distanceSensor.isRangeValid() && dist < triggerDistance && !lidOpen) {
   binServo.write(angleOpen);
   lidOpen = true;
   lidOpenTime = millis();
   Serial.print("检测到手，距离：");
   Serial.print(dist);
   Serial.println(" mm，开盖");
 }

 // 光耦限位提示（开盖到位）
 if(valA == LOW && lidOpen){
   Serial.println("桶盖到达限位位置");
 }

 // 计时到，自动关盖
 if (lidOpen && (millis() - lidOpenTime > holdTime)) {
   binServo.write(angleClose);
   lidOpen = false;
   Serial.println("时间到，关盖");
 }
 delay(50);
}
## 七、版本 2：VL53L0X + 光耦 A 限位 完整代码
#include <ESP32Servo.h>
#include <Wire.h>
#include <VL53L0X.h>

Servo binServo;
VL53L0X distanceSensor;

const int servoPin = 4;
const int optoA = 7;    // 光耦A：开盖限位

const int angleOpen = 90;
const int angleClose = 0;
const unsigned long holdTime = 1800;
const int triggerDistance = 150;

bool lidOpen = false;
unsigned long lidOpenTime = 0;

void setup() {
 Serial.begin(115200);
 pinMode(optoA, INPUT);

 binServo.attach(servoPin);
 binServo.write(angleClose);

 Wire.begin(8,9);
 if (!distanceSensor.init()) {
   Serial.println("VL53L0X 未找到！请检查接线");
 } else {
   distanceSensor.setTimeout(500);
   Serial.println("VL53L0X 就绪");
 }
}

void loop() {
 int dist = distanceSensor.readRangeSingleMillimeters();
 int valA = digitalRead(optoA);

 // 测距检测到手，开盖
 if (!distanceSensor.timeoutOccurred() && dist < triggerDistance && !lidOpen) {
   binServo.write(angleOpen);
   lidOpen = true;
   lidOpenTime = millis();
   Serial.print("检测到手，距离：");
   Serial.print(dist);
   Serial.println(" mm，开盖");
 }

 // 光耦限位提示（开盖到位）
 if(valA == LOW && lidOpen){
   Serial.println("桶盖到达限位位置");
 }

 // 计时到，自动关盖
 if (lidOpen && (millis() - lidOpenTime > holdTime)) {
   binServo.write(angleClose);
   lidOpen = false;
   Serial.println("时间到，关盖");
 }
 delay(50);
}

## 八、注意事项

1. 舵机电流大，ESP32 开发板 5V 引脚供电容易抖动、带不动，优先外接 5V 电源并且共地
2. 测距传感器严禁接 5V，会直接烧毁
3. 先单独测试舵机、光耦、测距传感器，全部正常之后再组装机械结构
4. 机械安装时，调整光耦位置：桶盖完全打开时刚好遮挡光耦

九、效果