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垃圾分类训练机

【视频演示】

【制作背景】

作为人类唯一的家园，地球承载着我们的一切，我们在生产、生活中产生的大量垃圾，正在严重侵蚀我们的生存环境，为了不让地球超负荷工作，我们的维护任务刻不容缓，通过垃圾分类来提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用，减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，减少土地资源的消耗，具有社会、经济、生态等几方面的效益。

目前有许多创客朋友们都制作过与垃圾分类相关的一些作品，基本上都是围绕下面三种功能的：第一种是自动感应打开垃圾桶；第二种是说出垃圾的名称，通过语音识别技术判断垃圾并打开相应的垃圾桶；第三种是通过图像识别技术判断垃圾并打开相应的垃圾桶。而在垃圾分类的过程中，最重要的还是要使人们认识到垃圾分类的重要性，并且能够进行准确的分类，这样垃圾分类才能在不同的环境中有效的开展。为了使人们能够熟练记住各种垃圾的分类，于是我制作了垃圾分类训练机这个作品。

【功能描述】

1、掌控板显示屏上会显示相关提示信息，比如题目、做对的题数和做错的题数等。

2、从垃圾列表中随机抽取一种垃圾，并用语音合成模块播报题目，比如“干燥剂”是什么垃圾？而且题目会在显示屏上显示，如果没听清楚问题可以看屏幕了解。

3、回答问题通过触摸相应的触摸开关进行，如果回答正确，相应垃圾桶上LED灯和掌控板上的LED灯亮绿色，并随机播报一句反馈的话；如果回答错误，相应垃圾桶上LED灯和掌控板上的LED灯亮红色，接着随机播报一句反馈的话，接着再播报正确答案，并且正确的垃圾桶上的LED灯亮绿色。

4、会自动统计回答正确的题数和错误的题数，并在结束时语音播报出来。

【硬件清单】

掌控板 1

百灵鸽扩展板 1

语音合成模块 1

触摸开关 4

RGB LED 4

杜邦线等

激光切割结构件

【结构设计与搭建】

1、激光切割件设计

我们先利用LaserMaker软件在电脑中设计出其外壳图纸，并用激光切割机切割椴木板及亚克力外壳。

2、把4个触摸开关传感器和4个RGB LED用热熔胶分别固定在垃圾桶上下的相应位置。如下图所示：

3、把杜邦线焊接在各个模块的相应位置，这里我们把VCC和GND都连在一起，这样可以减少与扩展板连接线的数量，把4个RGB LED也连接在一起，DO接口与DI接口相连，这样就组成了一个4位的RGB灯带，4个触摸开关的输出接口各焊接一根杜邦线。如下图：

4、把语音合成模块安装在相应的位置，如下图所示：

5、把百灵鸽扩展板和掌控板组装在一起并安装在右上角的相应位置。如下图：

6、把各个传感器模块上的杜邦线连接在百灵鸽扩展板相应的针脚上。如下图：

7、把四个侧面板与上面板组装在一起。如下图：

8、组装上底板。

9、最后再把亚克力面板安装在面板的最上面，防止长时间的使用造成触摸按键旁边面板脏了。

【程序编写】

1、程序的编写软件是Mind+，打开Mind+软件，切换到上传模式，接着点击拓展打开拓展窗口。

2、在主控板选项卡中选择掌控板。

3、在执行器选项卡中选择语音合成模块。

4、在显示器选项卡中选择WS2812 RGB后，单击返回到编程界面。

5、接下来开始正式编写程序。我们先建4个函数，分别为添加可回收垃圾、添加易腐垃圾、添加有害垃圾和添加其它垃圾，然后再建立4个列表变量，分别添加一些常见的垃圾名称到相应的列表变量中，程序如下：

6、接下来写初始化的相应程序，这一部分程序主要是对各模块进行初始化设置及屏幕信息显示等，还定义了开始、对、错3个变量，开始变量主要控制出题的开始与结束，对和错变量分别存放做对的题数和做错的题数。程序如下：

7、在主程序的重复执行中判断开始变量的值，开始变量的值由按键A和按键B来控制，如果变量开始值为1时，先播报“请听题”语音，再执行出题、答题函数中的程序。详细程序如下：

8、在出题函数中，其中类别变量对应四种垃圾类别，项目变量对应每种垃圾列表中的相应项，这样所有列表中的垃圾就可以通过类别和项目两个变量来表示，最后用题目变量来存放随机抽取的垃圾名称，也就是需要回答的题目。由于掌控板显示屏显示的文字不能直接调用列表变量中的文字，所以又用了垃圾名称这个函数来转化一下。最后用到重复执行直到指令，主要是为了实现出完题后一直等待答题，只有按了相应的按键后，才能继续执行下面的指令。如下图：

9、垃圾名称函数中的部分程序如下图所示：

10、答题的时候，我们是通过触摸相应垃圾桶下的触摸开关来进行的，所以在答题函数中用如果……否则如果……来判断按了哪个按键，再判断对错。如果是对的，变量对就增加1，相应的LED灯亮绿色，并执行正确回答反馈函数中的程序；如果回答错误，相应的LED灯亮红色，接着执行错误回答反馈中的程序，再让正确答案垃圾桶上的LED灯亮绿色，并进行相应的语音播报。如下图所示：