Ο αυτόματος κάδος είναι μια κατασκευή με Arduino που ανοίγει το καπάκι της όταν εντοπίσει ότι κάποιος πλησιάζει για να πετάξει ένα αντικείμενο.
Το έργο σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και προγραμματίστηκε στο πλαίσιο των συναντήσεων του ομίλου Μικροί Χάκερ. Για τη λειτουργία του χρησιμοποιήθηκαν ένα Arduino Nano, ένας αισθητήρας υπερήχων HC-SR04 και ένας σερβοκινητήρας. Η κατασκευή τροφοδοτείται με μπαταρίες και διαθέτει διακόπτη ενεργοποίησης και απενεργοποίησης. Το πρόγραμμα δημιουργήθηκε στο οπτικό περιβάλλον προγραμματισμού Ardublockly.
Ο αισθητήρας υπερήχων εκπέμπει ένα σύντομο ηχητικό σήμα και μετρά τον χρόνο που χρειάζεται για να φτάσει σε ένα αντικείμενο και να επιστρέψει. Επειδή γνωρίζουμε την ταχύτητα του ήχου, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον χρόνο για να υπολογίσουμε την απόσταση του αντικειμένου από τον κάδο.
Πριν προγραμματίσουν την κατασκευή, τα παιδιά μελέτησαν τη λειτουργία του αισθητήρα και εργάστηκαν με τις μονάδες μέτρησης του χρόνου και του μήκους. Χρειάστηκε να λάβουν υπόψη ότι ο υπέρηχος διανύει δύο φορές την απόσταση —πηγαίνοντας προς το αντικείμενο και επιστρέφοντας— και να μετατρέψουν τα μικροδευτερόλεπτα σε δευτερόλεπτα και τα μέτρα σε εκατοστά. Μέσα από ένα ειδικά σχεδιασμένο φύλλο εργασίας διαμόρφωσαν σταδιακά τον αλγόριθμο υπολογισμού της απόστασης.
Όταν ο αισθητήρας εντοπίσει ένα αντικείμενο σε μικρή απόσταση, το Arduino ενεργοποιεί τον σερβοκινητήρα. Ο κινητήρας συνδέεται με το καπάκι του κάδου μέσω πετονιάς και το ανασηκώνει. Όταν το αντικείμενο απομακρυνθεί, ο κινητήρας επιστρέφει στην αρχική του θέση και το καπάκι κλείνει.
Μέσα από το έργο, τα παιδιά συνέδεσαν τον προγραμματισμό και τα ηλεκτρονικά με έννοιες από τα Μαθηματικά και τη Φυσική. Δεν χρησιμοποίησαν απλώς έναν αισθητήρα, αλλά προσπάθησαν να κατανοήσουν πώς παράγεται η μέτρησή του και πώς αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί για τον έλεγχο ενός πραγματικού μηχανισμού.
Ο αυτόματος κάδος παρουσιάστηκε μαζί με άλλες κατασκευές των μαθητών στις εκδηλώσεις για την Παγκόσμια Ημέρα Περιβάλλοντος, στο Νέο Πάρκο της Φλώρινας.
