Базовая система сортировки мусора на основе Raspberry Pi

Введение

Базовая система сортировки мусора на основе Raspberry Pi 4b, использующая PyTorch и PyQt5.

Разработана для седьмого конкурса инженерного обучения, заняла первое место в провинции Цзянсу, но не прошла на национальный этап.

Также может быть использована в качестве выпускной работы.

Демонстрационное видео на Bilibili: https://www.bilibili.com/video/BV1kN411o73u

Контактная информация

Номер группы для общения: распущена

Мой QQ (Хэ Тяньхуа): удален

(Если вы почти ничего не знаете о Raspberry Pi и Python, пожалуйста, не беспокойте меня, уже слишком много людей добавили меня в QQ и задают глупые вопросы)

(Из-за соотношения цены и производительности, я рекомендую использовать K210 и другие платформы для разработки)

Разработчики

Программная часть: Нанкинский инженерный университет, Колледж автоматизации, Инженерия роботов, 20-й курс, Хэ Тяньхуа (главный разработчик) || Нанкинский инженерный университет, 20-й курс магистратуры, Юэ Цзюнь (со-разработчик)

Механическая структура: Нанкинский инженерный университет, Индустриальный центр, 20-й курс, Чжан И (главный разработчик) || Нанкинский инженерный университет, Колледж машиностроения, 20-й курс, Сю Миньюань (со-разработчик)

Структура файлов

Папка data_set

Папка train

Обучающий набор данных модели

Папка val

Валидационный набор данных модели

Папка logs

Используется для хранения логов, создаваемых при выполнении программы. Если она была удалена, её нужно создать вручную.

Папка photo

Используется для хранения фотографий, сделанных при выполнении программы. Если она была удалена, её нужно создать вручную.

Папка tools

model.py

По сути это MobileNet_v2, используемая для вызова при обучении.

predict.py

Программа для тестирования модели.

train.py

Программа для обучения модели.

Папка weight

class_indices.json

Словарь, автоматически создаваемый при обучении модели.

xxx.pth

Обученная модель.

alarm.py

Функция для управления зуммером.

getpic.py

Программа для съёмки обучающих изображений.

main.py

Процесс сортировки мусора. Обратите внимание: запуск этого файла отдельно не создаёт пользовательский интерфейс.

motocontrol.py

Функция для управления сервоприводами.

sensor.py

Функция для чтения данных с ультразвукового датчика.

ui_g.py

Графическая часть UI-файла, преобразованная из UI-файла с помощью PYUIC и затем модифицированная.

Если вы перегенерируете этот файл, удалите последнюю строку кода, автоматически созданную PYQT5, и добавьте необходимые библиотеки.

ui_l.py

Логическая часть UI-файла.

ui.ui

Оригинальный UI-файл.

Электрическая схема

Предварительный просмотр UI

Список компонентов

1. Raspberry Pi 4b (используется версия с 4 ГБ оперативной памяти, версия с 2 ГБ также должна подойти)
2. Расширительная плата (от YwRobot, 35 юаней, не реклама)
3. Сервоприводы x 2 (в нашем устройстве используются два сервопривода, один на 360 градусов и один на 180 градусов, поэтому код написан немного странно)
4. Ультразвуковые датчики x 4 (HC-SRO4, четырёхконтактные) (не рекомендуется использовать ультразвуковые датчики из-за их низкой стабильности)
5. Дисплей (минимальное разрешение 1024x600, иначе интерфейс программы потребует значительных изменений)
6. Переключатели x 6 (три для электрической цепи и три для управления) (большое количество переключателей — идея преподавателя, в дальнейшем оказалось, что это действительно необходимо) (если нет переключателей, нужно отключить режим простоя)

Связанные изображения

Общая схема подключения

Поле соревнований по инженерному обучению

Внешний вид контейнера для мусора

Изображение из внутренних медиа

Изображение с интервью телеканала