基于arduino物联网的高校智能垃圾桶设计.doc

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2021-2022学年第1学期 《物联网技术与应用》 作品设计方案 作品名称: 基于物联网的高校智能垃圾桶设计 学 号: 姓 名: 班 级: 填写说明 1. 所有作品必须为一个基本完整的设计。作品报告书旨在能够清晰准确地阐述(或图示)选题的意义及实现方案。 2. 设计方案采用A4纸撰写。除标题外,所有内容必需为宋体、小四号字、1.5倍行距。 3. 设计方案中各项目说明文字部分仅供参考,作品设计方案撰写完毕后,请删除所有说明文字。(本页不删除) 4. 设计方案模板里已经列的内容仅供参考,作者可以在此基础上增加内容或对文档结构进行微调。 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 1 第一章 作品概述 2 第二章 作品设计与实现 3 第三章 作品测试与分析 7 第四章 创新性说明 9 第五章 总结 10 参考文献 11 第 PAGE 7 页 共 11页 摘要 近年来,我国城市建设进程不断发展,为了顺应当前全球先进城市发展演进,我国提出了智慧城市的建设理念。智慧城市顺应了技术变革的时代潮流,是推进城市信息化进程的前沿理念和实践探索。智慧环卫是智慧城市建设的重要组成部分,而智慧垃圾桶则是智慧城市的重要组成部分,是城市环卫建设的新兴建设理念。智慧垃圾桶旨在通过物联网技术和移动互联技术对环卫管理过程中的人、物进行全过程的实时管理,合理规划管理模式,提升管理质量和效率,降低环卫运营成本,为城市提供智慧管理垃圾桶服务。 本课题采用超声波测距技术通过控制舵机实现垃圾桶自动感应翻盖,实现垃圾桶的智能控制,使得垃圾桶更加人性化,并且通过增加重力传感器感知垃圾桶重量,以及在垃圾桶口设置另一个超声波传感器检测桶口有无填满促共同推测垃圾桶此时装填状态,以便更加科学的管理垃圾桶,进而减少管理成本以及促进环保事业的发展。研究内容:智慧垃圾桶核心为超声波感应技术和重力感应技术。即利用超声波测距检测人距离垃圾桶的距离,当距离小于一定的值时控制舵机运作,将垃圾桶盖打开,当距离小于一定的值时,传感器驱动电机运作,将垃圾桶盖关闭,并且设置于桶内上方的超声波传感器用于检测桶内垃圾是否装填满和设置的重力传感器检测桶内垃圾的重量是否达到上限,如果同时满足两种条件,则表示此垃圾桶已经满了,需要更换,此时led灯亮起。 第一章 作品概述 九十年代初期简单分类垃圾桶的出现,让我国人民开始意识到了环保的重要性。这种垃圾桶由传统的一桶一体变化为多桶一体,可回收垃圾箱的设置为有回收价值的垃圾提供了循环利用的机会,提高了资源利用率;针对废旧电池格而另有的回收格设置,更是有效地减少了铅、汞、镉等有毒物质对环境的污染。垃圾桶逐渐由传统向美观化、便捷化、多功能化发展。 国内智能垃圾桶的发展与国外相比还存在着差距,因受经济的制约、科技的发展水平与国民素质等因素的影响,我国的垃圾桶造价低廉、易损坏、质量差,而就智能垃圾桶而言,出现的时间较晚,控制比较简单,功能比较单一,主要分为感应性垃圾桶、太阳能垃圾桶与商业广告垃圾桶。 从国内外研究现状来看,现在校园垃圾桶大部分依然为无盖或者脚踏两种方式,就算市场上出现了一些类似的智能垃圾桶但是 其中的功能比较单一,大部分仅能自动进行开盖,只有少部分能够实现自动封装,但是其价格也相当昂贵并且难以维修。而有些需要人手动打开桶盖的垃圾桶,由于直接接触到了垃圾桶,很不卫生。因此,研制一种能自动翻盖的垃圾桶显得十分有意义。 感应垃圾桶主要体现在红外线测距技术或是超声波感应。若是们的手或垃圾接近垃圾桶口时,垃圾桶会自动开盖,待垃圾投入完毕后,垃圾桶桶盖又自动关闭,这种智能垃圾桶解决了用手直接接触垃圾桶盖和脚踩后才能扔垃圾的困扰,极大地减少了与细菌接触的几率,不仅卫生,也抑制了难闻气味的传播。 从本课题采用超声波测距技术实现垃圾翻盖的开启,实现垃圾桶的智能控制,使得垃圾桶更加人性化,并且增设了判定有无装满的设置,可以使垃圾桶的管理更加的智能化,高效化,促进环保事业的发展。 这样在生活中我们即将扔垃圾时只需手靠近垃圾桶,垃圾桶就会自动开盖,并且再装满时,桶旁会有显示灯提醒,大大提高了环卫人员的工作效率。 第二章 作品设计 2.1 总体方案设计 设计该软件系统时,为了更好地使该软件的结构简单且方便于实际应用,因此建议采用一种模块化的设计方案,该系统功能分为自动开盖功

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