基于单片机智能垃圾桶设计.pdfVIP

1 前言 1 前言 1.1 研究背景与意义 在公共空间或家庭等场所，垃圾的收集和储存往往是一个不容轻视的问题。 例如炎热天气下的餐厅不及时处理残渣，留在垃圾桶中就会发霉发臭；而公共空 间流动人员很多，垃圾更需要及时清理。虽然国家长期以来一直在建议保护环境， 不乱抛垃圾，加强回收和循环利用废物资源，但仍然屡屡发生。主要还是因为垃 圾桶不够干净，一般人都想离脏东西远远地，所以有些人就会随手将垃圾扔在垃 圾桶盖上或垃圾桶附近，甚至造成垃圾桶内没有垃圾桶外却垃圾满地的现象，这 就加重了保洁人员的负担以及回收再利用资源的难度。垃圾是细菌和各种虫子的 温床，为了生活健康，就要避免垃圾聚集不及时清理的情况发生。但现在销售的 大多数有桶盖的垃圾桶，打开盖子时要么需要手动要么需要脚踏的操作方式，这 种传统垃圾桶工作方式正是造成上述情况的原因。为了适应科技时代的潮流，并 解决上述问题，本设计力求于实现凭借传感器检测自行打开垃圾桶盖且具有语音 报警功能的智能垃圾桶。 1.2 研究现状 垃圾桶作为日常生活不可或缺的装置，按摆放地点可分为公用垃圾桶和家用 垃圾桶，按制造材质可分为塑料垃圾桶和金属垃圾桶，近年来还出现桶身为透明 以便于辨识桶内是否遭放置爆裂物或有毒物质的垃圾桶，也被叫做“反恐垃圾桶”。 经过调研，目前生产的垃圾桶主要有下列有待改进的地方： 1、垃圾桶封闭性不佳或直接没有盖，既会向四周散发味道，又容易滋长蚊 虫，对环境和人的影响都不好。 2 、不能处理垃圾已装满的情况，即缺少报警的功能，不及时清理垃圾就会 掉落在桶外，既不美观也不卫生。 目前在市场上各种类垃圾桶看起来令人目不暇接，使用上却只不外乎是用脚 踩或没有盖的开放式垃圾桶。在这个传感器技术快速更新的时代，各式智能仪器 仪表、自动化装置迅速融入大众的生活当中。各种智能设备节省了大量人力，财 1 1 前言 力，在可见的将来，智能化和自动化技术必将得到更为广泛的应用，所以智能垃 圾桶垃圾也将会是是一个发展的趋势。除了传统的垃圾桶，现今市面上还有不同 类型的智能垃圾桶。现在市面上已经出现了用红外线等感应装置的解决方案的智 能垃圾桶，通过集成电路处理传感器的信号并控制垃圾箱的盖开合，以此达到智 能的目标。除了红外检测垃圾桶外，还有语音提示垃圾桶，垃圾桶自身配置一个 用来播放语音喇叭，安装在桶底或合适的地方，并可以通过开关手动控制。 垃圾桶作为人类社会不可缺少的一部分，必定会伴随着时代发展和需求向着 小巧和智能的方向发展。虽然目前的垃圾桶在智能化方向已经初见端倪，但距离 理想的形态还具有很长一段距离。 1.3 本文研究内容 本设计主要使用STC89C52 单片机为基础设计并开发一个智能垃圾桶系统。 该系统实现智能开盖，垃圾装满语音报警的功能。设计主要以单片机为控制中心， 通过红外传感器检测探测范围内有人与否，如果有，经过单片机控制启动步进电 机，打开桶盖，再经过延时设定时刻后，自动关闭垃圾桶盖。步进电机通过线的 正反缠绕实现桶盖的开启与关闭。通过红外对管模块，检测垃圾桶内的垃圾高度 超过限定高度与否，如果装满，单片机控制语音播放芯片，喇叭播放语音提示人 们处理垃圾。 主要内容包括： 1. 人体检测功能 2. 步进电机驱动电路的设计 3. 垃圾高度检测功能 4. 语音播放报警功能 1.4 论文内容及其安排 本论文主要论述了基于STC89C52 单片机的智能垃圾桶系统的方案论证、硬 件系统设计、软件系统设计以及软硬件联调等内容。本次设计的内容可以分为三 个部分： 第一部分是硬系统件设计，包含方案的论证、所需元器件的选择等。具体的 硬件电路包括人体检测电路、电机驱动电路、垃圾高度检测电路、语音电路、稳 2 1 前