基于单片机的自动感应桌面垃圾桶控制系统的设计.pdf

题目：基于单片机的自动感应桌面垃圾桶控制系统的设计 目录 1.设计背景 1 1.1产品设计的必要性与可行性分析 1 1.2设计要求 1 1.3设计条件 1 1.4设计环境 1 2.系统总体设计 1 3.系统硬件设计 3 3.1元器件选型 3 3.2系统主电路图 6 4.系统软件设计 7 4.1编程软件介绍 7 4.2程序烧录流程 7 5.系统仿真与调试 9 5.1垃圾桶组装 9 5.2烧录程序 9 5.3人靠近时状态 10 5.4手部离开状态 10 6.单片机源代码 11 7.总结 13 参考文献 13 基于单片机的自动感应桌面垃圾桶控制系统的设计 1.设计背景 1.1 产品设计的必要性与可行性分析 垃圾桶有助于改善环境卫生、减少疾病发生和流行。垃圾桶的安放保障了许多 垃圾得到妥善处理，不会出现固体废弃物满天飞舞的现象。垃圾的露天放置容易产 生细菌和一些有毒气体，甚至会产生疫病的流行传播。所以垃圾桶内的垃圾需要及 时清理与消毒，避免这种现象的出现。 垃圾桶还有助于资源的优化整合和回收利用。现在城市设置的都是分类回收垃 圾的垃圾桶。可回收垃圾桶中的可回收垃圾，可以重新得到回收利用。例如说，废 纸的回收利用，既有利于对环境的保护，又有利于对树木资源的合理开发利用。 普通垃圾桶需要人工开盖合盖，十分浪费人力，并且若双手没有空闲的时候去 开启闭合垃圾桶，对人们来讲也是一种负担。如今随着人工智能的发展，自动化越 来越深入人们的生活，实现垃圾桶的智能化更是刻不容缓。 1.2 设计要求 设计出一款能够通过感应来自动开合的垃圾桶。在人靠近的时候垃圾桶能够自 动打开，在人送完垃圾之后垃圾桶能够实现自动闭合。 1.3 设计条件 基于单片机的自动感应桌面垃圾桶控制系统的设计，要求通过超声波测距模块 和Arduino 单片机的来实现垃圾桶的自动开合。 1.4 设计环境 Windows Arduino、Arduino UNO 开发板。 2.系统总体设计 我们将单片机和超声波测距模块放在垃圾桶的上部，超声波测距模块检测上方是 1 否有物体，如果检测到有物体就向单片机发送信号，单片机会给舵机施加指令，控 制舵机运动，舵机将垃圾桶盖撑开，当人离去之后，超声波测距模块检测不到障碍 物，再次向单片机发送信号，单片机向舵机发送指令，控制舵机反向旋转，实现垃 圾桶的闭合，系统的流程图如下图2-1 所示。 图2-1 系统流程图 [1] 经过一些列调研和对比，决定选择Arduino 单片机 进行控制，因为Arduino 单 片机经过二次开发，大部分程序进行了开源，对编程能力要求不高，可以通过简单 的拼接与组装完成我们所需要的功能。 Arduino UNO开发板的介绍： ArduinoUNO是一款基于ATmega328P 的微控制器板。它有14个数字输入/输出 引脚(其中6个可用作PWM输出)，6个模拟输入，16MHz晶振时钟，USB连接，电源 插孔，ICSP接头和复位按钮。只需要通过USB数据线连接电脑就能供电、程序下载 [1] 和数据通讯。如图2-2，2-3为开发版的引脚图 。 图2-2 Arduino 单片机 2 图2-3Arduino 单片机开发板 3.系统硬件设计 3.1 元器件选型 [2]