基于51单片机智能垃圾桶控制系统的设计.docx

PAGE 2 基于51单片机智能垃圾桶控制系统的设计_______ 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 第一章 绪 论 12 1.1 研究背景与意义 12 1.2研究现状 13 1.3研究内容 14 1.4 论文内容及其安排 14 第二章 总体设计 15 2.1 总体方案设计 15 2.2 硬件方案设计 16 2.3 软件方案设计 18 2.5?报警方案 19 第三章 硬件系统设计 20 3.1 单片机最小系统设计 21 3.2 人体红外检测电路设计 22 3.3 超限检测电路设计 23 3.4 语音播放电路设计 24 3.5 步进电机驱动电路设计 26 3.6 稳压电路设计 27 第四章 系统软件设计 29 4.1 主程序设计 29 4.2 自动翻盖子程序设计 30 4.3 语音报警子程序设计 32 第五章 系统调试 33 5.1 系统硬件调试 34 5.2 仿真 35 由于现在人家的生活水平越来越好，科学技术不断发展，大家的对生活的要求越来越高，大家都向往更好的生活质量，更好重视生活品质，尤其是对于居家生活更加重视，所以在这种形势下，出现了很多关于环境卫生的产品。在任何场所，垃圾无疑是最领人头疼的事情，所以对于垃圾桶的管理是非常重要的，有必要设计一款智能垃圾桶产品。而大量堆积在外的垃圾还会发出刺鼻的异味，既污染了环境也增加了人与细菌接触的几率。系统主要包括报警、垃圾桶状态检测、人体检测、指示灯、垃圾桶控制以及主控制器。系统通过人体检测信号，判断如果有人，则控制垃圾桶打开，可以对垃圾桶状态进行检测，垃圾桶是否满，并且通过报警提示。垃圾满采集选用红外对管模块。垃圾桶控制选择步进电机，步进电机驱动选择ULN2003。选择C语言设计系统软件代码，C语言使用简单，编辑器选择Keil，进行代码编写、编译、执行，完成系统的功能，实现功能运行。 第一章 绪 论 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研究内容 本设计主要使用51·单片机为基础设计并