智能垃圾桶设计方案

目录

一、摘要 (3)

二、作品介绍 (4)

三、工作原理 (4)

四、作品功能、特色 (8)

五、作品结构 (9)

六、附录 (14)

一、摘要

垃圾桶作为人类生活中得必需品,伴随着人类走过了每一个时代。随着生活水平得提高,人们对生活品质更为关注,智能垃圾桶应运而生。

本作品主要由51单片机芯片控制中心模块,信号检测电路模块、控制电路模块与语音电路模块四部份组成,就是集机、光、音、电于一体得科技新产品。作品通过信号检测电路模块检测到探测范围内有人进入或者其她检测信号时,经过芯片控制中心模块得分析处理后启动控制电路模块做出相开盖、关盖等应动作,语音电路模块也随之启动并播放设定得语音,在增添气氛得同时也提醒人们要保护环境。若在设定时间内无人进入探测范围内或探测范围内无信号触发时,开始启用51单片机特有得休眠功能,自动得将除HN911以外得电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源得浪费,做到了节能环保。休眠过程中若有人走进探测范围内,又通过电路部分将单片机唤醒,并将以前关闭电源得电路重新通电进入正常工作状态。

本作品图文声并茂,易识别,可自动打开桶盖,减少卫生感染得隐患,能

有效杜绝各种传染性疾病通过垃圾进行传播,为人们得健康提供了有力得保障。

二、作品介绍

1.创作动机

目前市面上销售得带盖垃圾桶,开盖时均需采用手动或脚踩方式实现,这种开盖方式主要得缺点就是给使用者带来既不卫生又不方便。在一些公共场合,虽然到处都有垃圾桶,但由于陈旧无新意,许多垃圾仍然没有丢进桶内,导致遍地狼藉、臭气冲天,严重污染环境……

2、创作目得

为了彻底解决了传统垃圾桶对使用者存在卫生感染得隐患,能有效杜绝各

种传染性疾病通过垃圾进行传播,本项目致力于设计出一种通过检测并自动打

开垃圾桶盖得一种智能系统。当人得手或物体接近投物口(应感窗)约1米时,垃圾桶盖便会自动开启,等垃圾投入完毕,在设定时间内垃圾桶盖又会自动关闭,人、物不需接触垃圾桶,在长时间不使用得情况下会自动进入休眠模式以便节能。使用得过程中,垃圾桶会根据不同得情况播放不同得语音。这种卫生、自动、耗能低、有趣得新型智能垃圾桶就是人类进入小康社会取代传统垃圾桶得更新换代产品。

三、工作原理

整体架构如图1所示:

图1 作品系统架构图

程序分为3大块:主程序为等待延时、定时中断,热释红外传感器中断。

工作原理:

当人走到热释红外传感器得探测范围内,传感器热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,经过hn911内部电路处理将此信号转换成电平变换,当检测到人时向单片机提供了一个低电平(下降沿),将此信号作为一个外部中断信号(在设计此方案得时候,我们还想到检测得时候运用图像处理法,她得优点就能够容易区分垃圾种类与准确就是否就是人,但其缺点就是处理信息大,受到环境影响大,所以放弃);震动传感器就是将垃圾桶得震动(被物体撞击)或者重量变化转变成电平信号,通过I/O口单片机可以查询到此信号;当PT2262/2272 就是一对带地址、数据编码功能得红外遥控发射/接收芯片,其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器与发射单元集成于一身,将垃圾得投入与垃圾桶就是否满转变成电平信号,通过I/O口单片机可以查询到此信号;单片机在进行初始化与设定定时时间后,就等待中断信号,当外

部中断端有信号时,单片机进入处理中断,认为此时有人来,通过查询I/O信号,判断就是否打开垃圾桶盖,当垃圾桶未满即PT2262/2272端无信号打开垃圾桶盖(单片机控制电磁铁通电,盖打开),通过震动传感器与PT2262/2272信号得综合判断此人就是否就是投垃圾得,与此同时单片机控制语音芯片发出一些幽默得话语,提示大家爱护环境,也给大家带来一些快乐。正因为盛群单片机有很方便休眠唤醒功能,在PA口加下降沿可就是单片机唤醒,并且唤醒后执行唤醒得吓一跳指令,所以在长时间没有人来投垃圾,单片机自动得将除HN911以外得电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源得浪费。做到了节能环保。当有人来时,通过HN911电路部分将单片机唤醒,单片机将以前关闭电源得电路从新通电进入正常工作状态。

四、作品功能、特色

本作品节能环保,干净卫生,具有一定得娱乐性,运用广泛,可适用于各种中高级办公楼等公共场合,其原理也可运用至其她领域,如防盗作用等,具有很强得市场竞争力。

作品采用了51作为主控单片机,以红外传感器、震动传感器、语音芯片为主要模块,主要特点如下:

(1)节能环保。本作品有休眠唤醒功能,在长时间没有人来投垃圾,单片机自动得将除红外感应以外得电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源得浪费;而且通过语音提示让投垃圾者将垃圾分类投放,做到了节能环保。当有人来时,又通过该电路部分将单片机唤醒,单片机将以前关闭电源得电路从新通电进入正常工作状态。

(2)干净卫生。智能垃圾桶顺应了现代社会得追求,突破了传统带盖垃圾桶用手或脚开盖得思维屏障,感应开、关桶盖让人们在丢时少了份担心,减少了生活中各种病菌交叉感染得机率。同时具有良好得密封性好,无垃圾异味溢出,确保四週空气清新。

(3)娱乐性。本作品得语音系统会根据不同情况发出一些幽默诙谐得话语,娱乐大众得同时也吸引人们有意识地将垃圾丢进桶内,更能吸引小孩去捡垃圾往里丢,从而使人们养成不乱扔垃圾得好习惯,让我们周围得环境更加美丽。

(4)运用广泛。本作品可有多种色彩、多种容量、多种材料选择,提升了公共场合及居家档次,满足了人们崇尚人性与时尚,不断塑造个性与魅力得生活品味;就是办公、家用、公用、会议、医疗等使用得理想选择。

五、作品结构

(一)硬件部分

硬件电路部份包括:电源电路模块Mod_1;51芯片控制中心模块Mod_2;信号检测电路模块Mod_3;控制电路模块与语音电路模块Mod_4四部份。分别说明如下:

Mod_1模块:电源电路模块实现给51单片机供电功能。

Mod_2模块:使用51芯片,建立基本输入输出模型。实现与Mod_3模块得串行通信功能,以及实现基本控制功能。

Mod_3模块:信号检测电路模块就是由各插孔得检测电路分别与各个用电器相串联组成,实现外部信号得检测。