语音定位智能寻源垃圾桶的设计讲解
新型智能垃圾桶的设计方案
新型智能垃圾桶的设计方案新型智能垃圾桶的设计方案为了解决当前城市生活垃圾管理的难题，提高垃圾分类效率，我们团队设计了一款全新的智能垃圾桶。
这款智能垃圾桶将利用现代科技和人工智能技术，创造出更高效、环保的垃圾分类系统。
该新型智能垃圾桶的设计概念源于人们对于垃圾分类的需求。
我们深入了解了当前垃圾分类存在的问题，并结合用户反馈和市场调研，针对问题提出了创新设计方案。
首先，我们的智能垃圾桶采用了智能感应和自动分拣技术。
通过嵌入式传感器，垃圾桶能够感知到垃圾的种类和数量，并自动开启相应的分类箱。
例如，当用户投放塑料垃圾时，桶体会自动打开塑料垃圾箱，实现自动分类。
其次，我们将应用图像识别和语音识别技术，实现对于垃圾分类的智能辅助。
用户只需将垃圾放入桶内，垃圾桶会通过摄像头捕捉图像，并通过图像识别技术判断垃圾种类。
同时，垃圾桶还通过语音提示，向用户提供正确的分类信息，以引导用户正确投放垃圾。
此外，为了更好地提高垃圾桶的使用率，我们还考虑了垃圾桶的设计与美化。
传统垃圾桶在外观上大多呈圆筒状，显得单调且不协调。
我们将垃圾桶设计为流线型，外观光滑、美观大方。
与此同时，我们还为垃圾桶配备了LED照明灯，使其在夜晚光线不足的情况下也能清晰显示分类口。
为了增加用户对于智能垃圾桶的使用欲望，我们还在垃圾桶上设置了触摸屏和电子显示屏。
通过触摸屏，用户可以随时查询垃圾桶的使用情况和分类准确率。
而电子显示屏则会实时显示当日垃圾容量、剩余容量和分类比例等信息，让用户清晰了解垃圾桶的状态。
为了增加用户的参与感和激励效果，我们还为智能垃圾桶设计了积分制度。
用户每次正确投放垃圾都会获得一定积分，当积分达到一定数量后，可以兑换一些奖品或优惠券，以此来鼓励用户积极参与垃圾分类行动。
综上所述，我们设计的新型智能垃圾桶通过智能感应、自动分拣、图像识别、语音识别以及触摸屏和电子显示屏等技术元素，实现了高效、智能的垃圾分类。
同时，通过流线型外观和LED照明灯的设计，提升了其美观度和夜间可见性。
语音定位智能寻源垃圾桶的设计讲解
合泰杯单片机应用设计竞赛初赛报告书参赛编号：20160415 学校：重庆机电职业技术学院作品名称：采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶指导老师：_____________________ 杨川 _____________________参赛队员：_________ 向游李曼芸汤玲_______采用单片机型号：HT66F70A_______________________日期：2015年12月30日一、摘要随着社会经济的不断发展，智能控制技术日益成熟。
现代家居中，人们越来越注重各种电器家具布局的智能化，合理化，科学化以及人性化。
本作品旨在设计一款基于HT66F70A单片机控制的智能家居垃圾桶，该智能垃圾桶采用声音和红外传感器，通过延时估计法实现声源方位的实时检测，具有语音控制垃圾桶行进功能和红外避障功能，同时，智能垃圾桶能快速识别用户发出的各种语音指示，自动完成开启、关闭垃圾桶等动作，真正实现随叫随到，为人们的日常生活带来便利。
本作品完成之后能够很好的管理垃圾桶满足用户的要求，符合科技型、可持续性发展社会的标准。
关键词：HT66F70A声源定位；语音识别；红外式传感器二、作品介绍2.1作品背景随着中国城市和经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，人们在生活中产生的生活垃圾都需要垃圾桶放置，特别是老人、妇女或者残疾人，放置垃圾时存在的诸多不便、费时、费力等问题，提出了具有语音识别功能的智能垃圾桶设计方案，当用户想要扔垃圾时，只要一声令下，垃圾桶就会快速准确到达身边。
同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，产生了对垃圾桶智能管理的需求。
传统垃圾桶存在占用室内面积，堵墙角过道，远程操控不变，不卫生等现象。
对于占用面积问题和不便捷问题，都是可以通过智能管理来完美解决的。
2.2创作目的为了在满足用户前提下最大限度的省时省力，解决垃圾桶使用便捷的问题，我们设计了一个语音识别系统，来控制垃圾桶的工作状态。
生活中人们都需到一定的垃圾桶放置处扔垃圾，而且考虑到老人、孕妇或者有残疾的病人，所存在的不便、费时、费劲等问题日益突出。
语音定位智能寻源垃圾桶的设计讲解
合泰杯单片机应用设计竞赛初赛报告书参赛编号：20160415 学校：重庆机电职业技术学院作品名称：采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶指导老师：杨川参赛队员：向游李曼芸汤玲采用单片机型号： HT66F70A日期：2015 年12月30日一、摘要随着社会经济的不断发展，智能控制技术日益成熟。
现代家居中，人们越来越注重各种电器家具布局的智能化，合理化，科学化以及人性化。
本作品旨在设计一款基于HT66F70A单片机控制的智能家居垃圾桶，该智能垃圾桶采用声音和红外传感器，通过延时估计法实现声源方位的实时检测，具有语音控制垃圾桶行进功能和红外避障功能，同时，智能垃圾桶能快速识别用户发出的各种语音指示，自动完成开启、关闭垃圾桶等动作，真正实现随叫随到，为人们的日常生活带来便利。
本作品完成之后能够很好的管理垃圾桶满足用户的要求，符合科技型、可持续性发展社会的标准。
关键词：HT66F70A;声源定位；语音识别；红外式传感器二、作品介绍2.1作品背景随着中国城市和经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，人们在生活中产生的生活垃圾都需要垃圾桶放置，特别是老人、妇女或者残疾人，放置垃圾时存在的诸多不便、费时、费力等问题，提出了具有语音识别功能的智能垃圾桶设计方案，当用户想要扔垃圾时，只要一声令下，垃圾桶就会快速准确到达身边。
同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，产生了对垃圾桶智能管理的需求。
传统垃圾桶存在占用室内面积，堵墙角过道，远程操控不变，不卫生等现象。
对于占用面积问题和不便捷问题，都是可以通过智能管理来完美解决的。
2.2创作目的为了在满足用户前提下最大限度的省时省力，解决垃圾桶使用便捷的问题，我们设计了一个语音识别系统，来控制垃圾桶的工作状态。
生活中人们都需到一定的垃圾桶放置处扔垃圾，而且考虑到老人、孕妇或者有残疾的病人，所存在的不便、费时、费劲等问题日益突出。
针对此问题，本系统提出了具有“随叫随到”功能的垃圾桶的设计方案，即当用户想要扔垃圾的时候，只要一声令下，垃圾桶就会快准确无误地来到身边。
语音识别智能分类垃圾桶
语音识别智能分类垃圾桶摘要《深圳市生活垃圾分类管理条例》获广东省人大常委会批准，已于2020年9月1日起正式实施。
对于还没接触或者接触但不熟悉垃圾分类的居民来说，很容易将生活垃圾错分类，同时在自主分类的时候也要花费不少时间。
本文主要分析了智能垃圾分类的需求，通过运用现有技术解决目前遇到的问题，介绍了该设备的结构特点、工作原理、关键技术和使用效果等情况关键词语音识别垃圾分类科技与环保1.设计背景生活垃圾分类是将垃圾按照“可回收垃圾”，“有害垃圾”，“厨余垃圾”和“其他垃圾”分门别类投放，目前已经在北京、上海、广州和深圳等地大力宣传与实施。
但实际上生活垃圾分类管理条例的实施还是存在很多问题，即使人们已经有了垃圾分类的基本意识，对于还没接触或者接触但不熟悉垃圾分类的居民来说，很容易将生活垃圾错分类，同时在自主分类的时候也要花费不少时间。
随着科学技术的不断发展，“垃圾智能分类”这一概念随着需求衍生，但目前已有的产品或者方案存在以下几个问题：大部分在售的智能垃圾桶功能比较简单，价格比较昂贵，且主要以图像识别与APP应用为主，比较繁琐，实用性不强。
同时，媒体上大量推广的智能垃圾桶体积小，只能用于展示，家庭应用极少。
1.结构特点设备整体与大部分垃圾桶类似，为圆柱装，里面有四个扇形区域，区域大小主要参考了各类型生活垃圾的体积与日投递量，见图1。
图1语音识别智能分类垃圾桶内部区域分布图1.关键技术根据设计背景分析，本设备主要是基于语音识别模块、超声波测距模块和舵机控制系统，设计一款语音识别智能分类垃圾桶，操作简单，适用性强。
设备工作流程见图2。
图2语音识别智能分类垃圾桶工作流程图1.语音识别模块语音识别处理技术是下一代多模式交互的人机界面设计中的核心技术之一，本设计采用的是以语音交互专用芯片HBR640为核心的语音识别模块，该模块运用非特定人语音识别算法，使用前不需要进行录音和训练，不论性别，要求用户使用标准普通话，可以得到最好的识别效果。
基于声源定位的智能移动垃圾桶及其系统的制作方法
本技术涉及一种基于声源定位的智能移动垃圾桶及其系统，其中，智能移动垃圾桶包括垃圾桶本体和控制装置，所述控制装置设置在所述垃圾桶本体上；所述垃圾桶本体的底部设有驱动轮，所述驱动轮与驱动轮电机驱动连接；所述控制装置包括：主控模块、语音识别模块、麦克风、音响、声源定位模块、微波测距传感器和运动控制模块，本技术提供的智能垃圾桶可基于声源定位，自主控制垃圾桶向声源地移动，并在此过程中自动避障，可以满足人们随时随地扔垃圾的需求。
权利要求书1.一种基于声源定位的智能移动垃圾桶，其特征在于，包括垃圾桶本体和控制装置，所述控制装置设置在所述垃圾桶本体上；所述垃圾桶本体的底部设有驱动轮，所述驱动轮与驱动轮电机驱动连接；所述控制装置包括：主控模块；语音识别模块，与所述主控模块电连接，用于对外界的语音进行解析，并执行正确的指令；麦克风，与所述语音识别模块电连接，其用于接收外界的语音执行指令；音响，与所述语音识别模块电连接，其用于将指令执行的结果反馈给外界，或发出语音信息提示；声源定位模块，分别与所述主动模块和麦克风电连接，用于将所述麦克风接收的声音信号进行数字信号处理，分析得到声源的位置信息；微波测距传感器，与所述主控模块电连接，用于检测运动方向是否有障碍物；运动控制模块，与所述主控模块电连接，用于根据所述声源定位模块反馈的位置信息和所述微波测距传感器反馈的避障信息，确定行进方向；驱动轮电机驱动器，分别与所述运动控制模块和驱动轮电机连接。
2.如权利要求1所述的基于声源定位的智能移动垃圾桶，其特征在于，所述垃圾桶本体上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述主控模块电连接，用于显示垃圾桶的状态信息以及垃圾桶的相关操作。
3.如权利要求1所述的基于声源定位的智能移动垃圾桶，其特征在于，所述垃圾桶本体的上开口上转动设置一垃圾桶盖，打开此垃圾桶盖可更换垃圾袋；所述垃圾桶盖与第一电机驱动连接，所述第一电机通过第一电机驱动器与所述主控模块电连接；所述垃圾桶盖上还设置用于感应垃圾袋是否被拿走的第一传感器，所述第一传感器与所述主控模块电连接；所述垃圾桶盖上开设一垃圾入口，所述垃圾入口上转动设置一垃圾入口盖，所述垃圾入口盖与第二电机驱动连接，所述第二电机通过第二电机驱动器与所述主控模块电连接；所述垃圾入口盖上还设置一用于感应垃圾是否扔入垃圾桶内的第二传感器，所述第二传感器与所述主控模块电连接；所述垃圾桶盖内侧还设有垃圾袋和可用于对垃圾袋进行塑封并截断完成换垃圾袋动作的塑封装置，所述塑封装置与所述主控模块电连接。
智能产品方案设计智能垃圾桶的设计方案
智能产品方案设计智能垃圾桶的设计方案
一、产品简介
智能垃圾桶是一款可以实现智能垃圾分拣的智能垃圾桶，以及相关的APP，可以实现大量自动垃圾分类，简化垃圾分类过程，提高垃圾分类效率，减少生活垃圾，为人们提供一种高效节约、环保的垃圾容器及分类设备。
二、产品功能
1.垃圾分类：智能垃圾桶实现人工或自动垃圾分类，可以根据垃圾的
型号，大小，重量，材质，危害程度，具体垃圾分类过程可根据用户自主
选择。
2.智能监控：通过智能控制，智能垃圾桶可以实现实时监控垃圾积压，实时发出报警，并可以及时响应操作。
3.APP控制：通过设备APP可让用户远程控制智能垃圾桶，以及远程
监控分类过程等，可以方便的操作，更加易用。
4.行为分析：通过数据统计和机器学习技术，智能垃圾桶可实现行为
分析，可以根据用户的垃圾投放行为，智能分析垃圾分类的效率、效果以
及投放的准确度等。
5.消毒清洗：智能垃圾桶可以根据用户设定定时进行清洗消毒，有效
提升垃圾桶的清洁和安全度。
三、产品设计
1.结构设计：智能垃圾桶采用大能结构设计，可以最大限度的减小垃
圾储存空间的使用。
智能垃圾桶设计方案
智能垃圾桶设计方案一、背景介绍随着城市化进程的加快，垃圾处理成为一个重要的环境问题。
传统的垃圾桶往往会造成很多的问题，例如垃圾溢出、异味扩散、清理不及时等。
为了解决这些问题，智能垃圾桶应运而生。
通过集成现代科技，智能垃圾桶能够自动感知、分类、压缩和清理垃圾，提高垃圾处理的效率和环境的质量。
二、设计方案1.感知技术：智能垃圾桶应当装备感应器，可以通过红外线、超声波或其他传感器来自动感知垃圾的投放。
当有垃圾被投放进来时，智能垃圾桶能够及时感知，并进行相应的处理。
2.分类技术：智能垃圾桶应当具备分类垃圾的能力，可以通过图像识别、语音识别或其他分类技术，将投放的垃圾正确分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾。
这有助于提高垃圾的处理效率和资源的回收利用率。
3.压缩技术：智能垃圾桶应当具备压缩垃圾的能力，可以通过电动机或液压系统将垃圾压缩成较小的体积。
这有助于节约垃圾桶的使用空间，并减少垃圾的次数。
同时，压缩垃圾也有助于减少异味的扩散和垃圾清理的频率。
4.清理技术：智能垃圾桶应当具备自动清理的能力，可以通过自动清洗装置或其他清理技术，对垃圾桶进行定期或按需清洁。
这有助于保持垃圾桶的干净和卫生，提高环境的质量和用户的体验。
5.联网技术：智能垃圾桶应当具备联网能力，可以通过物联网技术与其他智能设备进行连接和数据传输。
通过与城市管理系统、垃圾处理公司等实现数据共享和远程监控，可以实现智能垃圾桶的集中管理和优化垃圾处理流程。
三、功能特点1.实时感知：智能垃圾桶能够实时感知垃圾的投放情况，及时进行分类和处理。
2.智能分类：智能垃圾桶能够通过智能分类技术，准确识别垃圾的类别，并进行分类存放。
3.自动压缩：智能垃圾桶能够将垃圾进行自动压缩，减小占用空间，减少垃圾的次数。
4.智能清洁：智能垃圾桶能够自动清洁，保持垃圾桶的卫生和清洁。
5.数据共享：智能垃圾桶能够通过联网技术与其他设备进行数据共享，优化垃圾处理流程。
四、应用场景1.城市街道：智能垃圾桶可以安装在城市街道上，提供更方便、快捷、卫生的垃圾处理方式，改善城市环境。
智能语音识别分类垃圾桶的设计
智能语音识别分类垃圾桶的设计摘要：垃圾分类处理是我国生态文明建设的重要环节，针对垃圾分类处理中的分类不清问题，设计一种智能语音识别垃圾桶。
该系统以STM32单片机为控制核心，通过超声波模块实现人员监测，使用语音识别模块进行垃圾分类识别，根据识别结果控制对应垃圾桶的开合。
所设计的智能语音识别分类垃圾桶结构简单，使用便捷。
关键词：垃圾桶；语音识别；STM32；智能化0 引言随着城市化进程的加快和经济的快速发展，城市生活垃圾的产生量急剧增加，给环境保护和生态文明建设带来日益增加的承重负担[1-2]。
为了提供更加便利的垃圾分类系统，同时兼顾垃圾分类处理的宣传工作，本文设计一款智能语音识别分类垃圾桶[3-4]。
1 系统总体方案设计智能语音识别分类垃圾桶的总体设计框图如图1所示。
该系统采用STM32单片机作为核心控制器，采用超声波模块实现人员监测，根据监测结果控制垃圾分类系统的启动；使用语音识别模块与核心控制器串口连接，进行垃圾分类语音识别；主控芯片根据垃圾分类识别结果控制四个舵机实现对四个垃圾桶的开合控制；同时采用OLED显示屏幕实现系统必要提示信息，提高系统使用的便利性。
图1智能语音识别分类垃圾桶总体设计框图2 系统硬件设计智能语音识别分类垃圾桶的系统硬件设备采用模块化形式在STM32F103C8T6开发板上进行集成，由主控模块控制各个模块之间接口的数据传递和协同工作。
2.1 主控模块主控模块采用STM32F103C8T6最小系统开发板，STM32F103C8T6是一款基于ARM Cortex-M3内核的32位的微控制器[5-6]，工作频率72MHz，内置高速存储器、丰富的增强I/O端口和各种通信接口，能够实现与各种输入和输出模块的实时数据传输和处理，满足智能分类垃圾桶的预期功能设计需求。
2.2 语音识别模块LD3320语音识别芯片属于非特定人语音识别，每次识别最多可以设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字、词组或短句，长度为不超过10个汉字或者79字节的拼音串。
智能垃圾桶方案设计
智能垃圾桶方案设计
一、智能垃圾桶背景介绍
近年来，随着我国稳步提升的环境保护意识，环境保护的话题越来越
受到关注。
智能垃圾桶是其中一种环保产品，其通过实时的监测和控制垃
圾投放，有效的帮助企业和个人进行垃圾分类。
其主要由智能感应装置、
硬件传输设备、垃圾投放口等组成，可以有效控制垃圾的投放，降低垃圾
污染。
二、智能垃圾桶的设计原理
1、智能感应：智能垃圾桶的垃圾投放口采用感应技术，当垃圾袋放
入垃圾桶时，会自动产生感应，启动相关程序进行处理。
2、硬件设备：智能垃圾桶搭载有有线传输设备，可以将垃圾相关信
息传输到云端处理，进行垃圾分类。
3、垃圾投放口：智能垃圾桶搭载有垃圾投放口，可以根据垃圾分类
标识，自动将垃圾放入存放容器。
三、智能垃圾桶的功能特点
1、智能感应：智能垃圾桶采用感应技术，可以实时检测垃圾的投放，并自动触发处理程序。
2、硬件传输：智能垃圾桶采用硬件传输，可以将垃圾信息传输到云
端进行处理，进行垃圾分类。
3、垃圾投放：智能垃圾桶搭载有垃圾投放口，可以根据垃圾分类标识，自动将垃圾放入存放容器。
基于单片机智能语音垃圾桶识别设计
• 192•在中国，垃圾分类正在逐步推广。
但由于垃圾种类繁多，分辨垃圾类别对于普通民众来说不是一件易事，因此提出智能语音识别垃圾桶来便于大众投放垃圾。
该垃圾桶可通过用户说出垃圾名称进而实现分类、垃圾溢满提醒、自动投放的功能。
其中语音垃圾识别功能主要通过LD3320语音芯片识别信息完成，垃圾溢满通过GP2D12测距模块实现，自动投放功能利用L9110芯片控制电机实现。
整体模块利用STC11L08XE 单片机进行控制。
1 整体设计智能语音垃圾桶依靠LD3320语音识别芯片将语音信息录入并识别分析其类别，同时单片机根据识别信息对相应L9110芯片发出脉冲信号，控制电机转动。
工作状态中位于垃圾桶上方的GP2D12红外线测距传感器实时返回测量数据至单片机，当数值低于一定值（垃圾桶溢满）发出信号。
整体思路如图1所示。
2 硬件设计2.1 LD3320语音识别模块LD3320芯片是一款可对语音音频数据信号进行识别和存储的芯片。
如图2示LD3320芯片正常工作时由MICP 、MICN 连接咪口两端接收语音信基于单片机智能语音垃圾桶识别设计南京工程学院 贾成宇 范从勉 张 渝 颜思瑞 冯月芹图1 方案整体图图2 LD3320电路图号，LD_P0～P7八个接口为信号输出口并与单片机P1口分别相连。
单片机对输入信号进行分析做出分类识别，输出四个接口分别对应可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾。
LD_IRQ 为中断口，一次指令发出后单片机产生下降沿，信号运行中断。
LD_WR 和L D_RD 为写读口，与CH34O 模块连接录入程序代码。
2.2 L9110电机控制模块L9110是一款为了控制和驱动电机的芯片。
如图3，单片机对语音识别的垃圾种类信息转化为对应I/O 口（P1.0和P1.1）的电信号。
P1.1首先发出一定时长电信号，电机M 正转，对应垃圾桶门打开。
置空一定时• 193•长，垃圾进入对应垃圾桶。
P1.0发出同样时长信号，电机反转，垃圾桶门关闭。
语音垃圾桶课程设计
语音垃圾桶课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握语音识别技术在生活中的应用，特别是“语音垃圾桶”的原理与功能。
2. 学生能够通过学习，了解语音识别的基本流程，包括声音采集、预处理、特征提取、模式匹配等步骤。
3. 学生能够结合环保主题，掌握垃圾分类的基本知识，并将语音技术应用于垃圾分类的实际操作中。
技能目标：1. 学生能够运用所学的语音识别知识，设计并实现一个简易的语音垃圾桶模型。
2. 学生通过小组合作，提高问题解决能力和团队协作能力，能够有效进行任务分配和执行。
3. 学生能够运用信息技术工具，进行数据收集、处理和分析，形成科学的结论。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对于科技的兴趣，激发他们对人工智能技术探究的欲望。
2. 增强学生的环保意识，培养他们主动参与环境保护的责任感。
3. 通过实践活动，让学生体会到知识在实际生活中的应用价值，形成积极的学习态度和实用主义价值观。
课程性质分析：本课程设计以综合实践活动为载体，结合信息技术和环保教育，注重知识与实践的结合，提升学生的综合素养。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的特点，他们对新鲜事物充满好奇，具备一定的信息技术基础，但需要进一步提高实践操作和团队协作能力。
教学要求：课程应注重理论与实践的结合，鼓励学生动手操作，注重学生个体差异，提供个性化的学习指导，确保每位学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 引入新课：介绍语音识别技术的基本概念，通过生活实例引发学生对语音垃圾桶的兴趣。
- 教材章节：第三章《智能语音技术》2. 理论知识学习：- 语音识别技术的基本流程：声音采集、预处理、特征提取、模式匹配。
- 垃圾分类的基本知识：垃圾种类、分类方法及其意义。
- 教材章节：第三章《智能语音技术》、第四章《环保与垃圾分类》3. 实践操作：- 设计并实现简易的语音垃圾桶模型。
- 小组合作，进行任务分配，完成模型搭建和调试。
- 教材章节：第三章《智能语音技术》、第五章《综合实践活动》4. 拓展与应用：- 探讨语音识别技术在生活中的其他应用场景。
智能垃圾桶方案设计
设计思路：本智能垃圾桶分为两件组装，及智能垃圾桶与智能垃圾清扫机的结合。
智能垃圾桶采用基于单片机的智能化红外感应控制系统、无线通信系统，实现自动开关桶盖并调节开盖角度、遥控垃圾桶走动、智能封袋的功能。
与传统智能垃圾桶相比较，功能性更强，智能化程度更高。
1 设计思路从垃圾桶的结构和功能出发，主要从垃圾桶外观、分类回收功能、恶臭气味处理、智能翻盖、语音提示等方面进行多功能垃圾桶的设计，力求垃圾桶不仅能满足收集垃圾的功能，而且因其美观，色彩能与周围环境相和谐，成为环境的重要组成部分。
2 分类回收功能设计目前我国城市生活垃圾的成分复杂，含易腐有机物、煤灰、泥沙、塑料、橡胶、玻璃、纸类等，有的生活垃圾中含有电池、金属等，垃圾分类回收是实现垃圾资源化的重要手段。
城市垃圾可分为可回收物和不可回收物2 部分，其中，金属、塑料、玻璃、纸张、木制品等可回收再利用，废旧电池对土壤和地下水污染较重，可设置专门的收集装置回收，集中处理，其他的不可回收的物品可收集后清运至垃圾处理场进一步处理。
可将垃圾桶设置成2 个子桶，一个为可回收桶，涂成绿色，并在显著位置标记可回收标志和字样；另一个为不可回收桶，涂成黄色，标记不可回收标志和字样，在垃圾桶的侧壁处可挂置小的废旧电池回收箱。
3 吸附设计垃圾桶是垃圾临时存放的场所，有机垃圾在垃圾桶内易腐烂变质，散发出恶臭气味，在垃圾桶外壳与内桶间壁处，填充一层活性炭纤维，由于活性炭纤维具有较大的比表面积和较好的吸附性能，可以净化空气，吸附垃圾腐烂过程中产生的恶臭气味，防止空气污染。
4. 自动翻盖由于现行的垃圾桶投放口多在桶身侧面，有些还带有盖门，人们投放垃圾时需要走近或用手开门，这样易对人体造成污染。
设计红外线感应自动开门装置［4］，可实现当人走近垃圾桶时，桶门自动打开，投入垃圾后桶门自动关闭，不仅清洁卫生，而且避免垃圾腐烂的恶臭气味逸散到空气中污染环境。
5 语音功能在垃圾桶的集成电路上安装语音模块系统，当人接近垃圾桶投放垃圾时，语音系统会提示对垃圾进行分类投放。
智能分类垃圾桶的设计
智能分类垃圾桶的设计在现代社会，垃圾分类已经成为一种全球性的趋势。
为了有效地解决垃圾分类的问题，智能分类垃圾桶应运而生。
智能分类垃圾桶是一种能够自动辨别垃圾类型并进行分类存储的垃圾桶。
它通过高科技技术，可以实现自动识别、智能分类和自动存放，极大地方便了垃圾分类工作，提高了资源再利用的效率。
下面将从技术原理、设计理念和实际应用等方面来详细介绍智能分类垃圾桶的设计。
一、技术原理智能分类垃圾桶的设计离不开一系列高科技技术的支持。
其中包括传感器技术、图像识别技术、智能控制技术等。
通过这些技术的应用，智能分类垃圾桶可以实现自动辨别垃圾类型和自动分类存储的功能。
1.传感器技术：智能分类垃圾桶内部配备了多种传感器，包括重量传感器、红外线传感器等。
这些传感器可以准确地感知到垃圾的重量和形状等信息，从而实现对垃圾的精准识别。
2.图像识别技术：智能分类垃圾桶还内置了高清摄像头和图像识别系统，可以对垃圾进行拍照识别。
通过人工智能技术，智能分类垃圾桶能够实现对垃圾种类的智能识别，并将其自动分类存储。
3.智能控制技术：智能分类垃圾桶还采用了微处理器和智能控制系统，能够实现对垃圾桶的自动控制和管理。
通过这些技术的应用，智能分类垃圾桶可以实现自动分类存储，并能够根据需要进行自动压缩和封存。
这样一来，不仅可以有效地节约空间，还可以减少恶臭和污染。
二、设计理念智能分类垃圾桶的设计理念主要包括便捷高效、环保节能、智能节约空间等方面。
1.便捷高效：智能分类垃圾桶的设计目的是为了方便居民进行垃圾分类，减少人工劳动。
它可以根据垃圾的种类自动进行分类存储，极大地提高了垃圾分类的效率，减轻了人们的劳动负担。
2.环保节能：智能分类垃圾桶能够实现对垃圾的自动分类和存储，有效地降低了因垃圾错误分类导致的资源浪费和环境污染。
这有利于保护环境，减少能源消耗，从而实现了节能环保的目标。
3.智能节约空间：智能分类垃圾桶内置了智能控制系统，可以根据垃圾的数量和种类自动进行压缩和封存，节约了垃圾存放空间。
基于LD3320的语音识别智能垃圾桶设计
基于LD3320的语音识别智能垃圾桶设计１、引言智能垃圾桶是一种利用自动控制技术、物联网技术为基础，采用微电脑控制芯片、新型传感探测装置和机械传动装置等设备对于传统垃圾桶进行改造发展而来的新型智能家居生活用品。
随着物联网技术的发展，各种智能化家居产品顺应市场需求大量出现。
这些智能垃圾桶大都基于红外传感探测装置对于靠近的人员所释放的人体热释红外信号进行检测，通过垃圾桶所内置的微电脑控制芯片进行处理，操控机械传统装置，实现非接触式的垃圾桶只能开闭功能。
但由于当今红外ｘ热释传感器的传感距离有限，使得大部分垃圾桶的探测距离不足１ｍ，这样的控制距离不能有效的隔绝垃圾桶中的有害病菌的传播途径。
本设计针对当今智能垃圾桶探测距离的不足，利用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机作为系统控制核心，采用由ＩＣＲｏｕｔｅ公司生产的非特定语音识别芯片ＬＤ３３２０和非特定语音识别算法对于控制语音命令进行识别，实现对于垃圾桶的智能化语音识别控制，完成远距离非接触式智能开闭和系统运动的功能。
同时利用超声波测距算法，实现对垃圾桶内部容量的智能提醒。
２、系统组成本设计主要由数据采集部分、机械驱动部分、主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２、照明系统和工作状态显示屏几部分组成，系统结构如图１所示。
用麦克风采集声音信号，经过滤波、放大处理后送入ＬＤ３３２０非特定语音识别模块进行语音识别处理，处理结果通过串口送入主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２中［４］。
主控芯片通过对于接收自ＬＤ３３２０语音识别芯片的处理结果数据进行分析，对机械驱动部分的电机发出对应操作指令，完成相应的前进、后退、左转、右转、开盖、闭盖等动作，达到在１ｍ距离外对垃圾桶进行语音识别控制的功能［５］。
同时利用ＵＳ－１００超声波测距模块对垃圾桶内深度进行测量，主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２利用中断定时原理，实现对于垃圾桶内容量的监控，并实时的将数据反应在工作状态显示屏上，完成对于垃圾桶容量的智能化管理，提醒用户适时更换清洁垃圾桶。
基于语音识别的智能垃圾桶的系统设计方案-计算机应用技术论文-计算机论文
基于语音识别的智能垃圾桶的系统设计方案-计算机应用技术论文-计算机论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——语音识别论文第三篇：基于语音识别的智能垃圾桶的系统设计方案摘要：阐述基于语音识别的智能垃圾桶的系统设计方案，将智能垃圾桶分为5大功能模块进行设计，此5大功能模块为红外线感测模块、语音识别及播报模块、机械控制模块、远程定位和通信模块，以及外观模块。
要想在智能垃圾桶中应用语音识别技术，还需要设置各功能模块相对应的硬件和软件，通过硬件与软件的共同作用，实现智能垃圾桶各功能模块的正常运行，以此达成语音识别和语音宣导的作用。
关键词:智能,垃圾桶;语音识别;应用;1 概述为更好地解决城市垃圾分类难题，可以借助技术手段来进行垃圾分类工作，以此提高垃圾分类工作的效果与质量。
基于语音识别技术设计了智能垃圾桶的系统方案，此方案既能使语音识别的功能达成，又能使语音播报发挥宣导作用，从而引导扔垃圾的居民正确进行垃圾分类投放的操作。
这对于解决垃圾分类难题有重要作用，能有效推进城市生活垃圾分类工作的开展。
2 系统方案设计在智能垃圾桶中应用语音识别技术的主要目的有两点，（1）进行垃圾名称的识别，比如干垃圾、湿垃圾、有害垃圾等。
（2）垃圾分类知识宣传，通过垃圾分类知识宣传提高人们的垃圾分类意识。
为实现这两大目的，应主要围绕智能垃圾桶的5大功能模块进行设计，此5大功能模块分别为红外线感测模块、语音识别及语音播报模块、机械控制模块、远程定位和通信模块，以及外观模块。
基于此5大功能模块的智能垃圾桶工作流程如图1所示。
图1 智能垃圾桶运行流程第1步：智能垃圾桶通过红外线感测功能感测垃圾桶周边范围内是否有扔垃圾的居民靠近。
第2步：一旦感测到有扔垃圾的居民靠近，就立马会启动语音识别及语音播报和机械控制功能模块。
从而进入交互状态，实现人与智能垃圾桶的交流互动。
第3步：当扔垃圾的居民说出所要扔的垃圾名称后，智能垃圾桶通过语音识别功能对居民所说的垃圾名称进行识别。
智能垃圾桶的语音识别及监控系统设计
智能垃圾桶的语音识别及监控系统设计摘要：设计一款基于WeMos D1物联网开发板的智能垃圾桶，以实现对垃圾桶的远程及现场的控制，满足对垃圾分类的语音识别，并通过阿里云物联网平台实现对桶内垃圾容量的准确监控。
硬件部分包括WeMosD1物联网开发板、HC-SR04超声波传感器、LDV7语音识别模块以及称重传感器；软件部分包括开发板的Arduino程序及语音识别模块的单片机程序，并通过阿里云的IOT Studio实现自建手机App。
本系统的开发实现了硬件设计和软件编程，该系统能够对桶内垃圾容量进行实时监控，在容量超过上限时可通过云平台或手机APP发出报警信息提示环卫人员。
智能垃圾桶的监控系统能够及时地提醒环卫人员，使垃圾桶的清理更加便捷，节省了人力物力。
关键词：物联网；语音识别；数据采集；远程监控；云平台引言《海南省生活垃圾管理条例》中明确要求自2020年10月1日起正式实施垃圾分类，而大部分传统垃圾桶需要居民手动进行分类，且城市垃圾居多已对环境卫生造成严重压力。
随着物联网技术的快速发展，通过传感器采集相关的数据信息，并发送到物联网云平台进行存储、分析及处理，而获取的大量关键数据被广泛应用于智慧城市及智能环境监测，其大为改善了人们的社会生活状态，所以有必要在城市垃圾桶中运用物联网技术[1]。
综上所述，本文设计了一款能够实现语音识别及实时监控垃圾容量的智能垃圾桶，可以满足居民方便快捷地通过语音识别进行垃圾分类和及时通知环卫人员回收垃圾。
1系统设计本文设计的智能垃圾桶监控系统基于物联网平台，主要实现的功能为：第一，利用语音识别模块和超声波传感器以实现对现场垃圾桶盖的自动开合；第二，利用称重传感器采集垃圾桶内的垃圾重量，并将该数据通过无线通信技术上传至云平台；第三，在云平台上设定相关阈值以实现远程控制现场垃圾桶盖的开合，并将垃圾桶信息推送至移动端以提醒环卫人员及时回收垃圾。
系统整体框架如图一所示。
图一系统整体框架为了满足本系统设计的具体功能，该系统的组成主要分为：终端、云端和移动端。
基于语音识别的智能分类垃圾桶设计与实现
基于语音识别的智能分类垃圾桶设计与实现作者：王亚磊季晔李彬冯崇丁文豪来源：《现代信息科技》2023年第17期摘要：為改善人们的生活体验，提高人们生活的自动化、智能化水平，设计一款基于语音识别的智能分类垃圾桶，实现垃圾桶实时联网、智能分类等功能。
该垃圾桶采用Kaldi工具对输入音频进行处理，实现语音识别，识别结果通过串口通信经上位机传输给单片机，单片机控制舵机转动，实现对垃圾的分类。
同时，垃圾桶的内置传感器可以实时获取垃圾桶内温度等状态信息，并通过ESP266模块上传云端，能够让用户在APP终端实时了解垃圾桶内的情况。
该设计成本低廉，分类准确率高，可用于智能家居等多种场景，有着广阔的应用前景。
关键词：语音识别；智能垃圾桶；Kaldi；垃圾分类；智能化；人工智能中图分类号：TN912.34 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）17-0156-04Design and Implementation of Intelligent Classification Garbage Bin Based on Speech RecognitionWANG Yalei1， JI Ye1， LI Bin1， 2， FENG Chong1， DING Wenhao3（1.School of Intelligent Manufacturing， Luoyang Institute of Science and Technology，Luoyang 471023， China; 2.Henan International Joint Laboratory of Cutting Tools and Precision Machining， Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang 471023， China; 3.School ofMechatronics Engineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471003，China）Abstract： To improve people's living experience and enhance their level of automation and intelligence， a speech recognition-based intelligent classification garbage bin is designed to achieve real-time networking and intelligent classification of garbage bins. The garbage bin uses Kaldi tool to process input audio and achieve speech recognition. The recognition results are transmitted to the Single-Chip Microcomputer through serial communication through the upper computer， and the Single-Chip Microcomputer controls the rotation of the servo to achieve garbage classification. At the same time， the built-in sensor of the garbage bin can obtain real-time temperature and other status information inside the garbage bin， and upload them to the cloud through the ESP266 module，allowing users to understand the situation inside the garbage bin in real time on the APP terminal. This design has low cost， high classification accuracy， and can be used in various scenarios such as smart homes， which has broad application prospects.Keywords： speech recognition; intelligent garbage bin; Kaldi; garbage classification; intelligence; artificial intelligence0 引言随着经济的发展，人们物质生活日益丰富，同时也产生了大量的垃圾。
智能语音垃圾桶语音模块实验报告
智能语音垃圾桶语音模块实验报告一、前言随着人类社会的不断发展，垃圾问题已经成为了人们普遍关注的环境问题之一。
如何更好的管理垃圾，控制垃圾污染已经成为了各个城市所面临的难题。
为了解决这个问题，我们设计了一款智能语音垃圾桶，实现了语音识别和分类垃圾的功能，本文将介绍该产品的设计思路和实验结果。
二、设计思路智能语音垃圾桶主要是由控制模块、传感器模块和语音模块三部分组成。
控制模块采用Arduino主控芯片，用于控制传感器模块和语音模块的工作。
传感器模块采用红外传感器和超声波传感器，用于检测垃圾桶内垃圾的变化和判断是否有人靠近。
语音模块采用百度语音识别API，用于识别人的语音指令和语音提示。
在设计实现中，我们首先需要实现垃圾的分类。
我们将垃圾分为可回收物、有害垃圾和其他垃圾。
在传感器模块检测到有人靠近时，语音模块会播放提示音，引导使用者按照提示将垃圾分类扔入相应的垃圾桶中。
使用者可以通过语音指令告诉智能语音垃圾桶要扔的垃圾种类，语音模块将会识别声音并播放确认声音。
三、实验结果经过多次实验，我们发现智能语音垃圾桶的语音模块具有高精度的语音识别和良好的语音播放效果。
同时，传感器模块能够准确地检测到垃圾桶内垃圾的变化和人的靠近，提供了有效的信息供控制模块进行控制。
最终，我们成功实现了垃圾分类的功能，有效地减少了垃圾污染，提高了垃圾管理的效率。
四、结论智能语音垃圾桶的设计是一种可行的垃圾管理方案。
它可以通过语音识别和传感器检测，实现垃圾的分类和管理，减少垃圾污染，提高了垃圾管理的效率。
未来我们梦见着将其推广到更多城市，从而实现更加清洁、美好的环境。
家用智能语音垃圾箱的设计与应用
关键词智能语音垃圾箱语音识别垃圾自动精准分类精确回收
44目前"随着生 态 文 明 建 设 和 人 们 环 保 意 识 的 增 强" 人 们 对环保的重视程度也越来越高# 环保是一个永恒的话题"需 要我们做的地方还有很多"家庭垃圾分类这件事大家每天都 在做"就会逐渐培 养 好 的 垃 圾 分 类 习 惯" 更 好 地 增 强 我 们 的 环保意识# 由于国内垃圾分类开始细化"一些垃圾的分类对 于一般人来说很头疼"虽然知道一些简单垃圾的分类"但难 以做到全面$细化 的 掌 握" 并 且 对 大 部 分 上 班 族 无 心 记 这 些 东西明细"这样就会导致分类错误$ 环保压力加大等一些 问题#
#垃圾箱的发展前景及现状 $&$ 发展前景 人民的生活正在日益变得更好"以至于越来越多的人注 重生活的质量"对于环境问题也是越来越注重"当然生活垃
圾是生活中不可忽视的问题"这也就推出了垃圾分类的新课 题# 在智能语音分类垃圾箱没有出现前"家中垃圾桶乃至于 路边的垃圾桶都是随意丢弃"导致了垃圾桶经常散发臭味" 垃圾房环境脏乱差等情况# 为解决这些情况许多城市设置 相应的试点智能分类垃圾箱# 不仅如此"政府及社区可以进 行积极大力地宣传和实践进行垃圾分类# 其次"生活垃圾资 源丰富"可利用资源空间价值大# 随着智能产品逐渐出现在 人们的视野中"几乎智能产品随处可见"正因如此垃圾桶也 需要进行技术的创新和改革"语音识别分类垃圾桶是智能化 生活的一个新领域"基于垃圾分类和保护环境的发展# 由于 垃圾分类进行的如火如荼和大家对于环保意识的逐也 会越来越大"其他行业也会随着语音识别垃圾箱的需求扩大 而扩大"因此语音识别垃圾箱的市场前景非常广阔#())
智能垃圾桶设计方案
目录3一、摘要垃圾桶作为人类生活中的必需品,伴随着人类走过了每一个时代;随着生活水平的提高,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HT46F49E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,是集机、光、音、电于一体的科技新产品;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他检测信号时,经过芯片控制中心模块的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的语音,在增添气氛的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HT46F49E单片机特有的休眠功能,自动的将除HN911以外的电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源的浪费,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HN911电路部分将单片机唤醒,并将以前关闭电源的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,减少卫生感染的隐患,能有效杜绝各种传染性疾病通过垃圾进行传播,为人们的健康提供了有力的保障;二、作品介绍1．创作动机目前市面上销售的带盖垃圾桶,开盖时均需采用手动或脚踩方式实现,这种开盖方式主要的缺点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. 创作目的为了彻底解决了传统垃圾桶对使用者存在卫生感染的隐患,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的一种智能系统;当人的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,在长时间不使用的情况下会自动进入休眠模式以便节能;使用的过程中,垃圾桶会根据不同的情况播放不同的语音;这种卫生、自动、耗能低、有趣的新型智能垃圾桶是人类进入小康社会取代传统垃圾桶的更新换代产品; 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的探测范围内,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的时候,我们还想到检测的时候运用图像处理法,他的优点就能够容易区分垃圾种类和准确是否是人,但其缺点是处理信息大,受到环境影响大,所以放弃；震动传感器是将垃圾桶的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 是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片,其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身,将垃圾的投入和垃圾桶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,通过震动传感器和PT2262/2272信号的综合判断此人是否是投垃圾的,与此同时单片机控制语音芯片发出一些幽默的话语,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口加下降沿可是单片机唤醒,并且唤醒后执行唤醒的吓一跳指令,所以在长时间没有人来投垃圾,单片机自动的将除HN911以外的电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源的浪费;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的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,具有一定的娱乐性,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他领域,如防盗作用等,具有很强的市场竞争力;作品采用了HT46F49E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,单片机自动的将除红外感应以外的电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源的浪费；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的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的追求,突破了传统带盖垃圾桶用手或脚开盖的思维屏障,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的机率;同时具有良好的密封性好,无垃圾异味溢出,确保四周空气清新;3娱乐性;本作品的语音系统会根据不同情况发出一些幽默诙谐的话语,娱乐大众的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的好习惯,让我们周围的环境更加美丽;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和时尚,不断塑造个性和魅力的生活品味；是办公、家用、公用、会议、医疗等使用的理想选择;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；HT46F49E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HT46F49E单片机供电功能;Mod_2模块：使用HT46F49E芯片,建立基本输入输出模型;实现与Mod_3模块的串行通信功能,以及实现基本控制功能;Mod_3模块：信号检测电路模块是由各插孔的检测电路分别与各个用电器相串联组成,实现外部信号的检测;①热式红外传感器模块实现对外部红外热源的检测;②震动传感器模块实现对外部重量和形变的检测;③红外光传感器模块在Mod_2模块中HT46F49E的控制下对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收;Mod_4模块：①控制电路模块用一个电磁铁实现桶盖的打开与关闭;②语音电路模块主要用编程实现智能垃圾桶的提醒功能及播报功能;1、Mod_1模块解析：电源电路是由变压器、桥式整流电路、集成器7085及一些电容所组成;家用电器使用的220v交流电压通过变压器降压、桥式整流电路整流后,再通过7805集成器将电压稳定成为5v的直流电压,给单片机HT46R23供电;为了解决电信号中的干扰问题,我们在集成器7085的两边并接电容用以滤波;电路图如下所示：图2 电源模块电路图2、Mod_2模块解析：图3 HT46F49E单片机引脚功能表工作电压：fSYS=4MHz： ~fSYS=8MHz：~fSYS=12MHz：~13 到23 个双向输入/输出口与输入/输出口共用引脚的外部中断输入8 位可编程定时/计数器,具有溢出中断和7 级预分频器内置晶体和RC 振荡驱动电路看门狗定时器具有PFD 功能,可以用来发声暂停和唤醒功能可降低功耗在VDD =5V,系统频率为8MHz 时,指令周期为μs在本作品的开发设计过程中,HT46F49E单片机采用5V稳压电源供电;工作在8MHz时钟频率;由于采用RISC 结构,此系列单片机具有高运算速度和高性能的特性有了集成的A/D 和PWM 功能的优势,再加上低功耗、高性能、灵活控制的输入/输出和低成本等特性;3、Mod_2模块解析：信号检测电路部分分为三大块：热式红外传感器、震动传感器、红外光传感器; 1热式红外传感器模块①这种探头是以探测人体辐射为目标的;所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必须非常敏感;②为了仅仅对人体的红外辐射敏感,在它的辐射照面通常覆盖有特殊的菲泥尔滤光片,使环境的干扰受到明显的控制作用;③被动红外探头,其传感器包含两个互相串联或并联的热释电元;而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出;④一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,经信号处理而报警;⑤菲泥尔滤光片根据性能要求不同,具有不同的焦距感应距离,从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密;HN911型热释电红外探头模块的内部电路框图如图所示;图4 HN911型热释电红外探头模块以及内部电路框图平时①端输出低电平,②端输出高电平;当有移动发热体迸太监视范围时,热释电红外传感器接收到红外能量,并输出检测信号;该信号经放大器放大后,由比较器进行比较判断,再由信号处理电路处理后输出控制信号;此时输出端①变为高电平,而输出端②变为低电平;在模块的外部可接增益调节电位器,以调节放大器的增益;HN911型热释电红外探买模块的主要特性参数见表;表:HN911型热释电红外模块主要特性参数注：根据传感器视场和灵敏度经过试验确定传感器放置角度来合理确定监控距离.滤光片人体发出的红外线波长10um左右,将滤光片设置在窗口处,组成红外线通过的窗口;滤光片;滤光片为6um多层膜干涉滤光片,这种对太阳光和荧光灯的短波约为5um一下具有高的反射作用,而对6um以上的人体发出的红外热源10um有高的穿透性,其光谱特性;如图所示：图5 放大电路放大电路为单片机提供一个中断信号,单片机进入处理“是否丢垃圾程序流程图”;2震动传感器此模块运用应变器对重量和形变非常敏感,加上一个差动桥,大大提高了灵敏度在经过A/D将其转换为电平信号;下面介绍：薄膜型半导体应变片图6薄膜型半导体应变片这种应变片是利用真空沉积技术将半导体材料沉积在带有绝缘层的试件上或蓝宝石上制成的上图所示;它通过改变真空沉积时衬底的温度来控制沉积层电阻率的高低,从而控制电阻温度系数和灵敏度系数;因而能制造出适于不同试件材料的温度自补偿薄膜应变片;薄膜型半导体应变片吸收了金属应变片和半导体应变片的优点,并避免了它的缺点,是一种较理想的应变片;差动电桥应变片、薄膜和厚膜应变片传感器一般采用惠斯通电桥;惠斯通电桥将应变片应变产生的电阻转换为差分电压如图1所示;+Exc和-Exc终端加上激励电压后,+VOUT和-VOUT终端上出现与应变成正比的差分电压;图7 惠斯通电桥配置中连接的应变片全桥电路时单臂灵敏度的四倍.为了提高其灵敏度采用全桥电路.将应变片贴在垃圾桶的内侧面,利用全桥电路灵敏度高的特点测量垃圾桶震动幅度.并转换成电压接入单片机分析;3红外光传感器PT2262/2272 是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片;图8红外光传感器PT2262-IR 发射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路”三种状态,数据输入有“1”和“0”两种状态;由各地址、数据的不同接脚状态决定,编码从输出端Dout 输出,通过红外发射管发射出去;其编码时序波形如图2 所示;Dout 输出的编码信号是调制在38kHz载波上的,OSC1、OSC2 外接的电阻决定载频频率,一般电阻可在430k—470k 之间选择即可;PT2272 的暂存功能是指当发射信号消失时,PT2272 的对应数据输出位即变为低电平;而锁存功能是指,当发射信号消失时,PT2272 的数据输出端仍保持原来的状态,直到下次接收到新的信号输入;图3 是红外发射和接收的典型应用原理图,为了能正确解调出调制的编码信号,接收端需加一级前置放大级,保证输入PT2272 的信号幅度足够大;PT2272 各输出端通过各种接口即可控制相应的负载;PT2262/2272 是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片;其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身,使发射电路变得非常简洁;接收芯片PT2272 的数据输出位根据其后缀不同而不同,数据输出具有“暂存”和“锁存”两种方式,方便用户使用;后缀为“M”为“暂存型”,后缀为“L”为“锁存型”;因此可以用这一对芯片外加辅助电路对垃圾进行检测.将其输出电压放大调节接入单片机;4、Mod_4模块解析：1控制电路模块此模块主要采用电磁铁来控制垃圾桶盖的打开与关闭;本作品中选用拍合式电磁铁,其结构如下图所示;图9 拍合式电磁铁结构图线圈1套在铁心2上,两者固定不动,衔铁3是运动部分;当线圈部分通过一定值电流过后,在铁心、衔铁、气隙中间就产生一定数量的磁通 ;图中虚线所示为磁通流过的路径;在磁通的作用下,产生一定大小的电磁吸力,将衔铁吸向铁心,企图是气隙4减到最小;图中箭头表示衔铁吸引时运动的方向;当线圈中电流停止后,电磁吸力就消失;当电磁铁通电后,产生电磁吸力,再运用杠杆原理使桶盖打开；当电磁铁断电后,电磁吸力消失,此时垃圾桶盖由于重力作用关闭;2语音电路模块ISD25120 有10 个地址输入端A0～A9,录址能力可达1024 位,地址空间0～1023;其分配情况是：地址0～299作为分段用,地址600～767 未使用,址768～1023 为工作模式选择即A8、A9 均为高;ISD25120的地址线有两用途,一是作为工作模式控制,二是作为分段录放音的起始段地址;当最高位地址MSBA8、A9 都为高电平时即地址768～1023,地址端A0～A6 就作为工作模式选择端M0～M6,对应7 种工作模式;当A8、A9 任一位为低或都为低时即地址0～599,只要在分段录/放音操作前不少于300ns给地址A0～A9 赋值,操作就从该地址开始;AUX IN辅助输入,VSSD、VSSA数字地和模拟地,SP+、SP-扬声器输出,VCCA模拟信号电源正极, MIC、MIC REF 麦克风输入端和输入参考端,AGC自动增益控制, ANA IN、ANA OUT 模拟信号输入和输出, OUF 溢出,CE 片选低电平允许芯片工作,PD 芯片状态控制, EOM 录放音结束信号输出结构图和电路图如下：图10语音电路模块(二) 软件部分程序流程图：主程序为等待延时图4、定时中断图5,热释红外传感器中断图6;。
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(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)合泰杯单片机应用设计竞赛初赛报告书20160415 校学参赛编号：：重庆机电职业技术学院作品名称采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶：指导老师杨川：参赛队员向游李曼芸汤玲：采用单片机型号 HT66F70A：2015 1230 日月日期：年一、摘要随着社会经济的不断发展，智能控制技术日益成熟。
现代家居中，人们越来越注重各种电器家具布局的智能化，合理化，科学化以及人性化。
本作品旨在设计一款基于HT66F70A单片机控制的智能家居垃圾桶，该智能垃圾桶采用声音和红外传感器，通过延时估计法实现声源方位的实时检测，具有语音控制垃圾桶行进功能和红外避障功能，同时，智能垃圾桶能快速识别用户发出的各种语音指示，自动完成开启、关闭垃圾桶等动作，真正实现随叫随到，为人们的日常生活带来便利。
本作品完成之后能够很好的管理垃圾桶满足用户的要求，符合科技型、可持续性发展社会的标准。
关键词：HT66F70A;声源定位；语音识别；红外式传感器二、作品介绍2.1作品背景随着中国城市和经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高，人们在生活中产生的生活垃圾都需要垃圾桶放置，特别是老人、妇女或者残疾人，放置垃圾时存在的诸多不便、费时、费力等问题，提出了具有语音识别功能的智能垃圾桶设计方案，当用户想要扔垃圾时，只要一声令下，垃圾桶就会快速准确到达身边。
同时为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，产生了对垃圾桶智能管理的需求。
传统垃圾桶存在占用室内面积，堵墙角过道，远程操控不变，不卫生等现象。
对于占用面积问题和不便捷问题，都是可-1-(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)以通过智能管理来完美解决的。
2.2创作目的为了在满足用户前提下最大限度的省时省力，解决垃圾桶使用便捷的问题，我们设计了一个语音识别系统，来控制垃圾桶的工作状态。
生活中人们都需到一定的垃圾桶放置处扔垃圾，而且考虑到老人、孕妇或者有残疾的病人，所存在的不便、费时、费劲等问题日益突出。
针对此问题，本系统提出了具有“随叫随到”功能的垃圾桶的设计方案，即当用户想要扔垃圾的时候，只要一声令下，垃圾桶就会快准确无误地来到身边。
并且设计出了一套基于HT66F70A控制的具有语音识别技术的声控智能垃圾桶，实现了对其“随叫随到”的控制。
三、作品功能与实用性设计的作品系统结构包括垃圾桶车体机械结构、硬件控制电路和软件设计三部分。
其中车体机械结构为一部带万向轮的两轮驱动车体，能按照在不同地点处用户发出的声音指令，自动行驶到用户所在地。
本设计通过语音识别模块识别出用户的呼叫命令，同时通过声源定位模块判断用户所处位置，再通过HT66F70A产生驱动电机的PWM信号，利用电机驱动模块驱动垃圾桶向声源方向行驶，并在行进过程中，利用避障模块自行避开障碍物。
同时，该设计还支持用户对打开垃圾桶盖、关闭垃圾桶盖等语音控制。
该设计将智能、便利、个性化融合在一起，为新时代的家居生活和高效率的办公带来方便、快捷和可靠。
四、设计原理4.1作品工作原理本系统采用盛群提供的高性能、低功耗的处理器HT66F70A芯片为核心控制器。
系统包括电源模块、HT66F70A最小系统、声源定位模块、语音识别模块、避障模块和电机驱动模块。
各个模块功能阐述如下：声音采集：由拾音器声音传感器采集声音，通过两级放大电路对语音信号进行放大。
语音识别：Philips公司UDA1341TS专用的语音处理芯片，能对语音实现放大、滤波、采样、A／D或D／A转换及进行数字语音处理功能。
电机驱动：由HT66F70A产生PWM控制信号驱动电机工作。
避障：以红外式传感器探测障碍距离并采用漫反射式光电开关进行避障。
-2-(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)通过对采集的声音加以数字语音处理，将输人的语音信号经过音频数字信号编译码器UDA1341TS处理后，与保存在Flash中的参考样本进行对比，找出最佳的声音识别效果，然后由调用函数控制HT66F70A的I／0口，指挥垃圾桶的运动。
电机的驱动电路则采用H桥驱动电路，控制4个桥臂的导通与关断控制电机的运行状态，使之正转反转或者停转，进而控制垃圾桶的行驶。
根据红外探测器发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。
HT66F70A 根据接收头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物。
最最最最最最最最最最最最最最最最最HT66F70最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最图1 系统整体框图4.2声源定位算法针对声源定位，系统采用基于传声器阵列时延估计法来估测用户发声的方向。
基于时延估计的声源定位算法分为两个部分：(1)时延估计，即计算声源到两两传声器之间的时间差。
(2)方位估计，即根据时延和传声器阵列的几何位置估计出声源的位置，其中时延估计的精度是关系到声源定位精确与否的关键因素。
（1）时延估计时延估计采用广义互相关法。
假设两传声器m1和m2间距为d，在没有混响的情况????ttxx:和下，两传声器接受到的信号21??????ttn?xst?a (1) 111???????t?stx?atn? (2)222-3-(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)????ts?是声其中，、为声源信号；是声波从声源到传感器的传播衰减系数；21????tntn为环境噪声。
这时，到达、源传播到两个传感器所需延迟时间，即到达时延。
12时延(TDOA)可以采用传统的互相关法进行估计，这时互相关方程为 ??????????dexRx?eG?d22x1xx11122x（3）??????????????j??j00??????????*???XX?GE??x；是权其中，是传声器1、2拾取信号的互相关谱12x1x12???????????G?是广义互相关谱，这样到达时延为函数；2x122x1xx1????就可得到到达时延的不同算法，它的选取可根据根据上式选取不同的权函数12???R 有个比较尖锐的峰值，得到最好的估计实际的声学环境选择相应的准则，使得2xx1???R。
的峰值处即为两传声器间的时延。
但在实际应用中，权函数的选取是一效果21xx个难点。
目前用得较多的是基于互功率谱相位加权(CSP)法，其中加权函数选为?G1/?12???2xx1。
这种方法通过对信号互功率谱的归一化，去除了信号的幅度信息，只保留了信号的相位特性，对于噪声和混响都有一定的抑制效果。
(2)方位估计采用几何定位法，利用角度距离估计方位。
利用两个拾音器摆成如图2所示，利用拾音器1和2接收到得时间差就可以检测出声源偏离主轴的角度θ。
图2：几何定位由图2可得-4-)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶(20160415)AC??arcsin??AB (4) AC = ( t A— t B ) V声音 (5)由于AB距离和 V声音已知，时延(t A一t B)可由式(1)～式(3)算出，再由式(4)和式(5)可求得声源偏移正方向的角度θ，则可控制电机转动使垃圾桶向用户方位旋转并前进。
4.3 特定语音识别算法针对特定语音的识别，采用动态时间规整(DTW)的算法，是一种把时间规整和距离测度的计算结合起来非线性规整技术，多用于孤立词的语音识别。
首先应滤掉输入语音信号的噪音并进行预加重处理，提升高频分量，然后线性预测系数等方法进行频谱分析，找出语音的特征参数作为未知模式，与预先存储的标准模式进行比较，当输入的未知模式与标准模式的特征一致时，HT66F70A便识别输入的语音信号并输出结果。
五、实作设计结构5.1硬件部分系统硬件电路总体结构框图如图3所示，包括电源模块、HT66F70A最小系统、声源定位模块、语音识别模块、避障模块和电机驱动模块。
最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最HT66F70A最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最最-5-(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)图3：系统总体结构框图5.1.1 声源定位模块声源定位模块主要包括拾音器构成的麦克风阵列和信号处理单元。
系统中麦克风阵列选用2个拾音器来实现，其监听范围为20～30m2。
由于拾音器所拾取的声音信号太小，易受环境噪声影响，因此有必要对声音信号进行预处理，通过信号调理单元的处理，使其能够满足系统要求。
为了能够将拾音器输出的微弱电信号有效放大，系统采取两级放大电路。
由于A/D模块不能采集负电压信号，因此需要对放大后的电信号进行偏置，使其不出现负电压，便于HT66F70A 采样，使其输出的误差更小。
5.1.2语音识别模块设计采用Philips公司UDA1341TS专用的语音处理芯片，能对语音实现放大、滤波、采样、A/D或D/A转换及进行数字语音处理功能，并且支持IIS总线数据格式，与HT66F70A内置IIS总线接口配合使用。
HT66F70A芯片上内置的IIS接口不但能够读取IIS总线上的数据，为FIFO数据提供DMA的传输模式，而且可以同时传输和接收数据。
UDA1341TS对所采集的语音信号进行采集和编码，由DTW 模型算法进行模板训练，并将训练结果存储在Flash中以便于在语音信号识别阶段读取模板。
在语音信号识别阶段，将输人的语音信号经过音频数字信号编译码器UDA1341TS处理后，通知HT66F70A，与保存在Flash中的参考样本进行对比，找出最佳的声音识别效果，然后由调用函数控制HT66F70A的I/O口，指挥垃圾桶的运动。
5.1.3电机驱动模块电机驱动模块根据HT66F70A控制器输出的控制信号驱动电机的运行。
由HT66F70A产生两路PWM波，通过L298N电机驱动芯片控制两个直流电机，分别驱动左轮和右轮。
直走时两路PWM波频率相位相同，当需要转弯时，改变PWM 波控制相应的电机反转，另一电机正转。
两边形成差速即可实现转弯。
调整反转的的时间，可以控制转弯的大小和快慢，改变PWM波的占空比可以控制小车的速度.-6-(20160415)：(采用语音定位技术的随叫随到智能垃圾桶)图4:电机驱动模块电路图5.1.4避障模块避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。
光电开关是集发射头和接收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。
当有光线反射回来时，输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平。
HT66F70A根据接收头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物，由于接收管输出TTL电平，有利于HT66F70A对信号的处理。
障碍检测模块作为对外部障碍信息的采集窗口，将行进过程中障碍信息检测出来，并传递给HT66F70A控制器进行处理。