語音提醒、防垃圾溢出智能垃圾桶系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

田梅+葉波

摘要：本文以單片機(jī)為核心，另加上紅外檢測(cè)與語音模塊，紅外檢測(cè)用于感應(yīng)垃圾是否溢出，語音模塊用于提醒人們注重垃圾分類并文明將垃圾入桶，保護(hù)環(huán)境。本文對(duì)此款語音提醒、防垃圾溢出的智能垃圾桶基本構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，具有成本低、系統(tǒng)穩(wěn)定、功耗較小、智能化等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；語音提醒；防垃圾外溢；智能垃圾桶

引言

目前，隨著我國(guó)生活和經(jīng)濟(jì)水平提高和人口不斷增長(zhǎng)，城市生活垃圾每年都在以5%～10%速度增長(zhǎng)，如果不能很好處理生活垃圾，會(huì)對(duì)人們生活環(huán)境造成極大不良影響。雖然目前垃圾處理有不少新途徑，比如垃圾發(fā)電、垃圾制沼氣等，但是垃圾數(shù)量龐大以及垃圾種類繁多復(fù)雜，要求我們尋找新途徑解決這一問題。其中一個(gè)重要問題就是垃圾分類，目前城市中設(shè)置的簡(jiǎn)易型分類垃圾桶，雖然可以分類收集垃圾，但是由于人們環(huán)保意識(shí)較淡薄未能文明將垃圾扔進(jìn)垃圾桶，而環(huán)保工作人員需要依次檢查并清理每個(gè)垃圾桶，這種做法效率比較低而且清理垃圾有時(shí)不夠及時(shí)，從而會(huì)影響市容并且對(duì)我們賴以生存的環(huán)境有所損害。

基于這些問題，具有多種功能智能型環(huán)保垃圾桶孕育而生。而由于單片機(jī)自從被人們使用以來，以其廣泛的應(yīng)用滲透到人類生活各個(gè)層面。單片機(jī)作為一種集成芯片，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模式化，控制功能十分強(qiáng)大。單片機(jī)由于以上優(yōu)勢(shì)在控制領(lǐng)域、生活智能化儀器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)結(jié)合單片機(jī)的紅外傳感器技術(shù)、語音處理相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)了語音提示，提醒人們防止垃圾亂扔、垃圾溢出等現(xiàn)象，讓垃圾桶更好地起到收集垃圾、清潔環(huán)境的作用。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案和工作原理

1.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外檢測(cè)電路、語音模塊這三大部分組成，其具體組成框圖如圖1所示。

1.2系統(tǒng)方案

該帶有語音提醒的防垃圾溢出智能型垃圾桶感應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)方案具體為：在垃圾桶周圍安裝4個(gè)紅外避障傳感器，單片機(jī)外部中斷與這幾個(gè)傳感器的輸入端相連。當(dāng)有垃圾落入感應(yīng)的范圍內(nèi)，并且持續(xù)了3秒以上，說明可能有人將垃圾扔在了垃圾桶旁邊，傳感器收集到的信號(hào)會(huì)傳給主機(jī)，這個(gè)時(shí)候就會(huì)觸發(fā)外部中斷，語音系統(tǒng)會(huì)播報(bào)類似“請(qǐng)將垃圾扔進(jìn)垃圾桶中，保護(hù)環(huán)境，依靠你我！”的話語，這一提醒不僅能友善提醒市民不文明行為，隨著時(shí)間推移，還會(huì)潛移默化給人們傳播愛護(hù)環(huán)境的思想。在垃圾桶內(nèi)部也需安裝一個(gè)感應(yīng)傳感器，如果有垃圾進(jìn)入桶內(nèi)，這一瞬間動(dòng)作會(huì)觸發(fā)中斷，播報(bào)類似“垃圾已入桶，謝謝您的配合！”的話語，與此同時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)垃圾桶內(nèi)垃圾高度是否達(dá)到一定高度，如果接近溢出，同樣會(huì)引發(fā)中斷播報(bào)類似“垃圾桶已滿，請(qǐng)及時(shí)清理！”的語音信息。

2總體方案實(shí)現(xiàn)情況

該方案實(shí)現(xiàn)了防垃圾亂扔、垃圾溢出的功能，包括實(shí)現(xiàn)垃圾桶外紅外感應(yīng)判斷垃圾是否溢出，以及垃圾桶內(nèi)部傳感器判斷垃圾是否進(jìn)入了垃圾桶的功能，語音均播報(bào)正確。

3結(jié)語

本設(shè)計(jì)是基于環(huán)境保護(hù)理念制作了一個(gè)防垃圾亂扔和溢出的垃圾桶感應(yīng)裝置，該裝置成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，功能具有可拓展性，對(duì)垃圾桶功能改善具有現(xiàn)實(shí)意義。