基于STM32的智能感應垃圾桶

向兵 王森

摘要：隨著科技進步和時代發展，現代人越來越注重個人體驗，彰顯個性的各種智能生活裝置已經逐漸成為居家必備品。現代科技在推動時代發展的同時，也在一定程度上改變著人們的生活和消費的習慣，家居生活現代化是個必然趨勢。垃圾桶作為日常生活必不可缺的裝置，也是應該隨著時代的進步，科技的發展，越來越智能化，使人們的生活也越來越方便，簡單。

關鍵詞：智能：家居生活現代化：垃圾桶

第一章發展現狀

近幾年來，隨著科技的發展越來越多的智能化產品出現在我們的日常生活中，尤其是2017年至2018年，各種智能化產品層出不窮，正是這樣科技飛速發展的社會，使人們的生活變得更加的智能化。由于科技的飛速發展，家庭必備的垃圾桶也逐漸的變智能化，同時智能化的垃圾桶也在逐漸替代傳統垃圾桶，出現在小部分人的家中，因此智能化控制的垃圾桶也是智能家居設備未來發展的趨勢之一，其市場價值，發展潛力是巨大的。

第二章研究目的

隨著物聯網技術和智能化技術在不斷的深化，智能家居行業市場規模也在進一步擴大，人們更加注重對設計理念、智能創新、交互體驗等各方面追求，智能化趨勢也已經開始向各種家居蔓延。通過研究采用現代化網絡通信技術、傳感器技術的智能化垃圾桶產品，使其能夠自動感知工作環境空間狀態、產品自身狀態，能夠自動控制及接收用戶在手機上的操控指令。智能垃圾桶作為家庭不可或缺的家居，與住宅內其它家電和家居、設施互聯組成系統，從而實現智能家居功能。

第三章研究意義

1）、促進垃圾桶普通化向智能化轉型

隨著人們生活水平的提高，科技的飛速發展及電子技術在現實生活中的廣泛應用，傳統式的垃圾桶無法滿足當代年輕人對生活品質的需求，因為我們所處的時代本身就是互聯網、物聯網、電子技術飛速發展的時代，所以傳統家居已經無法滿足當代年輕人對生活品質的需求，因此追求智能化、方便、個性化的家居是一種必然的發展趨勢。

2）、實現更環保、方便、有趣的家居生活

現代家庭離不開垃圾桶，而傳統式的垃圾桶它所放的位置在某些時候總是不方便的，特別現在大多數的年輕人在坐著或者躺下后就不愿意再起來將垃圾放入垃圾桶，所以智能垃圾桶橫空出世，在給人們帶來方便的時候，同時也給人們帶來了一絲樂趣，使人們有一個更方便、環保、有趣的家居生活。

第四章系統功能

1方案設計（設計思路）

采用STM32為核心處理器，外接紅外感應模塊、超聲波模塊、蜂鳴器、電機、WiFi模塊、液晶顯示、dsl8b20模塊、壓力傳感器。

2系統總體設計

采用STM32F103單片機為主控MCU，通過手機連接WiFi模塊，使垃圾桶開始移動，當垃圾桶運動到人體位置時，通過紅外感應傳送數據給MCU，MCU發出指令給電機從而使垃圾桶蓋打開，用Risym US-100超聲波測距模塊對垃圾桶容量進行實時監控，通過ADC0832（A/D轉換芯片）對壓力傳感器進行數據轉換，并通過單片機I/0口將數據傳輸給單片機，從而來判斷是否關閉垃圾桶蓋，通過超聲波實時監控，從而來判斷垃圾桶容量是否超過設定的容量值，如果超過設定值，蜂鳴器開始報警，同時LCDl2864顯示容量的一行開始閃爍，當報警時間超過1分鐘時，蜂鳴器停止報警。

3、硬件設計：

1）、主控CPU：STM32F103屬于中低端的32位ARM微控制器，該系列芯片是意法半導體（sT）公司出品，其內核是Cortex M3。該系列芯片按片內Flash的大小可分為三大類：小容量（16K和32K）、中容量（64K和128K）、大容量（256K、384K和512K）、最大64K字節的SRAM。芯片集成定時器，CAN，ADC，SPI，12C，USB，UART，等多種功能。

2）、超聲波模塊：采用US 100超聲波測距模塊，可實現2cm 4.5m的非接觸測距功能，擁有2.4～5.5v的寬電壓輸入范圍，靜態功耗低于2mA，自帶溫度傳感器對測距結果進行校正，同時具有GPIO，串口等多種通信方式，內帶看門狗，工作穩定可靠。

3）、溫控模塊：采用DSl8820這種常用的數字溫度傳感器，它的接線方便，只占用單片機的一根I/0口，但時序要求嚴格。

4）、A/D轉換模塊：采用ADC0832這種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。它能分別對兩路模擬信號實現模一數轉換，可以用在單端輸入方式和差分方式下工作，采用串行通信方式，可以適應一般的模擬量轉換要求。

5）、顯示模塊：采用LCDl2864液晶顯示屏，該顯示控制簡單，操作方便。

6）、報警模塊：利用蜂鳴器聲音報警，可選用HMBl206，5V這種有源蜂鳴器，當煙霧傳感器檢測到氣體濃度達到閾值上限時，則觸發蜂鳴器報警。

7）、壓力傳感器：有兩種傳輸方式，第一種是輸出為HX711自己的數字信號，類似于12C通訊，是連接單片機IO口讀取數據的。第二種是串口TTL輸出，可以連接設備的串口進行數據交換，可通過USB轉TTL數據線連接電腦或者其他上位機通訊。

8）、WiFi模塊：采用ATK EAP8266串口WiFi模塊，內置TCP/IP協議線，能夠實現串口與WiFi之間的轉換。

9）、人體紅外感應模塊：采用HC-SR501人體傳感器，使用方便，價格實惠。