基于STM32F407智能分類垃圾桶

郭科 張小欽 邱興文 周強

摘 要：本設計是一款基于STM32F407單片機控制，能實現垃圾智能分類的智能化環保安全型垃圾桶。它利用RFID精確接收并判斷垃圾是否可回收的分類信息，并且具有精度較高的糾錯能力;在溫度傳感原理與超聲波傳感原理的基礎上利用STM32F407單片機實現桶內溫度監測、容量檢測、自動報警及語音播報等功能。該設計在智能分類、環保安全等方面優勢明顯，具有很高的實用價值。

關鍵詞：RFID;精準判斷;智能分類

Abstract：This design is based on stm32f407 single-chip microcomputer control， can achieve intelligent classification of garbage intelligent environmental protection safety garbage can. It uses RFID to accurately receive and judge whether the garbage can be recycled or not， and has high accuracy error correction ability; on the basis of temperature sensing principle and ultrasonic sensing principle， it uses stm32f407 microcontroller to realize the functions of temperature monitoring， capacity detection， automatic alarm and voice broadcast. The design has obvious advantages in intelligent classification， environmental protection and safety， and has high practical value.

Keywords：RFID; Accurate judgment; Intelligent classification

0.引言

隨著人們生產、生活水平的提高，環境問題越發嚴重。在環境方面，垃圾清理、垃圾分類以及垃圾回收等問題經常困擾著居民住戶。本次設計針對上述情況提出了一種簡單實用的智能化環保安全型垃圾桶，它能夠自動識別垃圾種類并加以分類，能夠對垃圾桶的狀況進行實時檢測并能進行及時報警，還能進行無線通信實現對垃圾分類及人員的管理，這樣可以減少對環境的污染。、

1.硬件部分

（1）RFID。無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別[1]。功能為接收電子標簽的信息以及給電子標簽發送信息。

（2）WIFI無線傳輸。WIFI 技術是指基于 IEEE802.11 協議的無線局域網接入技術，可以提供高速率數據傳輸、無線接入等服務[2]。

（3）放大器。放大傳感器的信號以便于檢測。

（4）溫度、超聲波傳感器。對垃圾桶的溫度以及容量進行實際檢測[3]。超聲波傳感器是壓電晶片在電壓的激勵下發生高頻振動而產生超聲波，當其碰到雜質或分界面時會產生反射形成回波[4]。檢測超聲波的發射和返回，則可計算出超聲波的探測距離。

2.軟件部分

（1）標簽判斷系統。通過RFID裝置掃描標簽，讀取標簽信息，然后上傳到STM32F407單片機，通過與庫文件里面的數據比對，來對垃圾進行分類。

（2）多幀糾錯系統。采用多幀重復識別的方案來對標簽進行糾錯，在每幀識別結束時，并不立即確定讀寫器所讀取的垃圾標簽所對應數據，暫時不對發出響應的各標簽回應確認信號，而是將該幀識別結果暫時保存，當暫存的已識別幀數足夠多時，統計所有暫存的各幀中識別的標簽的標識碼及其識別次數，根據統計得到的每個標簽的識別次數做出不同處理，其中識別次數最高的，就判斷為讀寫器讀取的標簽數據。

（3）溫度報警系統。通過溫度傳感器實時檢測桶內溫度，當桶內溫度高于安全溫度時，調用語音系統報警。

（4）控制系統。通過便簽判斷系統對垃圾進行分類，然后通過控制機械結構來打開相應類型垃圾的垃圾口。

3.結語

本設計的核心處理器為STM32處理器，高性能以及低功耗的優點大大提高了系統的可靠性。它利用RFID精確接收并判斷垃圾是否可回收的分類信息，而且具有精度較高的糾錯能力;在溫度檢測與超聲波傳感原理的基礎上利用單片機實現桶內溫度監測檢測、桶內容量檢測、自動報警等功能。該設計在智能分類、環保安全等方面優勢明顯，具有很高的實用價值。

參考文獻：

[1]孟一君.RFID技術在物流倉儲中的應用探究[J].中國商論，2020（15）：34-35.

[2]李云峰.無線WiFi通信溫度監測系統設計[J].電子制作，2018（07）：48-49.

[3]李想.一種室內溫度多點檢測系統的設計[J].集成電路應用，2020，37（10）：74-75.

[4]王國軍. 超聲波測距傳感器的研究[D].黑龍江大學，2014.

作者簡介：

郭科（1999年6月）男，漢族，重慶綦江人，重慶理工大學電氣工程及其自動化專業學生。

基金項目：重慶理工大學學生科研立項（KLB19052）

（1.重慶理工大學電氣與電子工程學院? 重慶? ?400054）