宿舍智能分類垃圾桶的設計＊

馬 燕，巴麗合亞·卡里布汗

（新疆工程學院控制工程學院，新疆 烏魯木齊830000）

利用單片機可設計智能垃圾桶。只需要使用一些小規模的集，就可以完成對智能垃圾桶的設計。有時候也可以采用一些專用芯片，比如利用時鐘處理芯片來完成對智能垃圾桶的設計，還可以直接采用單片機的內部定時器來完成對智能垃圾桶的設計。這種設計方法的設計精度很低，因為單片機的定時器不是特別準確，而且時間長了會有一定的延時。但利用電子時鐘芯片設計智能垃圾桶的方式是非常精確的，而且編程方式也很靈活簡單，方便擴展。可利用單片機讀取時鐘芯片中的年月日等時間，并利用液晶顯示器顯示出來，利用按鍵模塊對年月日等時間進行調整。

1 智能垃圾桶控制系統整體方案設計

本設計完成的智能垃圾桶，在垃圾桶外可利用紅外傳感器來檢測人體是否靠近，當人體靠近的時候便可以推測此時需要投垃圾，通過控制步進電機來自動打開垃圾桶的翻蓋。在垃圾桶頂部，設置了紅外傳感器來檢測垃圾桶內部是否有足夠的垃圾，當垃圾足夠多的時候，便可以啟動聲光報警，提示人們及時將垃圾清除。系統整體如圖1所示。

圖1 系統整體框圖

2 智能垃圾桶控制系統硬件設計

對單片機運行所需要的最小系統進行闡述，比如單片機在運行時需要電源持續供電，并且需要晶振電路給系統提供一定的時鐘。單片機的復位電路也是單片機在運行過程中必不可少的。對本系統中時鐘電路進行控制，用紅外對管來檢測人體是否靠近、垃圾桶是否裝滿，并利用步進電機驅動電路來實現對垃圾桶的翻蓋設計，并設計有聲光報警模塊。

單片機的最小系統電路如圖2所示。電源供電電路如圖3所示。

圖2 單片機核心板電路

圖3 電源供電電路

本文選擇FC-15紅外傳感器，用尾部的電位器來改變敏感度，探測距離遠。其工作電壓為5 V，工作電流為10～15 mA。

垃圾桶內外紅外檢測模塊電路如圖4所示。

3 智能垃圾桶控制系統的軟件設計

3.1 系統主程序設計

系統程序總體流程如圖5所示。

3.2 垃圾桶翻蓋程序設計

控制電機正在扭轉這部分自動翻蓋的設計。系統正式開始工作后，要確定電機是否需要向前轉，必要時要將AB、BC、CD、DA電源實現正轉，延時3 s電機正轉之后轉為反轉，即為AB、AD、CD、CB充電。

電機驅動子程序流程如圖6所示。

圖4 垃圾桶內外紅外檢測模塊電路圖

圖5 系統程序總體流程圖

圖6 電機驅動子程序流程圖