智能垃圾桶设计方案资料

列表一、摘要.3二、作品介绍.4三、工作原理.4四、作品功能、特点.8五、作品结构.9六、附录.14一、摘要垃圾桶是人类生活的必需品，与人类一起经历了所有时代。随着生活水平的提高，人们对生活质量的关注度越来越高，出现了智能垃圾桶。本作品主要由51单片机控制中心模块、信号检测电路模块、控制电路模块和语音电路模块四部分组成，是一种新型的机械、光、音、电集成技术。作品通过信号检测电路模块进入检测范围内，或检测到其他检测信号时，经过芯片控制中心模块的分析处理后，启动控制电路模块，执行镶嵌盖、关闭等措施，语音电路模块也启动，播放设定的声音，在营造氛围的同时，提醒环境保护。51如果在设置时间内无人探测范围或检测范围内没有触发信号，则在自动关闭HN911以外的电路电源后，单芯片微型计算机将进入休眠状态，从而大大减少能源浪费，实现节能和环境保护。休眠期间，当有人进入检测范围时，通过电路部分唤醒微芯片微型计算机，将以前关闭电源后重新打开的电路的电源切换到正常运行状态。这部作品图形丰富，易于辨认，可以自动打开盖子，减少卫生感染的危险，有效地防止各种传染病通过垃圾传播，确保人们的健康。二、作品介绍1.创作动机现在市面上出售的盖子垃圾桶在打开盖子的时候必须手动或踩脚时使用，这种盖子打开方式的主要缺点是对用户不卫生，不方便。有些公共场所到处都是垃圾桶，但没有旧的、新的，很多垃圾仍然没有扔在桶里，到处狼臭味冲天，严重污染环境.2.创作的目的为了彻底解决现有垃圾桶用户的卫生感染危险，有效防止各种传染病通过垃圾传播，设计检测垃圾桶盖、自动打开的智能系统的项目。人的手或物体接近透射口(冷凝窗)约1米时，垃圾桶盖会自动打开，垃圾投入时，垃圾桶盖会在设定时间内自动关闭。人或物不接触垃圾桶，长时间不使用的话，自动进入节电模式。使用过程中，垃圾桶根据情况播放不同的声音。这种卫生、自动、能耗低、有趣的新型智能垃圾桶，是人类为了更换现有垃圾桶而进入小康社会的更换品。三、工作原理整个体系结构如图1所示。水平高水平高，低水平高输出拨号音地址输出控制级别提供5v微控制器电源热红外传感器振动传感器红外线PT2262门控部分图1作业系统体系结构图节目分为三大类。主程序是延迟等待、定时中断、热红外传感器中断。工作原理：当人到达热红外传感器的检测范围时，传感器导热元件随着人体红外辐射温度的变化失去电荷平衡，向外部发射电荷，通过hn911内部电路处理将该信号转换为电平转换，在检测到人的情况下，在微控制器上提供了可用作外部中断信号的低电平(降阶)(设计此方案时，还使用了图像处理方法，他的优点是很容易区分垃圾种类和正确的人是谁，但其缺点是处理信息大，环境影响大)振动传感器是将垃圾桶的振动(撞击物体)或重量变化转换为水平信号，可以通过I/O端口微控制器查询。当PT2262/2272是具有地址、数据编码功能的红外远程控制发送/接收芯片对时，发送芯片PT2262-IR可以集成载波振荡器、编码器和发射器，将垃圾投入和垃圾回收桶转换为水平信号，并通过I/O端口微控制器查看该信号。微控制器在初始化和定时设置后等待中断信号，如果外部中断侧有信号，则进入处理中断，此时有人来查询I/O信号，以确定垃圾桶盖是否打开，垃圾桶盖是否满了，以PT2262/2272的无信号打开垃圾桶盖(微控制器控制电磁铁打开，盖子打开)，振动传感器和PT2262/2272信号微控制器具有唤醒唤醒功能，在PA端口有下行，但微控制器在唤醒后为唤醒发出了惊喜命令，在很长的时间内没有人扔垃圾，因此微控制器会自动关闭HN911以外的电路，之后微控制器会进入休眠模式，从而大大减少能源浪费。实现了节能环保。有人来的时候，通过HN911电路部分唤醒微芯片微型计算机，微芯片将以前关闭电源后重新启动的电路转换到正常运行状态。四、作品功能、特点可应用于节能、环保、清洁和卫生、特定娱乐、广泛使用、各种中级和高级办公楼等公共场所，其原理也可应用于防盗等其他领域，具有较强的市场竞争力。使用红外传感器、振动传感器、语音芯片作为基本模块的51具有以下主要特征：(1)节能环保。这部作品具有休眠唤醒功能，长时间内没有人扔垃圾。微控制器自动关闭了除红外检测以外的电路的电源。此后，微控制器进入休眠模式，大大减少了能源浪费。通过语音引导，使垃圾分类，既节能又环保。有人来的时候，通过该电路部分唤醒微芯片微型计算机，微芯片将以前关闭电源的电路从新的电力转换到正常运行。(2)干净卫生。智能垃圾桶符合现代社会的追求，打破复盖垃圾桶的传统手或脚的思维障碍，打开、关闭、扔掉盖子时减少忧虑，减少生活中各种细菌交叉感染的可能性。同时，具有良好的密封性，垃圾气味溢出，使周围空气清新。(3)娱乐性。这部作品的音韵系统根据情况发送幽默风趣的话语，娱乐大众的同时，有意识地引导垃圾扔进桶里，吸引孩子养成不乱扔垃圾的好习惯，使我们周围的环境更加美丽。(4)广泛使用。有多种颜色、多种容量、多种材质选择，提高公共场所和家庭等级，倡导人性和时尚，满足不断形成个性和魅力的人的生活品味；适合办公室、家庭、公共、会议、医疗等。五、作品结构(a)硬件部分硬件电路部分包括：电源电路模组mod _ 1；51芯片控制中心模块mod _ 2；信号检测电路模块mod _ 3；控制电路模块和语音电路模块Mod_4的四个部分。分别描述：Mod_1模块：电源电路模块实现51单芯片电源功能。Mod_2模块：使用51芯片创建基本I/o模型。实现与Mod_3模块的串行通信功能和基本控制功能。Mod_3模块：信号检测电路模块与每个电气设备串联，以检测外部信号。热红外传感器模块实现外部红外热源检测。振动传感器模块实现外部重量和变形检测。红外遥控发送/接收是Mod_2模块的51控制，是具有地址和数据编码功能的红外遥控传感器模块。Mod_4模块：控制电路模块使用电磁铁实现盖子的开关。语音电路模块主要利用编程实现智能垃圾桶的通知功能和广播功能。1，解析Mod_1模块：电源电路由变压器、桥式整流电路、集成7085和一些电容组成。家用电器中使用的220v交流电压通过变压器降压、桥式整流电路整流后，通过7805集成器将电压稳定为5v的直流电压，为单片机供电。为了解决电信号的干扰问题，在集成器7085的两侧连接电容后对其进行过滤。电路图如下：图2电源模块电路图3，解析Mod_2模块：信号检测电路部分分为三个主要块：热红外传感器、振动传感器和红外传感器。(1)热红外传感器模块该探针以人体放射线检测为目的。因此，超导体必须对波长在10UM左右的红外辐射非常敏感。为了对人体的红外辐射敏感，一般其辐射面内建了特殊的压轴过滤器，环境干扰得到明显的控制。被动红外探测器包含两个传感器相互平行或平行的超电元件。两个电极化方向相反的环境背景辐射对两个热元素的作用几乎相同，发射效果相互抵消，因此探测器没有信号输出。一旦人进入勘探区域，人体红外辐射将由部分镜子聚焦，并被超电元素接收。但是两种超电元素接收不同的热量，超电也无法抵消，并由信号处理发出警报。凝胶过滤器根据性能要求具有不同的焦距(检测距离)，产生不同的监控视野，视野越多，控制就越严格。HN911超导红外探测模块内部电路框图图4 HN911超导红外探测模块和内部电路框图通常端输出低水平，端输出高水平。移动发热体扩散得太宽，超前红外传感器接收红外能量，输出检测信号。该信号通过放大器放大，然后由比较器进行比较判断，由信号处理电路处理，然后由输出控制。此时，输出端变为高水平，输出端变为低水平。模块外部可拆卸增益调整电位器，调节放大器的增益。HN911超导红外探测和购买模块的主要特性参数见表。表：HN911超导红外探测模块主要特性参数注：根据传感器字段和灵敏度测量传感器放置角度，合理确定监控距离过滤器人体发出的红外线波长10um左右，将过滤器安装在窗户上，构成红外线穿过的窗户。过滤器。过滤器是在阳光和荧光灯的短波(约5um)上反射率高的6um多层膜干涉过滤器，其对6um以上人体发射的红外热源(10um)的渗透率高，光谱特性好。如图所示：图5放大器放大电路为单片机提供中断信号，单片机处理“垃圾程序流程图也会扔掉”。(2)振动传感器该模块使用应变装置，对重量和变形非常敏感，并通过A/D和差动桥大大提高了转换为电平信号的灵敏度。下面介绍。差动电桥应变计、薄膜和厚膜应变计传感器通常使用惠斯通电桥。惠斯通电桥将应变引起的电阻转换为差动电压，如图1所示。在Exc和-Exc端子上添加激励电压后，VOUT和-VOUT端子上将出现需要更改的差异电压。图7在惠斯通电桥配置中连接的应变计全桥电路中单臂灵敏度的4倍。使用全桥电路提高灵敏度。将应变计附着在垃圾桶内部侧，利用全桥电路的灵敏度高的特性测量垃圾桶振动宽度。并转换为电压存取微控制器分析。(3)红外传感器PT2262/2272是具有地址、数据编码功能的无线远程发送/接收芯片对。图8红外传感器PT2262-IR发射芯片地址代码输入有“1”、“0”和“开放”三种状态，数据输入有“1”和“0”两种状态。代码根据地址和数据的各种插针状态从输出点输出到Dout，通过红外发射管发射。编码定时波形如图2所示。Dout输出的编码信号在38kHz载波上调制，OSC1、OSC2外部的电阻确定频繁装载率，一般电阻可以在430k-470k之间选择。PT2272的分段功能意味着，当发送信号消失时，PT2272的相应数据输出位将更改为低级。锁定功能意味着，即使发射信号消失，PT2272的数据输出部也保持在原始状态，直到下次接收到新的信号输入。图3是红外发送和接收的典型应用结构图，为了正确解调调制的编码信号，接收侧需要增加一级前放大级别，以保证PT2272的输入信号振幅足够大。PT2272每个输出部都可以通过多种接口控制其负载。PT2262/2272是具有地址、数据编码功能的红外远程控制发送/接收芯片对。其中，发送芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发送设备合并为一个，使发送电路非常简洁。接收芯片PT2272的数据输出位根据后缀以“准备”和“锁定”两种方式提供，以方便用户。后缀为“m”为准备阶段，后缀为“l”为锁定模式。因此，该芯片对和辅助电路可以检测垃圾。可以使用输出(电压)放大，访问单片机。六、摘要设计过程中的几个问题、解决方法或思考。这个软件是用英语写的，所以不理解什么准则，也不知道什么准则在设计时间在哪里。最后，多亏同学们、老师的指导，这次智能垃圾桶课题也顺利完成了。通过本周的培训，我不仅获得了更多的知识，而且更加熟悉了这个软件。虽然是英语，但更详细地了解了Protel DXP的结构和应用，并显示了软件使用方面的缺点。在本周的训练过程中，要理解加强