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智能垃圾桶设计方案..doc

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智能垃圾桶设计方案.doc
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20110035:智能垃圾桶- 1 -目 录一、摘 要 …………………………………………………… 3二、作品介绍 ……………………………………………… 4三、工作原理 ……………………………………………… 4四、作品功能、特色 ……………………………………… 8五、作品结构 ……………………………………………… 9(一)硬件部分 ……………………………………… 9(二)软件部分 ……………………………………… 20110035:智能垃圾桶- 2 -一、 摘要垃圾桶作为人类生活中的必需品,伴随着人类走过了每一个时代。随着生活水平的提高,人们对生活品质更为关注,智能垃圾桶应运而生。本作品主要由HT46F49E芯片控制中心模块,信号检测电路模块、控制电路模块与语音电路模块四部份组成,是集机、光、音、电于一体的科技新产品。作品通过信号检测电路模块检测到探测范围内有人进入或者其他检测信号时,经过芯片控制中心模块的分析处理后启动控制电路模块做出相开盖、关盖等应动作,语音电路模块也随之启动并播放设定的语音,在增添气氛的同时也提醒人们要保护环境。若在设定时间内无人进入探测范围内或探测范围内无信号触发时,开始启用HT46F49E单片机特有的休眠功能,自动的将除HN911以外的电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源的浪费,做到了节能环保。休眠过程中若有人走进探测范围内,又通过HN911电路部分将单片机唤醒,并将以前关闭电源的电路重新通电进入正常工作状态。本作品图文声并茂,易识别,可自动打开桶盖,减少卫生感染的隐患,能有效杜绝各种传染性疾病通过垃圾进行传播,为人们的健康提供了有力的保障。二、 作品介绍1.创作动机目前市面上销售的带盖垃圾桶,开盖时均需采用手动或脚踩方式实现,20110035:智能垃圾桶- 3 -这种开盖方式主要的缺点是给使用者带来既不卫生又不方便。在一些公共场合,虽然到处都有垃圾桶,但由于陈旧无新意,许多垃圾仍然没有丢进桶内,导致遍地狼藉、臭气冲天,严重污染环境…… 2. 创作目的为了彻底解决了传统垃圾桶对使用者存在卫生感染的隐患,能有效杜绝各种传染性疾病通过垃圾进行传播,本项目致力于设计出一种通过检测并自动打开垃圾桶盖的一种智能系统。当人的手或物体接近投物口(应感窗) 约 1 米时,垃圾桶盖便会自动开启,等垃圾投入完毕,在设定时间内垃圾桶盖又会自动关闭,人、物不需接触垃圾桶,在长时间不使用的情况下会自动进入休眠模式以便节能。使用的过程中,垃圾桶会根据不同的情况播放不同的语音。这种卫生、自动、耗能低、有趣的新型智能垃圾桶是人类进入小康社会取代传统垃圾桶的更新换代产品。 三、工作原理整体架构如图1所示:20110035:智能垃圾桶- 4 -电平为高电平高到低电平为高输出放音地址输出出控制电平提供+5v单片机HT46F49E电源热释红外传感器震动传感器红外光PT2262门控部分语音部分图1 作品系统架构图程序分为3大块:主程序为等待延时、定时中断,热释红外传感器中断。工作原理:当人走到热释红外传感器的探测范围内,传感器热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,经过hn911内部电路处理将此信号转换成电平变换,当检测到人时向单片机提供了一个低电平(下降沿),将此信号作为一个外部中断信号(在设计此方案的时候,我们还想到检测的时候运用图像处理法,他的优点就能够容易区分垃圾种类和准确是否是人,但其缺点是处理信息大,受到环境影响大,所以放弃);震动传感器是将垃圾桶的震动(被物体撞击)或者重量变化转变成电平信号,通过I/O口单片机可以查询到此信号;当PT2262/2272 是一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片,其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身,将垃圾的投入和垃圾桶是否满转变成电平信号,通过I/O口单片机可以查询到此信号;单片机在进行初始化与设定定时时间后,就等待中20110035:智能垃圾桶- 5 -断信号,当外部中断端有信号时,单片机进入处理中断,认为此时有人来,通过查询I/O信号,判断是否打开垃圾桶盖,当垃圾桶未满即PT2262/2272端无信号打开垃圾桶盖(单片机控制电磁铁通电,盖打开),通过震动传感器和PT2262/2272信号的综合判断此人是否是投垃圾的,与此同时单片机控制语音芯片发出一些幽默的话语,提示大家爱护环境,也给大家带来一些快乐。正因为盛群单片机有很方便休眠唤醒功能,在PA口加下降沿可是单片机唤醒,并且唤醒后执行唤醒的吓一跳指令,所以在长时间没有人来投垃圾,单片机自动的将除HN911以外的电路电源关闭,之后单片机进入休眠,从而大大减少能源的浪费。做到了节能环保。当有人来时,通过HN911电路部分将单片机唤醒,单片机将以前关闭电源的电
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