基于单片机的智能垃圾桶设计
基于单片机的智能垃圾桶设计
基于单片机的智能垃圾桶设计随着垃圾问题日益严重，传统垃圾桶的设计出现了一些局限性。
传统垃圾桶无法有效地解决垃圾分类和处理问题，导致环境污染和资源浪费的情况日益严重。
为了解决这些问题，智能垃圾桶的设计应运而生。
智能垃圾桶利用单片机技术和先进的传感器技术，能够实时监测垃圾桶的填充情况，并根据不同类型的垃圾进行分类和处理。
智能垃圾桶的设计具有许多优势。
首先，它能够准确地监测垃圾桶的填充情况，避免了垃圾溢出的情况。
其次，它能够根据垃圾的类型进行分类，方便后续的处理和回收利用。
此外，智能垃圾桶还可以通过互联网和移动应用程序与用户进行交互，提供实时数据和信息，帮助用户更好地管理垃圾。
综上所述，基于单片机的智能垃圾桶设计是解决垃圾问题的一种创新方法。
它通过利用先进的技术实现垃圾分类和处理的自动化，提高了垃圾管理的效率和准确性，减少了对环境的负面影响，促进了可持续发展。
单片机是一种集成了中央处理器、内存和各种输入输出接口的微型计算机系统。
它通常由一个芯片组成，具备处理运算能力，并能执行程序逻辑控制。
单片机的组成部分包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出端口、定时器、ADC/ DAC模块等。
中央处理器负责执行指令、处理数据；内存用于存储程序和数据；输入输出端口与外部设备进行数据交互；定时器用于实现时间控制功能；ADC/ DAC模块负责模拟信号的转换。
单片机的应用范围广泛，可以用于物联网设备、家居自动化系统、智能电子产品等。
常见的单片机型号有Atmel的AVR系列、STMicroelectronics的STM32系列、Microchip的PIC系列等。
单片机可以用于控制智能垃圾桶的功能，如感知垃圾桶状态、控制垃圾桶门的开关、进行数据采集和通信等。
请注意，以上信息只是单片机基本概述，并不涵盖所有详细内容。
本文提出一种基于单片机的智能垃圾桶设计方案，包括硬件和软件设计。
设计方案涵盖传感器的选择和使用方法，以及垃圾分类与处理的算法。
基于单片机智能垃圾桶毕业设计
基于单片机智能垃圾桶毕业设计随着人类的科技和经济的发展，生活垃圾量不断增加，垃圾分类变得越来越重要。
而如何使垃圾分类变得更加高效、智能化，成了一个难题。
本文将介绍一种基于单片机的智能垃圾桶毕业设计方案。
一、设计的背景在传统的垃圾桶中，垃圾的分类需要由人工来完成，这样会增加人力成本，并且很难做到分类的精准度。
为了解决这些问题，需要一种能够智能分类垃圾并且自动分配的垃圾桶。
而单片机恰好可以解决这些问题，因为它可以自动化地识别并分类不同的垃圾。
二、设计原理该款基于单片机的智能垃圾桶可以根据垃圾种类进行自动分类。
它主要由以下部分组成：1、传感器模块通过红外传感器、超声波传感器等多种传感器获取垃圾桶中垃圾的信息。
该模块的作用是获取垃圾桶中的垃圾类型、数量及垃圾桶的状态等相关信息。
2、分类模块利用单片机来对垃圾进行分类。
当传感器检测到垃圾投放后，单片机会根据垃圾种类进行分类，然后将其存储在相应的垃圾桶中。
3、动力控制模块通过电机或者电磁阀控制垃圾桶内的舵机运行，从而达到打开或关闭垃圾桶的目的。
这样就可以完成开启垃圾桶、自动投放、关闭垃圾桶这一连串自动操作。
4、抽取模块该模块负责将垃圾桶中的垃圾分别抽取到指定的分类桶中。
运用该模块的作用可省去人为操作、完成自动抽取垃圾桶的功能。
三、实际应用该智能垃圾桶的应用可以被广泛应用在学校、医院、餐厅等人员密集的场所。
通过缩减处理垃圾的时间，使得机器可以密闭操作，减轻了环保工作人员的负担，减小了垃圾的处理量，从而更为环保。
本文介绍了一款基于单片机的智能垃圾桶毕业设计方案，该方案利用传感器、分类模块、动力控制模块、抽取模块等四个模块，实现了智能化地分类、舒适、自动化处理垃圾。
让我们把智能化垃圾桶从基础工具升级到科技实用品，为更好地保护环境贡献自己的一份力量。
基于单片机的智能垃圾桶设计
1 前言1.1 研究背景与意义在公共空间或家庭等场所，垃圾的收集和储存往往是一个不容轻视的问题。
例如炎热天气下的餐厅不及时处理残渣，留在垃圾桶中就会发霉发臭；而公共空间流动人员很多，垃圾更需要及时清理。
虽然国家长期以来一直在建议保护环境，不乱抛垃圾，加强回收和循环利用废物资源，但仍然屡屡发生。
主要还是因为垃圾桶不够干净，一般人都想离脏东西远远地，所以有些人就会随手将垃圾扔在垃圾桶盖上或垃圾桶附近，甚至造成垃圾桶内没有垃圾桶外却垃圾满地的现象，这就加重了保洁人员的负担以及回收再利用资源的难度。
垃圾是细菌和各种虫子的温床，为了生活健康，就要避免垃圾聚集不及时清理的情况发生。
但现在销售的大多数有桶盖的垃圾桶，打开盖子时要么需要手动要么需要脚踏的操作方式，这种传统垃圾桶工作方式正是造成上述情况的原因。
为了适应科技时代的潮流，并解决上述问题，本设计力求于实现凭借传感器检测自行打开垃圾桶盖且具有语音报警功能的智能垃圾桶。
1.2 研究现状垃圾桶作为日常生活不可或缺的装置，按摆放地点可分为公用垃圾桶和家用垃圾桶，按制造材质可分为塑料垃圾桶和金属垃圾桶，近年来还出现桶身为透明以便于辨识桶内是否遭放置爆裂物或有毒物质的垃圾桶，也被叫做“反恐垃圾桶”。
经过调研，目前生产的垃圾桶主要有下列有待改进的地方：1、垃圾桶封闭性不佳或直接没有盖，既会向四周散发味道，又容易滋长蚊虫，对环境和人的影响都不好。
2、不能处理垃圾已装满的情况，即缺少报警的功能，不及时清理垃圾就会掉落在桶外，既不美观也不卫生。
目前在市场上各种类垃圾桶看起来令人目不暇接，使用上却只不外乎是用脚踩或没有盖的开放式垃圾桶。
在这个传感器技术快速更新的时代，各式智能仪器仪表、自动化装置迅速融入大众的生活当中。
各种智能设备节省了大量人力，财力，在可见的将来，智能化和自动化技术必将得到更为广泛的应用，所以智能垃圾桶垃圾也将会是是一个发展的趋势。
除了传统的垃圾桶，现今市面上还有不同类型的智能垃圾桶。
基于单片机的智能垃圾桶设计
基于单片机的智能垃圾桶设计在当今社会，随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，对垃圾处理的要求也越来越高。
传统的垃圾桶功能单一，无法满足人们对于智能化、便捷化和环保化的需求。
因此，设计一款基于单片机的智能垃圾桶具有重要的现实意义。
一、智能垃圾桶的功能需求1、自动感应开合当有人靠近垃圾桶时，能够自动感应并打开桶盖，避免人们直接接触垃圾桶，减少细菌传播。
2、垃圾满溢检测能够实时检测垃圾桶内垃圾的容量，当垃圾达到一定量时，及时发出提醒，通知相关人员进行清理。
3、垃圾分类功能通过传感器或其他识别技术，对投入的垃圾进行分类，引导人们正确投放垃圾，提高垃圾分类的准确性。
4、消毒除臭功能内置消毒装置和除臭模块，定期对垃圾桶内部进行消毒和除臭，保持垃圾桶周围环境的清洁和卫生。
二、硬件设计1、单片机选择选择一款性能稳定、功耗低的单片机作为控制核心，如 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源和强大的处理能力，能够满足智能垃圾桶的控制需求。
2、传感器模块（1）人体感应传感器采用红外传感器或微波传感器，检测人体的接近和远离，实现垃圾桶盖的自动开合。
（2）垃圾满溢传感器使用超声波传感器或压力传感器，检测垃圾桶内垃圾的高度或重量，判断垃圾是否已满。
（3）垃圾分类传感器可以采用图像识别传感器或光谱分析传感器，对垃圾进行分类识别。
3、驱动模块选用电机驱动芯片或继电器，控制垃圾桶盖的开合以及消毒除臭装置的工作。
4、通信模块为了实现与上位机或手机 APP 的通信，可选择蓝牙模块或 WiFi 模块，将垃圾桶的状态信息上传，并接收控制指令。
5、电源模块提供稳定的电源供应，可选择锂电池或市电转换电源，并配备充电管理电路。
三、软件设计1、主程序流程系统初始化后，进入循环检测状态。
不断检测人体感应信号、垃圾满溢信号和垃圾分类信号，根据检测结果执行相应的操作，如打开桶盖、发送满溢提醒、进行垃圾分类等。
2、中断处理程序当传感器产生中断信号时，如人体靠近中断、垃圾满溢中断等，立即响应中断，执行相应的处理函数。
基于单片机的智能垃圾桶设计
毕业设计（论文）报告题目基于单片机的智能垃圾桶设计二级学院××××××学院专业计算机技术班级0701学生姓名张三学号070001指导教师××××××年月毕业论文（设计）承诺书本人郑重承诺：1、本论文（设计）是在指导教师的指导下，查阅相关文献，进行分析研究，独立撰写而成的。
2、本论文（设计）中，所有实验、数据和有关材料均是真实的。
3、本论文（设计）中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。
4、本论文（设计）如有剽窃他人研究成果的情况，一切后果自负。
作者签名：签字日期：年月日基于单片机的智能垃圾桶设计摘要：由于现在人家的生活水平越来越好，科学技术不断发展，大家的对生活的要求越来越高，大家都向往更好的生活质量，更好重视生活品质，尤其是对于居家生活更加重视，所以在这种形势下，出现了很多关于环境卫生的产品。
在任何场所，垃圾无疑是最领人头疼的事情，所以对于垃圾桶的管理是非常重要的，有必要设计一款智能垃圾桶产品。
而大量堆积在外的垃圾还会发出刺鼻的异味，既污染了环境也增加了人与细菌接触的几率。
系统主要包括报警、垃圾桶状态检测、人体检测、指示灯、垃圾桶控制以及主控制器。
系统通过人体检测信号，判断如果有人，则控制垃圾桶打开，可以对垃圾桶状态进行检测，垃圾桶是否满，并且通过报警提示。
垃圾满采集选用红外对管模块。
垃圾桶控制选择步进电机，步进电机驱动选择ULN2003。
选择C 语言设计系统软件代码，C语言使用简单，编辑器选择Keil，进行代码编写、编译、执行，完成系统的功能，实现功能运行。
关键词：STC89C52单片机；垃圾桶控制；ULN2003；红外对管Design of intelligent trash can based on single chipmicrocomputerAbstract：As people's living standards are getting better and better, science and technology are constantly developing, and people's requirements for life are getting higher and higher. Everyone is yearning for better quality of life and attaches more importance to quality of life, especially for home life. Therefore, in this situation, there are a lot of products about environmental health. In any place, garbage is undoubtedly the most troublesome thing, so the management of the trash can is very important, it is necessary to design a smart trash product. And a lot of waste outside can also emit a pungent smell, polluting the environment and increasing the chances of contact with bacteria. The system mainly includes alarm, trash status detection, human detection, indicator light, trash control and main controller. The system determines if there is someone by detecting the signal of human body, and then controls the trash can to open. It can test the status of the trash can, determine whether the trash can is full, and give an alarm. Infrared tube module is selected for garbage full collection. Trash control select stepper motor, stepper motor drive select ULN2003. Select C language to design system software code, C language is simple to use, the editor select Keil, code writing, compilation, execution, complete the system functions, to achieve functional operation.Key Words: STC89C52 single chip computer; garbage bin control; ULN2003; infrared counterpart目录第一章引言 ....................................................................................................................... １1.1研究背景与现状 ................................................................................................... １1.2课题研究内容 ....................................................................................................... １第二章系统方案设计 ....................................................................................................... １2.1系统整体方案设计 ............................................................................................... １2.2主控制器方案 ....................................................................................................... ２2.4报警方案 ............................................................................................................... ３2.5垃圾桶满检测方案 ............................................................................................... ３2.6人体检测方案 ....................................................................................................... ３2.7垃圾桶控制方案 ................................................................................................... ３第三章系统电路设计 ....................................................................................................... ３3.1主控制器 ............................................................................................................... ３3.2垃圾桶满（人体）检测电路 ............................................................................... ５3.3报警电路 ............................................................................................................... ５3.4垃圾桶控制电路 ................................................................................................... ６3.5指示灯电路 ........................................................................................................... ６第四章系统软件设计 ....................................................................................................... ７4.1主机软件设计 ....................................................................................................... ７4.2人体检测软件设计 ............................................................................................... ８4.3垃圾桶控制子程序设计 ....................................................................................... ９第五章系统测试 ........................................................................................................... １０5.1软件调试 ........................................................................................................... １０5.2系统仿真 ........................................................................................................... １３5.2.1系统仿真界面 ........................................................................................ １３5.2.2系统待机状态仿真 ................................................................................ １４5.2.3系统垃圾桶控制状态仿真 .................................................................... １５5.2.4系统垃圾桶满状态仿真 ........................................................................ １５5.3故障检查 ........................................................................................................... １６5.4实物测试........................................................................................................... １７5.4.1 实物组装 ............................................................................................... １７5.4.2 系统待机上电测试 ............................................................................... １８5.4.3 系统垃圾桶控制上电测试 ................................................................... １９5.4.4 系统垃圾桶满上电测试 ....................................................................... ２０结论 ............................................................................................................................. ２２致谢 ............................................................................................................................. ２３参考文献 ......................................................................................................................... ２４第一章引言1.1研究背景与现状由于现在人家的生活水平越来越好，科学技术不断发展，大家的对生活的要求越来越高，大家都向往更好的生活质量，更好重视生活品质，尤其是对于居家生活更加重视，所以在这种形势下，出现了很多关于环境卫生的产品。
基于单片机的智能垃圾桶设计
基于单片机的智能垃圾桶设计基于单片机的智能垃圾桶设计一、引言智能垃圾桶是一种集传感器、控制单元和数据处理模块于一体的设备，可以自动分辨垃圾种类并进行分类处理。
本文档将详细介绍基于单片机的智能垃圾桶设计方案。
二、需求分析1、功能需求智能垃圾桶需要具备以下功能：- 垃圾识别：能够自动识别垃圾种类，例如可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾等。
- 分类处理：将不同种类的垃圾分别存放，并在垃圾桶容量不足时进行提醒或报警。
- 数据传输：将垃圾桶的状态数据传输至后台服务器或方式App，以进行垃圾桶管理和数据分析。
- 防臭设计：通过密封装置和臭气处理模块，降低垃圾桶散发的臭味。
2、技术需求智能垃圾桶设计需要满足以下技术要求：- 使用单片机作为控制核心，具备较高的运算能力和接口扩展能力。
- 能够使用传感器对垃圾种类进行识别，例如光电传感器、红外线传感器等。
- 实时监测垃圾桶容量，并通过显示模块或无线传输模块进行信息展示或报警。
- 确保垃圾桶的稳定性和易于清洁维护。
三、系统设计1、硬件设计- 单片机选择：根据功能需求选择适合的单片机，例如Arduino、ESP32等。
- 传感器选择：选择合适的传感器来实现垃圾种类的识别和垃圾桶容量的监测。
- 显示模块：选择合适的显示模块来展示垃圾桶的状态信息。
- 驱动电路：设计合适的电源和驱动电路，确保系统正常运行。
2、软件设计- 编程环境：选择合适的编程环境进行单片机程序开发，例如Arduino IDE。
- 垃圾识别算法：根据传感器的反馈数据，设计合适的算法进行垃圾种类的识别。
- 容量监测算法：根据传感器的反馈数据，设计合适的算法进行垃圾桶容量的监测。
- 数据传输协议：选择合适的数据传输协议，将垃圾桶的状态数据传输至后台服务器或方式App。
四、系统实现1、硬件实现- 按照设计要求搭建硬件电路，并进行相应的测试和调试。
- 对系统进行功能测试，确保硬件部分正常运行。
2、软件实现- 根据软件设计部分所述，编写相应的程序，并对程序进行调试和功能测试。
基于单片机的智能垃圾桶设计
基于单片机的智能垃圾桶设计在进行智能垃圾桶设计之前，我们首先要了解智能垃圾桶的基本原理和功能需求。
智能垃圾桶是一种通过使用单片机技术实现智能化管理和处理垃圾的设备，它可以自动识别垃圾种类、储存垃圾、分类垃圾以及提供相关数据报告等功能。
本文将详细介绍基于单片机的智能垃圾桶的设计流程和具体实现。
一、引言在现代社会，垃圾处理是一个重要的环境问题。
传统的垃圾桶往往无法有效管理和处理垃圾，容易造成垃圾混合和二次污染。
而基于单片机的智能垃圾桶有望解决这些问题，提高垃圾管理效率和环境保护水平。
二、需求分析本章将对智能垃圾桶的功能需求进行详细分析和说明，包括垃圾分类识别、垃圾储存和处理、数据显示和报告等。
⒈垃圾分类识别智能垃圾桶需要能够通过传感器或图像识别技术对垃圾进行分类识别，包括可回收垃圾、有害垃圾、湿垃圾和干垃圾等。
⒉垃圾储存和处理智能垃圾桶需要具备储存和处理垃圾的能力，包括适当的容量和防止异味散发的设计。
⒊数据显示和报告智能垃圾桶需要能够通过显示屏或其他方式显示垃圾箱的状态信息和数据报告，包括垃圾分类比例、垃圾储存量等。
三、系统设计根据需求分析，本章将阐述智能垃圾桶的具体系统设计，包括硬件设计和软件设计。
⒈硬件设计智能垃圾桶的硬件设计包括传感器、垃圾储存容器、显示屏和单片机等组成部分的选型和连接方式。
⒉软件设计智能垃圾桶的软件设计包括单片机程序设计和用户界面设计等，需保证系统能够准确执行垃圾分类识别、垃圾储存和处理等功能。
四、实施过程本章将详细描述智能垃圾桶的实施过程，包括系统集成、调试和测试等。
⒈系统集成将各个部件组装到一起，完成硬件连接和软件加载，确保系统能够正常运行。
⒉调试和测试对智能垃圾桶进行调试和测试，确保各项功能可靠和稳定。
五、结论本文详细介绍了基于单片机的智能垃圾桶的设计流程和具体实现。
智能垃圾桶通过识别垃圾种类、储存垃圾并进行分类处理等功能，可以提高垃圾管理效率和环境保护水平。
附件：⒈设计图纸：包括硬件设计图和软件程序设计图等。
基于单片机控制的智能垃圾桶设计
基于单片机控制的智能垃圾桶设计第一章：引言智能垃圾桶是近年来兴起的一项技术创新，它利用先进的传感器、控制系统和通信技术，实现了对垃圾分类、垃圾填充量监测和垃圾收集等功能的智能化管理。
本文将介绍基于单片机控制的智能垃圾桶的设计原理和实现方法。
第二章：智能垃圾桶的设计原理2.1 基本原理智能垃圾桶的基本原理是利用传感器感知垃圾桶内的垃圾填充量，并通过控制系统进行实时监测和控制。
传感器可以是压力传感器、红外传感器或超声波传感器等，用于检测桶内的垃圾填充情况。
2.2 控制系统控制系统是智能垃圾桶的核心部分，它包括电路、单片机和程序。
电路用于传感器的数据采集和控制信号的输出，单片机是控制系统的核心控制器，程序则是实现垃圾分类、填充量监测和收集等功能的代码。
第三章：智能垃圾桶的实现方法3.1 硬件设计智能垃圾桶的硬件设计包括传感器、单片机、电源和通信模块等组成部分。
传感器用于检测垃圾桶内的垃圾填充量，单片机负责数据处理和控制信号的输出，电源提供供电，通信模块用于与外部系统进行数据传输和控制。
3.2 软件设计智能垃圾桶的软件设计主要包括垃圾分类算法、垃圾填充量监测算法和通信协议等。
垃圾分类算法可以根据传感器数据判断垃圾的种类，填充量监测算法可以实时监测垃圾桶内的垃圾填充情况，通信协议用于与外部系统进行数据传输和控制。
第四章：智能垃圾桶的应用前景4.1 环境保护智能垃圾桶的应用可以实现垃圾的分类和减量化处理，有效地减少了垃圾对环境的污染。
通过智能垃圾桶的普及，可以提高垃圾分类的效率，促进环境保护工作的开展。
4.2 资源回收智能垃圾桶的设计可以实现对垃圾的分类和回收利用，有效地利用资源，降低资源的浪费。
通过智能垃圾桶的应用，可以推动循环经济的发展，实现资源的可持续利用。
4.3 城市管理智能垃圾桶的智能化管理可以提高城市垃圾处理的效率，降低城市管理的成本。
通过智能垃圾桶的实时监测和控制，可以及时采取措施处理垃圾，提高城市管理的水平。
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1 前言1.1 研究背景与意义在公共空间或家庭等场所，垃圾的收集和储存往往是一个不容轻视的问题。
例如炎热天气下的餐厅不及时处理残渣，留在垃圾桶中就会发霉发臭；而公共空间流动人员很多，垃圾更需要及时清理。
虽然国家长期以来一直在建议保护环境，不乱抛垃圾，加强回收和循环利用废物资源，但仍然屡屡发生。
主要还是因为垃圾桶不够干净，一般人都想离脏东西远远地，所以有些人就会随手将垃圾扔在垃圾桶盖上或垃圾桶附近，甚至造成垃圾桶内没有垃圾桶外却垃圾满地的现象，这就加重了保洁人员的负担以及回收再利用资源的难度。
垃圾是细菌和各种虫子的温床，为了生活健康，就要避免垃圾聚集不及时清理的情况发生。
但现在销售的大多数有桶盖的垃圾桶，打开盖子时要么需要手动要么需要脚踏的操作方式，这种传统垃圾桶工作方式正是造成上述情况的原因。
为了适应科技时代的潮流，并解决上述问题，本设计力求于实现凭借传感器检测自行打开垃圾桶盖且具有语音报警功能的智能垃圾桶。
1.2 研究现状垃圾桶作为日常生活不可或缺的装置，按摆放地点可分为公用垃圾桶和家用垃圾桶，按制造材质可分为塑料垃圾桶和金属垃圾桶，近年来还出现桶身为透明以便于辨识桶内是否遭放置爆裂物或有毒物质的垃圾桶，也被叫做“反恐垃圾桶”。
经过调研，目前生产的垃圾桶主要有下列有待改进的地方：1、垃圾桶封闭性不佳或直接没有盖，既会向四周散发味道，又容易滋长蚊虫，对环境和人的影响都不好。
2、不能处理垃圾已装满的情况，即缺少报警的功能，不及时清理垃圾就会掉落在桶外，既不美观也不卫生。
目前在市场上各种类垃圾桶看起来令人目不暇接，使用上却只不外乎是用脚踩或没有盖的开放式垃圾桶。
在这个传感器技术快速更新的时代，各式智能仪器仪表、自动化装置迅速融入大众的生活当中。
各种智能设备节省了大量人力，财力，在可见的将来，智能化和自动化技术必将得到更为广泛的应用，所以智能垃圾桶垃圾也将会是是一个发展的趋势。
除了传统的垃圾桶，现今市面上还有不同类型的智能垃圾桶。
现在市面上已经出现了用红外线等感应装置的解决方案的智能垃圾桶，通过集成电路处理传感器的信号并控制垃圾箱的盖开合，以此达到智能的目标。
除了红外检测垃圾桶外，还有语音提示垃圾桶，垃圾桶自身配置一个用来播放语音喇叭，安装在桶底或合适的地方，并可以通过开关手动控制。
垃圾桶作为人类社会不可缺少的一部分，必定会伴随着时代发展和需求向着小巧和智能的方向发展。
虽然目前的垃圾桶在智能化方向已经初见端倪，但距离理想的形态还具有很长一段距离。
1.3 本文研究内容本设计主要使用STC89C52单片机为基础设计并开发一个智能垃圾桶系统。
该系统实现智能开盖，垃圾装满语音报警的功能。
设计主要以单片机为控制中心，通过红外传感器检测探测范围内有人与否，如果有，经过单片机控制启动步进电机，打开桶盖，再经过延时设定时刻后，自动关闭垃圾桶盖。
步进电机通过线的正反缠绕实现桶盖的开启与关闭。
通过红外对管模块，检测垃圾桶内的垃圾高度超过限定高度与否，如果装满，单片机控制语音播放芯片，喇叭播放语音提示人们处理垃圾。
主要内容包括：1.人体检测功能2.步进电机驱动电路的设计3.垃圾高度检测功能4.语音播放报警功能1.4 论文内容及其安排本论文主要论述了基于STC89C52单片机的智能垃圾桶系统的方案论证、硬件系统设计、软件系统设计以及软硬件联调等内容。
本次设计的内容可以分为三个部分：第一部分是硬系统件设计，包含方案的论证、所需元器件的选择等。
具体的硬件电路包括人体检测电路、电机驱动电路、垃圾高度检测电路、语音电路、稳压电路和单片机的最小系统设计。
在各个小的电路调试好后将他们整体连接起来进行整体检查调试，符合硬件设计的要求，最后分析得出结论。
第二部分是软件系统设计，软件部分全部使用C语言进行编程，合理利用了C语言的特点，贯彻了模块化设计的理念，即把各个功能分离成小的子程序，在主程序中作为子程序加以调用，在调试时就可以方便定位出现问题的地方，然后测试各项子程序和主程序，分析结果能否满足预定的功能要求，并得出结论。
第三部分是进行软、硬件联调，这是整个设计的汇总整合也是整个设计的收尾，目标是要协调好硬件和软件之间的关系，得到正确的结果。
论文具体内容安排如下：第一部分简明扼要的介绍了本设计的研究背景与意义、研究现状、说明本设计研究的内容、论文内容及结构安排；第二部分是本设计系统的硬件方案和软件方案阐述；第三部分主要叙述了硬件部分的系统设计，内容有单片机最小系统设计、人体检测电路设计、超限检测电路设计、语音播放电路设计、步进电机驱动电路设计以及稳压电路设计；第四部分说明了软件设计部分的系统设计，内容有主程序设计、自动翻盖程序设计、检测电路程序设计；第五部分则对硬件调试、软件调试和软硬件一起调试的过程和结果进行具体阐述与解释并列举实验过程中遇到的问题和解决办法。
2. 总体设计2.1 总体方案设计本方案由单片机系统、红外对管传感器模块、电机驱动模块、语音报警模块、稳压模块组成。
两个红外对管传感器模块作为单片机主要的信号输入源，单片机处理输入信号后，将控制信号输出到电机驱动模块和语音模块，完成本系统的设计功能。
稳压模块则是在使用非USB供电时，使系统的输入电压保持在5V，是保证工作时系统的稳定性所必须的模块。
通过人体检测模块中的红外对管传感器检测出有人，把此信号传输给单片机，单片机收到该信号处理后控制电机驱动模块进行开盖，人离开后经延时一段时间后自动关盖。
当垃圾高度达到设定高度时，垃圾检测模块中的红外对管传感器发送信号至单片机，单片机接收处理后控制语音模块播放语音报警。
结构框图如图2.1所示。
图2.1 结构框图2.2 硬件方案设计1.传感器模块常用的用于检测判断移动物体的传感器有热释电传感器、红外对管传感器和超声波传感器。
热释电传感器广泛应用人体检测，比如楼道感应灯，但对人体的移动方向有要求，平行于传感器方向移动灵敏度最高。
和热释电红外传感器对比，红外对管传感器能够检测的最小距离相对小，反应灵敏，且不易受环境光干扰而产生误输出。
而超声波测距模块价格较高且感应角度不大于15度，使用条件非常有限。
本设计使用MH-B型红外距离传感器模块，额定工作电压3.3V~5V。
该模块有一个红外发射管和一个接收管组成，发射管向外发射波长在850～940nm 的红外线，当有效检测范围内遇到障碍物时，红外线反射后被接收管接收，经模块比较处理后，模块OUT引脚输出低电平信号。
模块自带一个电位器，可以用来调节检测距离，有效检测距离范围2~20cm。
该传感器具有调节检测距离快捷、抗噪声、安装使用便利等优点，普遍使用于智能设备循迹，装配线计数等许多场景。
所以红外对管传感器最适合本设计的使用环境。
2.语音模块语音模块常用ISD系列产品，比如ISD1820和ISD4004。
ISD4004模块需要扩展很多外围电路并需要使用额外单片机进行语音录制存储，增加了电路的复杂度。
ISD1820是美国ISD 公司推出一种单片8～20 秒语音录制兼播放芯片，它的基本结构与1110、1420系列完全相同，只能录放一段语音。
芯片采用互补金属氧化物半导体技术，内置振荡器、话筒前置放大器、自动增益控制、防混淆滤波器、扬声器驱动以及存储阵列，并可方便的使用LM386等芯片实现功率放大功能。
相比ISD4004模块，ISD1820结构简单，配套软件程序编写也很容易，不用复杂的寻址功能，对于本设计的单条语音播放相当合适，且具有自动节电功能，非常适合智能垃圾桶的使用条件。
3.电机及其驱动模块由于本次设计需要控制垃圾桶的开盖及开盖角度，直流电机只能通过通电时间和电流极性来控制其工作，不适合搭配单片机使用，而步进电机可以很简单精确地控制其输出轴旋转角度以及方向。
步进电机可分反应式、永磁式和混合式三种，永磁式步进电机输出力矩足够本设计所需且动态性能较好。
所以本设计使用反应式来驱动垃圾桶开盖。
驱动模块ULN2003是由七个硅NPN Darlington晶体管组成的具有耐高压、耐大电流特点的Darlington系列产品。
该模块的每两个Darlington晶体管都在基极串接一个2.7K欧姆的电阻，在5V的工作电压下它能与晶体管-晶体管逻辑电路或互补型金属氧化物半导体电路直接相连，无需标准逻辑缓冲器就能处理单片机发送的脉冲信号，配合单片机能够方便的控制步进电机的工作。
使用单片机来控制步进电机，可以充分表现步进电机优良的可控特性，而且单片机的可扩展性强，比如通过使用键盘或串行口输入，后续可以实现手动控制步进电机调速、正反转等功能。
4.稳压模块本次设计中单片机所工作电压为5V，其他模块也均可以在5V电压下运行，即需要将7.5V直流电源降压为5V输入电压。
由于本次设计供电电源为7.5V，LM78系列压差不能小于3V，而且经查资料发现，AMS1117-5.0型号稳压芯片与LM7805相比在发热量上相比有很好的降低，所以本次设计选用AMS1117-5.0型号稳压模块。
5.单片机DSP适用于有大量数据需要快速处理的环境，且芯片成本略高，开发软件需要学习相应的语法，而单片机则廉价且性能对于处理智能垃圾桶信号流绰绰有余。
本设计采用的STC89C52RC是深圳宏晶科技有限公司设计的具有高速度、低能耗、抗干扰特点的51单片机，具有8K Byte可反复擦写的Flash存储器。
STC89C52沿用了经典的MCS-51架构，系统指令集完整兼容传统8051 单片机，但在结构上进行了一些的改良使得它具有一些传统51单片机缺少的功能。
该单片机结构经典，相关开发资料丰富，使用它设计最小系统方案成熟稳定，而且烧录程序方便，不需要专用的烧录器，是理想的单片机选择。
单片机内部各部分的运行全部是靠时钟信号作为同步，时钟频率决定了单片机的运行速度，所以时钟电路的可靠性就直接决定单片机系统的可靠性。
常用的单片机时钟电路有内部时钟方式和外部时钟方式两种。
由于外部时钟信号源不方便使用，本设计使用内部时钟方式作为时钟电路。
由于调试时需要频繁的下载程序，按键电平复位电路非常适合这种情况。
脉冲复位电路复杂，元器件较多；上电复位则没有按键复位快捷，所以本设计使用按键电平复位电路。
2.3 软件方案设计本设计软件部分程序全部由C语言编写，C是一种通用的编程语言，具有效率高、使用灵活、功能强大、可阅读性强和较高的可移植性等特点。
使用标准C 语言的程序，对于单片机等微控制芯片，属于标准C语言编写的部分也很少需要改动。
汇编语言是硬件底层的语言，需要结合相应芯片的说明书或文档才能使用汇编语言进行程序开发，所以很难读懂，后期维护和调整难度大。
汇编语言能够直接操控寄存器的工作状态，但是代码移植复杂，更不能进行结构化编程。
本设计子程序较多，所以采用C语言编写，可使代码简洁易懂，方便调试。