智能垃圾桶方案及对策

..1、工作原理整体架构如图1所示：电源电源供给+5v感器电平高到低输出出掌握电平桶盖掌握局部震惊传感器电平为高单片机语音局部红外光PT2262电平为高图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X传感器热释电元件在接收到人体红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供给了一个低电平〔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，他的优点就能够简洁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〕；震惊传感器是将. .word....I/O口单片机当PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控放射/接收芯片，其中放射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和放射单元集成I/O口单片机可以查询到此信号；单片机在进展初始化与设定定时时间后，就等待中断信号，当I/O信PT2262/2272端无信号翻开垃圾桶PT2262/2272信号的综合推断此人是否是投垃圾的，与此同时单片机掌握语音芯片发出一些幽默的话语，提示大家保护环境，也给大家带来一些欢快。正由于盛群单片机有很便利休眠唤醒功能，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，从而大大削减能源的铺张。做到了节能环保。当有人来时，通过HN911电路局部将单片机唤醒，单片机将以前关闭电源的电路从通电进入正常工作状态。四、 作品功能、特色本作品节能环保，干净卫生，具有肯定的消遣性，运用广泛，可适用于各种中高级办公楼等公共场合，其原理也可运用至其他领域，如防盗作用等，具有很强的市场竞争力。作品承受了HT46F49E芯片为主要模块，主要特点如下：. .word....〔1〕节能环保。本作品有休眠唤醒功能，在长时间没有人来投垃圾，单片机自动的将除红外感应以外的电路电源关闭，之后单片机进入休眠，从而大大削减能源的铺张；做到了节能环保。当有人来时，又通过该电路局部将单片机唤醒，单片机将以前关闭电源的电路从通电进入正常工作状态。〔2桶用手或脚开盖的思维屏障，感应开、关桶盖让人们在丢时少了份担忧，削减了生活中各种病菌穿插感染的机率。同时具有良好的密封性好，无垃圾异味溢出，确保四週空气清爽。〔3消遣群众的同时也吸引人们有意识地将垃圾丢进桶内，更能吸引小孩去捡垃圾往里丢，从而使人们养成不乱扔垃圾的好习惯，让我们四周的环境更加秀丽。〔4〕运用广泛。本作品可有多种颜色、多种容量、多种材料选择，提升了公共场合及居家档次，满足了人们崇尚人性和时尚，不断塑造共性和魅力的生活品尝；是办公、家用、公用、会议、医疗等使用的抱负选择。五、作品构造(一)硬件局部硬件电路部份包括：电源电路模块HT46F49E电路模块；掌握电路模块与语音电路模块四部份。分别说明如下:Mod_1HT46F49EMod_2模块：使用HT46F49EMod_3模块的串行通信功能，以及实现根本掌握功能。. .word....Mod_3模块：信号检测电路模块是由各插孔的检测电路分别与各个用电器相串联组成，实现外部信号的检测。①热式红外传感器模块实现对外部红外热源的检测。②震惊传感器模块实现对外部重量和形变的检测。Mod_2模块中HT46F49E的掌握下对带地址、数据编码功能的红外遥控放射/接收。Mod_4①掌握电路模块用一个电磁铁实现桶盖的翻开与关闭。②语音电路模块主要用编程实现智能垃圾桶的提示功能及播报功能。1、Mod_17085及一些电容所组成。家220v再通过78055vHT46R23为了解7085如下所示：图2 电源模块电路图2、Mod_2. .word....图3HT46F49E单片机引脚功能表工作电压：fSYS=4MHz：2.2V~5.5VfSYS=8MHz：3.3V~5.5VfSYS=12MHz：4.5V~5.5V13到23个双向输入/输出口与输入/输出口共用引脚的外部中断输入8位可编程定时/7级预分频器内置晶体和RC振荡驱动电路看门狗定时器具有PFD功能，可以用来发声暂停和唤醒功能可降低功耗在VDD=5V48MHz0.5μs在本作品的开发设计过程中，HT46F49E5V稳压电源供电。工作在48MHz时钟频率。由于承受RISC构造，此系列单片机具有高运算速度和高性A/D和PWM功能的优势，再加上低功耗、高性能、敏捷. .word....掌握的输入/输出和低本钱等特性。3、Mod_2信号检测电路局局部为三大块：热式红外传感器、震惊传感器、红外光传感器。〔1〕热式红外传感器模块①这种探头是以探测人体辐射为目标的。所以热释电元件对波长为10UM左右的红外辐射必需格外敏感。②为了仅仅对人体的红外辐射敏感，在它的辐射照面通常掩盖有特别的菲泥尔滤光片，使环境的干扰受到明显的掌握作用。③被动红外探头，其传感器包含两个相互串联或并联的热释电元。而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有一样的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。④一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过局部镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。同的监控视场，视场越多，掌握越严密。HN911型热释电红外探头模块的内部电路框图如以下图。. .word....图4HN911型热释电红外探头模块以及内部电路框图寻常①端输出低电平，②端输出高电平。当有移动发热体迸太监视X围时，热释电红外传感器接收到红外能量，并输出检测信号。该信号经放大器放大后，由比较器进展比较推断，再由信号处理电路处理后输出掌握信号。此时输出端①变为高电平，而输出端②变为低电平。在模块的外部可接增益调整电位器，以调整放大器的增益。HN911型热释电红外探买模块的主要特性参数见表。表:HN911. .word....注：依据传感器视场和灵敏度经过试验确定传感器放置角度来合理确定监控距离.滤光片10um左右，将滤光片设置在窗口处，组成红外线通过的窗口。滤光片。滤光片为6um多层膜干预滤光片，这种对太阳光和荧光灯的5um6um以上的人体发出的红外热源〔10um〕有高的穿透性，其光谱特性。如以下图：. .word....图5放大电路放大电路为单片机供给一个中断信号，单片机进入处理“是否丢垃圾程序流程〔2〕震惊传感器此模块运用应变器对重量和形变格外敏感，加上一个差动桥，大大提高了A/D薄膜型半导体应变片图6薄膜型半导体应变片这种应变片是利用真空沉积技术将半导体材料沉积在带有绝缘层的试件上层电阻率的上下，从而掌握电阻温度系数和灵敏度系数。因而能制造出适于不同试件材料的温度自补偿薄膜应变片。薄膜型半导体应变片吸取了金属应变片和半导体应变片的优点，并防止了它的缺点，是一种较抱负的应变片。差动电桥应变片、薄膜和厚膜应变片传感器一般承受惠斯通电桥。惠斯通电桥将应. .word....1+Exc和-Exc终端加上鼓舞电压后，+VOUT-VOUT图7惠斯通电桥配置中连接的应变片全桥电路时单臂灵敏度的四倍.为了提高其灵敏度承受全桥电路.将应变片贴在电压接入单片机分析。〔3〕红外光传感器PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的无线遥控放射/接收芯片。图8红外光传感器PT2262-IR放射芯片地址编码输入有“1”、“0”和“开路〞三种状态，数据. .word....输入有“1”和“0”两种状态。由各地址、数据的不同接脚状态打算，编码从输出端Dout2所示。Dout输出的编码信号是调制在38kHzOSC1、OSC2外接的电阻打算载频频率，一般电阻可在430k—470k之间选择即可。PT2272的暂存功能是指当放射信号消逝时，PT2272的对应数据输出位即变为低电平。而锁存功能是收到的信号输入。图3是红外放射和接收的典型应用原理图，为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入PT2272的信号PT2272PT2262/2272是一对带地址、数据编码功能的红外遥控放射/接收芯片。其中放射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和放射单元集成于一身，使放射电路变得格外简洁。接收芯片PT2272的数据输出位依据其后缀不同而不同，数据输出具有“暂存〞和“锁存〞两种方式，便利用户使用。后缀为“M“L因此可以用这一对芯片外加关心电路对垃圾进展检测.将其输出〔电压〕放大调整接入单片机。4、Mod_4〔1〕掌握电路模块此模块主要承受电磁铁来掌握垃圾桶盖的翻开与关闭。本作品中选用拍合式电磁铁，其构造如以下图所示。. .word....图9拍合式电磁铁构造图线圈123是运动局部。当线圈局部通过肯定值电流过后，在铁心、衔铁、气隙中间就产生肯定数量的磁通。图中虚线所示为磁通流过的路径。在磁通的作用下，产生肯定大小的电磁吸力，将衔铁吸向铁心，企图是气隙4减到最小。图中箭头表示衔铁吸引时运动的方向。当线圈中电流停顿后，电磁吸力就消逝。当电磁铁通电后，产生电磁吸力，再运用杠杆原理使桶盖翻开；当电磁铁断电后，电磁吸力消逝，此时垃圾桶盖由于重力作用关闭。〔2〕语音电路模块ISD25120有10A0～A9，录址力量可达1024位，地址空间0～10230～299600～767未使用，址768～1023A8、A9ISD25120的地址线有两用途，一是作为工作模式掌握，二是作为分段录放音的起始段地址。当最高位地址〔MSB〕A8、A9768～1023A0～A6就作M0～M67A8、A9任一位为低或都为. .word....0～599/300nsA0～A9AUXINVSSD、VSSA地，SP+、SP-扬声器输出，VCCA模拟信号电源正极，MIC、MICREF麦克风输入端和输入参考端，AGC自动增益掌握，ANAINANAOUT模拟信号输入和OUF溢出，CEPD芯片低功耗状态掌握，EOM录放音完毕信号输出构造图和电路图如下：10语音电路模块(二)软件局部程序流程图：. .word..4主程序为等待延时4主程序为等待延时〔主程序流程图〕.开场初始化设定定时/计数器工作方设定定时器初值等待中断定时中断入口关闭电磁铁开场初始化设定定时/计数器工作方设定定时器初值等待中断定时中断入口关闭电磁铁关闭语音芯关闭震惊传感器关闭红外光传感器单片机进入休眠中断返回5