摘 要以下内容为设计一款智能垃圾桶。本设计由红外传感器、WT588语音模块、蜂鸣器模块、LED指示灯模块、人体检测模块、垃圾满检测模块、金属检测传感器、湿垃圾传感器、按键模块、蓝牙通信模块组成。设计可控制垃圾桶盖自动开关，该垃圾桶具有简单的垃圾分类的功能检测垃圾属性并给予提示语音播报，并且还有检测垃圾桶已满的提示功能，使用蓝牙进行手机上APP操作开关并接收到垃圾桶已满的信息提醒。
目 录
引 言 1
一、系统总体设计方案 2
（一）　设计思路 2
（二） 方案论证 3
1.　主控芯片 3
2. 电源模块 3
二、　硬件设计 4
（一） 主控模块 4
1. 主控芯片STC89C52简介 4
2.　总控制电路设计 5
（二） 红外测距感应模块 6
1. 人体检测模块 6
2. 倒垃圾检测模块 7
（三） 按键模块 7
（四） 舵机驱动模块设计 8
（五） LED显示模块和蜂鸣设计 9
（六） 电源模块设计 9
（七） 金属传感器模块 10
（八） 湿度传感器 10
（九） WT588语音模块 11
（十） 蓝牙通讯模块 11
三、　软件系统的设计 12
（一）　程序流程设计 12
1. 舵机子程序设计 12
2. 垃圾满检测子程序设计 13
（二） 主程序流程图 14
四、　仿真测试及结果 17
（一） 硬件调试 17
（二） 实物操作过程 18
总结与展望 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
附录1　原理图 24
附录2　PCB图 25
附录3　元件清单 26
附录4 实物图 27
附录5　程序清单 28
引 言
在日常生活中垃圾桶在办公室、宿舍等地方成为了必备品，同时垃圾桶的数量也 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
决定了我们日常生活的便利性，但如果垃圾不及时清理随之而来的是各种垃圾所带来的腐臭味和随之而来的各种虫子，同时对周围的美观程度也带来了很大的挑战，但带盖子的垃圾桶在使用过程中也会有很大的不便性。由此提出智能垃圾桶的想法，它无需接触垃圾桶即可完成桶盖的打开和关闭功能，在方便使用的同时也极大程度的保证了垃圾桶的美观程度。
根据当下状况，传统垃圾桶普遍凸显出以下劣势：
当前垃圾桶盖与垃圾桶之间有较大空隙，内部异味很容易飘散出来，且影响美观。
目前的垃圾桶大多数需要通过接触才能打开垃圾桶盖，给使用者带来了极大的不便。
为了改变当前垃圾桶使用不便的现状，我设计了一款能够自动识别使用者当前状态并且根据当前状态自动开合的智能垃圾桶，大大减轻了丢垃圾过程中所带来的不便，同时也减轻了细菌的滋生和传播，在垃圾桶内垃圾容量到达用户所设定的上限时，自动触发提示装置，保证了垃圾桶内的整洁。
该设计使用了STC89系列单片机做为MCU，并且能够实现以下功能：
传感器检测到用户靠近后，延迟1秒，确定使用者意图为丢弃垃圾后，控制电机打开桶盖；
在桶盖打开后，延迟3秒后MCU控制电机关闭桶盖，完成自动闭合的流程。
在垃圾同内部传感器检测到内部垃圾容量后，报警电路发出警报声，提醒使用者及时清理垃圾。
使用STC89单片机作为MCU，通过人体红外传感器、红外反射模块、湿度检测模块、金属传感器构成分别用于检测使用者状态、垃圾桶内部垃圾体积、垃圾桶内湿度含量和垃圾桶内是否有金属，其中执行模块有语音播报模块、舵机模块和蓝牙通信模块，用于垃圾体积超过上线后提醒用户和控制桶盖开关等作用。在软件方面使用Keil软件通过C语言对单片机进行编程。
一、系统总体设计方案
（一）　设计思路
该设计可以完成用户靠近垃圾桶上方时打开桶盖，完成用户丢垃圾的过程，在用户离开后，桶盖自动闭合。当垃圾体积大于等于用户所设定的上限时通过语音和蓝牙分别进行语音提示和手机APP端提示。
设计上通过STC89单片机检测红外信号、人体传感器信号、金属传感器和湿度传感器信号等，根据不同数据控制语音/电机等模块。从而实现对垃圾桶开盖、关盖和智能提醒的精确操作。
该设计主要执行流程为：单片机循环检测使用者状态，当靠近垃圾桶1秒后，控制舵机打开垃圾桶盖，用户完成丢弃垃圾后，延迟3秒后关闭桶盖。用户通过按键电路设置垃圾桶容量的上限值，在红外反射传感器检测到垃圾达到容量后通过报警电路发出报警声，根据不同状态点亮LED灯，同时在单片机上电后湿度、金属、红外检测模块循环检测，并将数据通过LCD屏幕显示给用户，并且数据哈可以通过蓝牙模块将数据发送到手机端APP上显示。具体流程图如图1所示。　
图1　设计总体框图
方案论证
1.　主控芯片
MCU作为设计中唯一可执行逻辑运算和算数运算的计算模块，在选择之初应留有较大的运算能力和丰富的I/O接口，在此设备上还应当考虑功耗和体积等方面的问题。
方案1：AT89单片机，接入5V电压即可完成供电，功率和体积较小。且拥有20对引脚排针，具备设计中对I/O口数量的要求、和运算能力等方面的要求，且其内部提供8位运算器和64KB只读存储器，可以满足较大的程序容量和运算速度。在I/O口方面，该款单片机内部集成最大65536个计数周期的计数器和计时器，同时提供8个三态双向接口，支持数据输入、输出以及端口复用等功能，在编程软件和烧录软件方面也比较成熟，使用Keil和STC软件即可完成对单片机程序的编写和烧录。
方案2：Arduino单片机，该款单片机在国内外拥有大量用户，同时在程序方面也积累的大量的示范案列，所以如果在编程方面遇到问题，也可以在较短时间内完成问题的排查和解决。Arduino支持5V和3V两种供电模式，内部集成8位Bit的处理器，拥有32KB存储容量。在编程和烧录方面，只需通过一款软件即可完成对Arduino的编程、编译、烧录、调试等操作。

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