摘 要本论文选用了STM32微处理器来作为主控芯片，构建了一种智能型的智能垃圾桶系统，它分为两种工作模式，即人工控制模式和自动控制模式，当选择了自动模式后，那么当有人靠近垃圾桶时，垃圾桶盖将在微处理器的控制下自动打开，延时一段时间后自动关闭，省去了用户接触垃圾桶所带来的卫生问题，在手动模式下用户可以通过按键来首先启闭垃圾桶盖。对智能垃圾桶系统的硬件架构来说，本次毕业设计选用的是从上到下的模块设计的方法，根据目标功能的划分，在硬件角度上将系统的整个结构分割成了多个独立的功能模块，STM32微处理器通过输出输入接口构建端口来驱动每一个功能电路，实现整体的统一。在调试运行过程中，智能垃圾桶系统出现了比较显而易见的运行故障和缺点，通过不断排查和问题优化改进，最终完成故障问题清查，使得智能垃圾桶系统可以稳定运行常态化，研发成果发挥出了较高的实用性，应当实现市场推广。
目录
一、 引言 1
（一） 智能垃圾桶的发展背景 1
（二） 智能垃圾桶的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 智能垃圾桶的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 智能垃圾桶主控电路设计 4
（二） 垃圾桶盖拖动电路设计 5
（三） 手机蓝牙APP通信电路设计 7
（四） 垃圾桶显示电路设计 8
（五） 垃圾桶前方人体检测电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能垃圾桶的主程序流程设计 11
（二） 步进电机转动子程序设计 12
（三） 手机蓝牙APP通信子程序流程设计 12
（四） 垃圾桶显示子程序流程设计 13
（五） 垃圾桶前方人体检测子程序设计 14
五、 实物制作与调试 16
总结 21
参考文献 22
致 谢 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 程序 27
引言
智能垃圾桶的发展背景
本次毕业设计的该款智能垃圾桶控制系 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: #351916072# 
统采用的是STM32微处理器来作为主控核心，大多数设计人员都青睐于采用时下性能指标较高的微型控制器来实现对系统的控制，很多成熟设计方法的实现，不仅是依靠微处理器的性能强大来提升系统性能，还需借助微处理器外围电路模块的配合，才可以完成一款性能真正强大的智能垃圾桶系统。智能垃圾桶控制系统发展到今天这个阶段，纯模拟电子电路方案早已被逐渐淘汰，所被取代的是软件代码和硬件电路相结合的方式，通过软件代码对微处理器为重要的硬件电路系统进行控制，从而能够智能垃圾桶系统能够表现出强大的功能，在这些年来的发展历程中，智能垃圾桶系统的实现方案经历了较大的变动，智能垃圾桶系统已在市场上经历了很长一段发展时间，通过对这些产品资料的调研可以知道，研发人员对于智能垃圾桶控制系统的器件选取有比较大的变化，历次提升和优化都将伴随着高端元器件的更换。通过对目前市面上大多数高端性能的智能垃圾桶系统进行分析后可以知道，其里面主控芯片大致分成三种类别，包含微处理器、可编程控制器以及ARM处理器。采用可编程控制器来作为智能垃圾桶系统核心部分的设计师，关键需要考虑的是智能垃圾桶控制系统的使用环境，因为可编程控制器主要应用于工控环境，这种控制器凭借着其强大的抗干扰性，使得它能够在强磁强噪声等干扰场合可以实现稳定工作，从而使得这类智能垃圾桶系统具备强大的稳定性，然而这类可编程控制器的售价高昂，是主控处理器等一些高性价比控制器的数百甚至上千倍，从而不适合大多数用户使用，它的适用对象面非常窄，但是工控场合却离不开它，有其不可替代性。这其中采用微处理器作为内部主控微处理器的方案占有一大部分，这其中最为主要的原因主要分为两个原因，首先是16位和32位主控器件设计方案越来越优秀，它的最大的处理速度可以达到上百兆，对于数据和指令的处理速度越来越高，这些功能性能指标的增强必定提升主控芯片在智能设备领域的地位，然后微处理器芯片的面积愈来愈小，这些原因使得越来越多的开发人员开始选用主控处理器来当作智能垃圾桶控制系统的主控核心，本课题将使得课堂上学习到的知识得到了实践应用，学习市场上一些高性能系统设计方法，将其一些优秀点植入到本智能垃圾桶系统中，以此研发出一种具备高性价比和高实用性的系统。
智能垃圾桶的国内外发展现状
国内外对于智能垃圾桶系统的研究现状不同，通过对开发资料的详细查阅可以知道，西方国家很早就开始对智能垃圾桶系统进行研究，发展到今天已沉淀出了很多经验和设计成果，国内对于智能垃圾桶系统的研究起步较晚，智能垃圾桶系统发展到如今，已经形成了整体的数字化特点，国内和国外对于智能垃圾桶系统的研究成果有所偏重，本论文进行了大量的调研工作，市场上的大部分成熟研发方案选用的是高性能处理器作为主控，一份资料显示，高端的智能垃圾桶控制系统持续吸引使用人群，赢得了更多的市场份额，而中低端级别的智能垃圾桶系统的竞争优势不断下降，由于研发高性能智能垃圾桶控制系统的每一项成本得到压缩，另外32位微处理器控制器技术在智能垃圾桶系统早已实现了市场普及，这都是高档智能垃圾桶控制系统提升竞争实力的关键的因素，另外，随着技术的不断发展，用户正在不断对智能垃圾桶系统提出更高的使用需求，这一些日间增加的指标性能正在持续促进智能垃圾桶控制系统的完善和优化。
本文主要研究内容
本课题实现了一款智能垃圾桶系统，在正常工作时，它将分为两种工作模式，即人工控制模式和自动控制模式，当选择了自动模式后，那么当有人靠近垃圾桶时，垃圾桶盖将在微处理器的控制下自动打开，延时一段时间后自动关闭，省去了用户接触垃圾桶所带来的卫生问题，在手动模式下用户可以通过按键来首先启闭垃圾桶盖。，该系统是通过STM32微处理器作为主控内核来构建的，本论文将研发工作分成了软硬件两个层面，而且进行了测试运行。
智能垃圾桶的方案设计
为了实现各项预期功能指标，本论文需要确立一款高性能的设计方案，通过对国内外多种优秀设计成果资料的调研可以知道，方案的成熟度将直接影响系统最终的性能指标，为此本课题经过多次修改和优化，最终确定了如图所示的系统框架结构，以意法半导体公司的STM32微处理器作为主控核心，结合高性能器件，搭建每一个电路模块，从而实现每一项预期功能指标，随后需要对每一个部分进行介绍：

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