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单片机的金属分类回收检测系统设计(附件)【字数:5491】

2022-11-11 10:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
世界上大部分的金属基本上都是以再生的形式循环使用,而随着电子产业的飞速发展,在全球范围内中国已经成为了电子产品的消费和生产的大国,其中在再生金属产业方面也处于不可估量的地位。本课题拟从科学有效实现金属垃圾分类回收需求出发,以单片机为核心器件,借助传感器电路,设计一款金属分类回收检测系统,通过对金属类垃圾的检测、判别,最终实现科学回收。经过实物的设计制作与功能测试,该系统具有提高金属类资源的再生利用率,同时也有效避免了金属垃圾在处理过程中可能对环境造成的再污染的特点,具有一定的实用价值与意义。
目 录
第1章 概述 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本文主要研究内容 2
第2章 硬件电路设计 2
2.1系统原理框图 2
2.2核心器件的功能介绍 3
2.3主要模块的选择 5
2.4 液晶屏显示模块 6
2.5 红外传感器模块 7
2.6 金属传感器模块 8
2.7 电机控制电路 8
第3章 软件设计 9
3.1 主程序流程图 9
3.2 电机控制程序 10
3.3 电机控制转速程序 11
第4章 实物制作与功能测试 11
4.1 实物的制作 11
4.2 程序下载 12
4.3 功能测试 13
总结 15
致谢 15
参考文献 15
附录一 原理图 17
附录二 源程序 18
第1章概述
1.1研究背景
近年来电子产品正在飞速的发展, 我国电子产品的报废率也在日益增长,因此我国每年都会有很多的金属垃圾,如果这些金属垃圾处理的不恰当将会造成非常严重的污染。电路板中包含溴化阻燃剂、印刷电路中包含的成分为硅酸锡、SMD电阻,半导体、磁盘驱动器包含锂,镉和其他一些金属等,这些不同的金属都对我们人体健康有害,一旦旧的电子产品未经任何处理就被埋在土壤中,这些有害金属用不了多久就会从土壤中渗出有毒气体,从而对大自然的环境造成影响严重的破坏。
此外

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,随着金属类电子产品消费量不断的增加,而生命周期却不断缩短,导致了含有金属的垃圾也越来越多。如果可以科学有效对金属垃圾进行分类回收,那么既可以避免环境污染,同时还可以有效地变废为宝,节约资源。
1.2国内外研究现状
据有关部门统计,在2016年电子垃圾总数达到了4470万吨,其中1670万吨的各种小型家用电器、920万吨的各种大型家用电器、780万吨的各种温度设备,640万吨的各种显示屏、350万吨的各种电子信息设备等等。而在之后的几年里电子垃圾已经高达4950万吨,从这些数据可以看电子垃圾已经成为全球污染的重要来源。
现在,在发达国家,电子垃圾的处理方法比较先进,大多都采用消费者付费制和生产者责任制。特别是美国还成立了与之相关的公司,专门负责回收电路板、旧电器等等,而美国回收金属的税收高达96%左右。而在德国,他们首先将废旧电器中的有害成分剥离,比如荧光屏,首先是通过人工拆卸的方式去除有害成分,然后将剩下的部分放入粉碎机中,通过磁力将金属碎片有效的分离出来;在最后通过风力分离的方法分离出较轻的材料 ,剩下的是一些相对来说都是一些稀有的有用金属,最后再根据其含量出售给终端加工厂。调研显示,在德国,超过90%的电子垃圾都是通过这种方式实现了回收再利用的。
2019年,习主席总书记发布了关于生活垃圾分类的指示:实施生活垃圾分类,主要是要加强自我控制管理。但是在国内还没有建立出高标准的金属垃圾回收系统,现在国内回收金属垃圾主要是地下工厂,回收到的破旧电子产品大部分都是在维修后的重新投入市场进行使用,而无法维修的电子产品就会将其中的金属、塑料以及一些有用的成分回收利用,最后将一些没有的垃圾进行填埋和焚烧,而在这些垃圾中会存在一些有毒成分,它们会对大自然的环境造成相当严重的污染。
1.3本文主要研究内容
综上,本课题拟从科学有效实现金属垃圾分类回收需求出发,以单片机为核心器件,借助传感器电路,设计一款金属分类回收检测系统,通过对金属类垃圾的检测、判别,最终实现科学回收。论文的第二部分是硬件系统的设计,比如说,所需元器件的检查、焊接等等。硬件电系统包含的电路有:红外线检测电路、金属检测电路、步进电机驱动电路以及单片机的最小系统。第三部分是软件系统的设计,在本次设计中软件系统所使用的程序都是使用C语言程序来编程的。第四部分是进行软件和硬件的联调,验证系统设计的可行性与实际效果。
结合本次设计目标,本系统拟采用科学理论与实践相结合的设计研究方法,以AT89C52单片机为核心,完成一款基于单片机的金属分类回收检测系统设计与制作,并预期实现以下功能:
1.当红外传感器检测到有物体经过时金属传感器开始工作;
2.当红外传感器检测到有人时并金属传感器检测到物体为金属材料时,当人走后电机开始工作并向右旋转90度;
3.当红外传感器检测到有人时并金属传感器检测到物体为非金属材料时,当人走后电机开始工作并向左旋转90度。
第2章 硬件电路设计
2.1系统原理框图
整个设计是基于单片机为核心,由红外传感器、金属传感器、晶振电路、电机控制电路、LCD显示电路以及复位电路组成,通过电机控制电路,可以完成电机的转动以及加速或减速,这个方案可靠性高,易于实现,具有一定的适用性。
系统原理框图如图21所示:
图21系统原理框图
红外传感器是用来检测有人,从而判别是否启动金属传感器和电机控制电路,当有人时并在红外传感器前滞留3秒以上,金属传感器开始工作当检测到的物品为金属材料时电机开始向右转动,最后在LCD1602显示屏上显示当前的工作状态。
2.2核心器件的功能介绍

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