田梅+葉波

摘要：本文以單片機為核心，另加上紅外檢測與語音模塊，紅外檢測用于感應(yīng)垃圾是否溢出，語音模塊用于提醒人們注重垃圾分類并文明將垃圾入桶，保護環(huán)境。本文對此款語音提醒、防垃圾溢出的智能垃圾桶基本構(gòu)成與實現(xiàn)功能進行了方案設(shè)計，具有成本低、系統(tǒng)穩(wěn)定、功耗較小、智能化等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：單片機；語音提醒；防垃圾外溢；智能垃圾桶

引言

目前，隨著我國生活和經(jīng)濟水平提高和人口不斷增長，城市生活垃圾每年都在以5%～10%速度增長，如果不能很好處理生活垃圾，會對人們生活環(huán)境造成極大不良影響。雖然目前垃圾處理有不少新途徑，比如垃圾發(fā)電、垃圾制沼氣等，但是垃圾數(shù)量龐大以及垃圾種類繁多復雜，要求我們尋找新途徑解決這一問題。其中一個重要問題就是垃圾分類，目前城市中設(shè)置的簡易型分類垃圾桶，雖然可以分類收集垃圾，但是由于人們環(huán)保意識較淡薄未能文明將垃圾扔進垃圾桶，而環(huán)保工作人員需要依次檢查并清理每個垃圾桶，這種做法效率比較低而且清理垃圾有時不夠及時，從而會影響市容并且對我們賴以生存的環(huán)境有所損害。

基于這些問題，具有多種功能智能型環(huán)保垃圾桶孕育而生。而由于單片機自從被人們使用以來，以其廣泛的應(yīng)用滲透到人類生活各個層面。單片機作為一種集成芯片，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實現(xiàn)模式化，控制功能十分強大。單片機由于以上優(yōu)勢在控制領(lǐng)域、生活智能化儀器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計結(jié)合單片機的紅外傳感器技術(shù)、語音處理相關(guān)技術(shù)設(shè)計了語音提示，提醒人們防止垃圾亂扔、垃圾溢出等現(xiàn)象，讓垃圾桶更好地起到收集垃圾、清潔環(huán)境的作用。

1系統(tǒng)設(shè)計的方案和工作原理

1.1系統(tǒng)總體設(shè)計框圖

該系統(tǒng)的設(shè)計主要由單片機最小系統(tǒng)、紅外檢測電路、語音模塊這三大部分組成，其具體組成框圖如圖1所示。

1.2系統(tǒng)方案

該帶有語音提醒的防垃圾溢出智能型垃圾桶感應(yīng)裝置實現(xiàn)方案具體為：在垃圾桶周圍安裝4個紅外避障傳感器，單片機外部中斷與這幾個傳感器的輸入端相連。當有垃圾落入感應(yīng)的范圍內(nèi)，并且持續(xù)了3秒以上，說明可能有人將垃圾扔在了垃圾桶旁邊，傳感器收集到的信號會傳給主機，這個時候就會觸發(fā)外部中斷，語音系統(tǒng)會播報類似“請將垃圾扔進垃圾桶中，保護環(huán)境，依靠你我！”的話語，這一提醒不僅能友善提醒市民不文明行為，隨著時間推移，還會潛移默化給人們傳播愛護環(huán)境的思想。在垃圾桶內(nèi)部也需安裝一個感應(yīng)傳感器，如果有垃圾進入桶內(nèi)，這一瞬間動作會觸發(fā)中斷，播報類似“垃圾已入桶，謝謝您的配合！”的話語，與此同時，傳感器會檢測垃圾桶內(nèi)垃圾高度是否達到一定高度，如果接近溢出，同樣會引發(fā)中斷播報類似“垃圾桶已滿，請及時清理！”的語音信息。

2總體方案實現(xiàn)情況

該方案實現(xiàn)了防垃圾亂扔、垃圾溢出的功能，包括實現(xiàn)垃圾桶外紅外感應(yīng)判斷垃圾是否溢出，以及垃圾桶內(nèi)部傳感器判斷垃圾是否進入了垃圾桶的功能，語音均播報正確。

3結(jié)語

本設(shè)計是基于環(huán)境保護理念制作了一個防垃圾亂扔和溢出的垃圾桶感應(yīng)裝置，該裝置成本低，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，功能具有可拓展性，對垃圾桶功能改善具有現(xiàn)實意義。