馬 燕，巴麗合亞·卡里布汗

（新疆工程學(xué)院控制工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊830000）

利用單片機可設(shè)計智能垃圾桶。只需要使用一些小規(guī)模的集，就可以完成對智能垃圾桶的設(shè)計。有時候也可以采用一些專用芯片，比如利用時鐘處理芯片來完成對智能垃圾桶的設(shè)計，還可以直接采用單片機的內(nèi)部定時器來完成對智能垃圾桶的設(shè)計。這種設(shè)計方法的設(shè)計精度很低，因為單片機的定時器不是特別準(zhǔn)確，而且時間長了會有一定的延時。但利用電子時鐘芯片設(shè)計智能垃圾桶的方式是非常精確的，而且編程方式也很靈活簡單，方便擴展?？衫脝纹瑱C讀取時鐘芯片中的年月日等時間，并利用液晶顯示器顯示出來，利用按鍵模塊對年月日等時間進行調(diào)整。

1 智能垃圾桶控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計

本設(shè)計完成的智能垃圾桶，在垃圾桶外可利用紅外傳感器來檢測人體是否靠近，當(dāng)人體靠近的時候便可以推測此時需要投垃圾，通過控制步進電機來自動打開垃圾桶的翻蓋。在垃圾桶頂部，設(shè)置了紅外傳感器來檢測垃圾桶內(nèi)部是否有足夠的垃圾，當(dāng)垃圾足夠多的時候，便可以啟動聲光報警，提示人們及時將垃圾清除。系統(tǒng)整體如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體框圖

2 智能垃圾桶控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

對單片機運行所需要的最小系統(tǒng)進行闡述，比如單片機在運行時需要電源持續(xù)供電，并且需要晶振電路給系統(tǒng)提供一定的時鐘。單片機的復(fù)位電路也是單片機在運行過程中必不可少的。對本系統(tǒng)中時鐘電路進行控制，用紅外對管來檢測人體是否靠近、垃圾桶是否裝滿，并利用步進電機驅(qū)動電路來實現(xiàn)對垃圾桶的翻蓋設(shè)計，并設(shè)計有聲光報警模塊。

單片機的最小系統(tǒng)電路如圖2所示。電源供電電路如圖3所示。

圖2 單片機核心板電路

圖3 電源供電電路

本文選擇FC-15紅外傳感器，用尾部的電位器來改變敏感度，探測距離遠。其工作電壓為5 V，工作電流為10～15 mA。

垃圾桶內(nèi)外紅外檢測模塊電路如圖4所示。

3 智能垃圾桶控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計

系統(tǒng)程序總體流程如圖5所示。

3.2 垃圾桶翻蓋程序設(shè)計

控制電機正在扭轉(zhuǎn)這部分自動翻蓋的設(shè)計。系統(tǒng)正式開始工作后，要確定電機是否需要向前轉(zhuǎn)，必要時要將AB、BC、CD、DA電源實現(xiàn)正轉(zhuǎn)，延時3 s電機正轉(zhuǎn)之后轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，即為AB、AD、CD、CB充電。

電機驅(qū)動子程序流程如圖6所示。

圖4 垃圾桶內(nèi)外紅外檢測模塊電路圖

圖5 系統(tǒng)程序總體流程圖

圖6 電機驅(qū)動子程序流程圖