单片机设计基于单片机的垃圾分类系统设计

发布时间：2025-04-30 11:23

垃圾分类神器：分隔式设计，让垃圾分类更简单。 #生活技巧# #清洁技巧# #懒人清洁神器#

概要

本文设计了一种基于STC89C52RC的智能化垃圾分类识别垃圾箱控制系统。目前，垃圾桶的样式和结构比较简单，不能很好地起到分类回收的作用，而且蚊蝇孳生、污水外溢、异味等弊端也在使用中暴露出来，对人们的生活和环境造成严重影响。因此设计一个集多功能于一体的智能化垃圾分类识别垃圾箱控制系统很重要。该系统主要由继电器驱动电路、红外感应模块、金属检测和湿度检测模块等功能模块构成。
以cmos数字集成电路构成的金属检测、RPR220红外传感器、HC-SR04超声波监测和STC89C52单片机为核心，通过传感器采集距离信息，LCD1602显示当前垃圾桶状态，如果红外感应有人投放垃圾，通过LM393湿度传感器、cmos六反相器数字集成电路金属传感器进行检查，本系统解决了人们用手去开沾满许多细菌的盖，继电器模拟进行控制垃圾桶打开关闭，检测到有人靠近自动开盖，离开后自动关闭。如果检测到金属，湿垃圾或者是其他不同的继电器会打开模拟进行分类投放垃圾。此设计具有垃圾分类的功能，对当前环境垃圾污染问题做垃圾分类处理找到了一个可行的解决方法。

关键词：单片机；金属检测；红外传感器；垃圾桶；超声波

一、功能介绍

本设计选择使用STC89C52单片机为核心元件。主要功能包括：智能开盖、装满报警以及对垃圾的类型进行具体分类等功能。在垃圾分类系统的开发过程中，系统设计的可靠性和成本贯穿了整个开发过程的一环[4]。设计好的系统在满足要求的同时，也需要应用性。系统能够有效运转时，考虑设计系统的实用性、操作的便利性、扩展性。如果实现以上这些功能就可以让使用用户丢垃圾时更加方便，同时垃圾和人也可以做到初步的隔离，能够有效的防止细菌在垃圾桶里滋生。
系统功能确认后，需要对功能进一步细化，功能与功能之间是否有关联性和特殊连接关系，依据实现的功能进行关键器件选型及方案确定，如本文主要关键器件是MCU及外围电路最小系统、电源转换电路、信号采集与处理电路根据系统功能选择什么样的架构模型以及关键技术。
功能设计：
1)超声波检测满溢程度，测障碍物低于8厘米的一档，8-16厘米的二档，高达48厘米的为五档。
2)LCD1602液晶显示当前垃圾桶状态和相关参数信息。
3)如果有人在扔垃圾，红外传感器就会探测到当前的掩体。当它检测到有人扔垃圾，传感器开始检测，液晶倒计时6秒。
4)湿度检测模块负责检测垃圾是否为湿垃圾，如果是湿垃圾则2号继电器打开5s后自动关闭。
5)金属检测模块检测是否为金属类型。
6)当物品被检测出为金属垃圾时，系统通过蜂鸣器报警提醒。如果没有检测为湿垃圾或金属垃圾系统判定为干垃圾，同时1号继电器打开5s后自动关闭[5]。
7)当检测出垃圾为金属垃圾时需要使用按键模块打开3号继电器进行强制回收，防止其他无关人员翻动造成垃圾、污染。
8)当检测到不同属性的垃圾时，单个设备给继电器提供低电平。这时会打开继电器，模拟垃圾的投入操作。

二、系统仿真与调试

5.1 系统调试环境搭建

5.1.1 搭建测试环境注意事项

（1）硬件系统的测试环境的设置，应确保各部件与万用板连接时不会太近或者太远了。滤波器容量尽量接近电源，使电源输出更加稳定。同样的部件可以尽量保持功能的完整性减少资源的消耗量。
（2）焊接时，务必注意温度并且尽量不要反复焊接。
5.1.2 系统调试环境搭建
在硬件系统软件系统的设计完成后，将基于系统硬件设备设计的对象焊接在万用板上，设计系统满足设计要求后对PCB进行采样和焊接，硬件调试环境主要包括焊接对象和功能对象、电源模块、示波器、万用表。实物焊主包括以下几个方面：
（1）确定本项目设计中对功能模块进行分类所需的元器件，将所使用的元器件安装在设计图上的位置，分别用万用表检测二极管的极性、五色环电阻阻值和电容容值。
（2）确定系统的整体结构布局，并创建模板。根据设计要求单片机的最小系统采用中、纵接近板底的输入信号，板顶是输出信号端横向左侧是信号输入端，中部是信号处理端，右侧是信号输出端。
（3）垃圾分类系统的布局完成后将各功能模块的部件依次插入板中，观察整

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