【单片机设计项目课题】基于51单片机的智能垃圾桶设计

发布时间：2025-04-30 11:24

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摘要

垃圾桶伴随人类走过了几个世纪，作为人类生活中不可或缺的必需品，给人类生活环境带来了处理生活垃圾的极大方便。因为本设计的新型智能垃圾桶具有自动倾倒垃圾的功能，让人们不会直接接触不必要的垃圾污染和细菌，当垃圾桶通过红外传感器检测到垃圾桶已经装满垃圾时，可以自动将垃圾运送到垃圾站倒掉，不用人们用手去倒垃圾，这样人们就可以避免了直接的细菌污染。当今社会发展迅速迅，所有的事物都在快速变化着的同时，环境保护更是一个为人们所应该重视的大问题，环境保护也是全世界所必要关注的大问题。如果全世界上的人都不关心环境保护，那我们人类的生活将是危险及糟糕的，等到呼吸的每一口空气都是恶心的，想要看到一片绿叶也是困难时，说明地球已经走向灭亡。所以，环境保护是我们每一个人的责任，环保从个人做起，从小事做起。

关键字：51单片机，智能垃圾桶，环境保护

1 设计任务分析

2 技术方案的详细设计

2.1 本系统的设计方案

2.1.1 系统概述

2.2 设计思路

2.3 元器件的选用与电路设计

2.3.1 垃圾验满检测电路

2.3.2两路循迹传感器的检测电路

2.3.3电机驱动电路

2.3.4报警电路

2.3.5单片机最小系统

2.3.6单片机的时钟电路与复位电路设计

3软件部分

3.1主程序基本流程图

3.2子程序设计

3.2.1验满工作流程图

1 设计任务分析

本设计主要由2个红外探测装置红外循迹装置、控制核心、电机构成，主要完成以下几点功能：

1.利用红外探测原理，自行检测垃圾桶里的垃圾是否装满；

2.若红外探测装置检测到垃圾桶已经装满垃圾，则垃圾桶自动报警；

3.利用红外循迹作为垃圾桶盖打开.关时检测的装置，

4.利用红外探测原理，检测有人时, 驱动电机垃圾桶开盖；

5.若红外探测装置检测到垃圾桶没有人时，测默认关闭状态。

2 技术方案的详细设计

2.1 本系统的设计方案

2.1.1 系统概述

本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理和用户操作。

为了探测移动人体，通常使用双元件型热释电红外线传感器，在这种传感器内部，两个灵敏元件反相连接，当人体静止时两元件极化程度相同，互相抵消。但人体移动时，两元件极化程度不同，净输出电压不为0，从而达到了探测移动人体的目的。

该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块化分为数据采集、按键控制、报警等模块。电路结构可划分为：热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示灯组成。

2.2 设计思路

本设计由电源电路、单片机最小系统、控制电路、电机驱动电路、红外循迹检测电路、显示电路、报警电路七大模块组成。如图2-1所示：

图2-1 总体设计框图

红外循迹检测电路是用来检测垃圾桶是否装满或者是否有人来扔垃圾，当红外检测传感器的输出端输出为低电平时，垃圾标志位检测传感器的LED灯被点亮，说明此刻垃圾桶有人来扔垃圾，红外循迹检测传感器将垃圾桶有人来扔垃圾这个信号反馈给控制核心单片机。单片机对垃圾桶的这个信号进行处理后，驱动电机将垃圾盖打开，如果红外检测传感器输出端的电平为高电平，。在这个过程中，单片机通过两路红外循迹传感器不间断的对垃圾桶周围进行采集，将采集到的信息发送给单片机，单片机控制电机来实现垃圾桶开盖和关盖的问题；如果另一个红外检测传感器输出端的电平为高电平，说明垃圾桶装满。