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　　116 ELECTRONICS WORLD技术交流 基于单片机的智能垃圾桶的设计 广州城建职业学院 华俊芳 【摘要】当前市面上销售的带盖垃圾桶，开盖时均需采用手动或脚踩方式实现，这种开盖方式主要的缺点是给使用者带来既不卫生又不方 便。本文致力于设计出一种能自动打开盖的垃圾桶，减少卫生隐患。当人的手或物体接近投物口时leyu·(中国)官方网站，垃圾桶盖便会自动开启,等垃圾投入完 毕，在设定时间内垃圾桶盖又会自动关闭，人、物不需接触垃圾桶，在长时间不使用的情况下会自动进入休眠模式以便节能。 【关键词】热释红外感应；智能；垃圾桶 现在，许多发达国家都在致力于研究新型智能型垃圾桶，使垃 圾桶具有自动工作能力。 传统的垃圾桶都是采用不封口、手动或者脚踩的方式打开桶盖 投递垃圾，不但操作麻烦，而且对的卫生健康有不利影响，对 空气环境也不利。针对以上问题提，本文提出了一种简单实用的智 能型垃圾桶的设计方案，能够在人们需要的时候自动开合桶盖的垃 圾桶。垃圾桶通过及时的关闭桶盖，可以有效地抑制异味的散发以 及能遮雨，当人们需要扔垃圾时能自动开盖，避免接触，从而抑制 病菌传播。它能够在人的手或物体接近投物口约一米时，垃圾桶自 动开盖，等垃圾投入完毕，人离开后，垃圾桶桶盖又自动关闭。 一、产品硬件的总体设计 1.硬件连接框架图如图1所示 图1 硬件连接框架图 2.硬件的选取 （1）HC-SR501热释电红外传感模块 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出 电信号的传感器。它可以作为红外激光的一种较理想的探测器。它 目标正在被广泛的应用到各种自动化控制装置中。 （2）STC89C52RC单片机 TC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位 微，具有 8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经 典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机 不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程 Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超 有效的解决方案。 （3）L298N电机驱动板模块 L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该 芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达 46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A； 额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以 用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载。使用 L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步 进电机，也可以驱动两台直流电机。 （4）LM7805 稳压器 7 805是最常用到的稳压芯片，它的使用方便，用很简单的电 路即可以输入一个直流稳压电源，它的输出电压恰好为5V，刚好 是51系列单片机以及其他电路模块运行所需的电压，其有固定的电 压输出，应用非常广泛。 （5）RS-550直流电机 AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微，具有8K 在系统可编程Flash存储器。AT89S52具有以下标准功能：8k字节 Flash，256字节RAM，32位I/O口线位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串 行口，片内晶振及时钟电路。 3.产品的制作流程 （1）焊接电路板；（2）模块接线）制 作垃圾桶模型；（5）硬件安装。 二、产品软件的总体设计 1.设计流程如图2所示 图2 程序流程图 三、电路设计 电路图用proteus仿线 电路设计图 四、调试 1.调试内容：（1）观察通电的前一分钟初始化过程中桶盖是否 动作，如果不动作，可能是硬件出现问题，需检查硬件；（2）当用 人手在桶前挥动（进入热释红外感应区域），观察桶盖是否会自动打 开，打开的弧度是否合适，如果弧度不合适，可以通过修改程序的延 时数值来调整；（3）当人手离开桶前离开（离开热释红外感应区 域），观察桶盖是否自动闭合，桶盖闭合和电机转动时间是否一 致，如果不一致，也可以通过修改程序的延时数值来调整。 2.实际调试：在初次调试时主要出现了两个问题，（1）热释红外检 测不稳定，当人手在桶前挥动时，电机偶尔动作，偶尔不动作。最终判 定是热释红外感应灵敏度低，通过调节热释红外感应器模块上的滑动电 阻调节成功解决；（2）电机动作反应缓慢，解决第一个问题后，当人手 离开时，电机隔了稍长的时间才做出动作，垃圾桶盖关闭后，再立即用 手去测试时垃圾桶无反应，隔开时间后再用手测试，垃圾桶动作，此现 象对使用者动作不配合，最终通过修改了延时程序得以解决。 （下转第119页） 119 ELECTRONICS WORLD技术交流 3.2 业务逻辑层实现 Spring通过在配置文件ApplicationContext.xml中定义数据源和配置Ses- sionFactory来实现Hibernate资源的依赖注入。配置主要代码如下： bean id =”defalutData S ource “ class=”oPool edData Source” ! -以下设置数据库驱动、URL、用户名、密码等- / bean classpath*:/cn/gl/base/*/entity/Book.hbm.xml !-列出所有PO映射文件- 利用Spring的事务管理功能，在IoC中配置声明式事务管理。 配置局部事务管理器，通过元素使用前面配置好的数据源： 通过元素配置事务处理 策略： 利用元素配置，通过AOP实现Java对象方法的事务管理。 3.3 表示层实现 struts2的核心文件struts. xml内定义了系列Action，定义时指定了该Ac- tion处理结果与视图资源之间的关系6。添加教材信息的主要代码如下： /jsp/book/bookadd.jsp 在BookAction类中调用addBook()方法： public String addBook() throws GlobalException /详细的业务逻辑 return add; 当BookAction返回值为add时，页面跳转到bookadd.jsp供前台 展示。 4.结语 实践表明，SSH2框架的使用，简化了程序代码，降低了各层 间的耦合度，使得程序的层次结构更加清晰；并提供了该类系统的 通用解决方案，缩短了开发周期，降低了开发成本。实现了快速开 发高效、稳定系统的目的。 参考文献 1王建文,王敏.基于Struts框架的油田信息管理系统研究与实现J. 计算机工程与设计,2009,30(16):3231- 3233. 2周晨,陆正等.基于 SSH2 的无纸化考试系统的设计与实现J. 软件,2013,34(12):104. 3孟劼.精通Spring-Java轻量级架构开发实践M.北京:人民邮电 出版社,2006:7-22. 4王玲.SSH2在设备管理系统中的设计与实现J.信息技术puter,2003,36(7):93-94. 6张红卫.基于SSH的多语种构件库管理系统的设计与实现J. 计算机应用与软件,2010,27(5):139-143. 作者简介： 刘娟（1983），女leyu·(中国)官方网站，陕西西安人，硕士，西安建筑科技大学 华清学院，助教，研究方向：计算机技术及应用。 （上接第116页） 五、结束语 本文是一篇自动开合垃圾桶盖论文。虽然该产品已不需用手直 接接触垃圾桶桶盖，但要真正使垃圾桶实现智能化，这还只能算是 第一步。由于这种垃圾桶的功能还比较单一，并且直接开关盖这一 功能机械耗损程度较高，所以还有待改进的地方。 参考文献 1王静霞.单片机应用技术(C语言版)第2版M.电子工业出版社,2014. 2周慧珺,许锦标.新型智能垃圾桶的设计方案J.广东工业大学 学报2006,23(3):85-88. 3王和平.智能红外线自动垃圾桶设计J.承德石油高等专科学 校学报,2011,13(3):40-43. 作者简介： 华俊芳（1985），女，硕士研究生，广州城建职业学院，讲 师，从事方向：机电一体化。 （上接第117页） 图4 远程控制终端程序流程图 步骤1，系统初始化，读取存储器U11中所存储的控制策略， 完成后进入步骤2； 步骤2，激活各执行器，完成后进入步骤3； 步骤3，按键Y是否触发，若是进入步骤4，若否进入步骤6； 步骤4，进入执行器模式设定步骤，扫描键盘触按情况，并等 待，若按键Y被再次触发，进入步骤5，否则等待； 步骤5，依照所设定控制模式，调用相关控制策略，完成后进 入步骤6； 步骤6，获取DCU对RTU各执行器的控制模式，若缺省则进入 步骤8，若存在新模式指令，则进入步骤7； 步骤7，重设执行器运行模式，完成后进入步骤8； 步骤8leyu·(中国)官方网站，接收执行器控制指令及相关数据信息，完成后进入步骤9； 步骤9，数据运算，对执行器进行控制，完成后返回步骤3。 4.总结 本文给出了一种船舶信息网络系统远程控制终端系统的设计方案， 其通过采用CPLD EPM7128SLC84-15为终端各执行器、按键及串口通信模 块提供数字信号接口，弥补了STC89C52外设接口不足的缺点，实现了整 体功能。从而实现了各船载执行器的准确、高效、实时控制。

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