基于stm32的智能垃圾桶系统的设计与实现(附件)【字数：9856】
摘 要本课题设计是为了解决当今的生活垃圾的收集问题。本智能垃圾桶的系统是由以STM32芯片为主导的单片机，然后再通过红外感应模块、电机驱动模块、超声波测距模块、语音播报模块和电源模块来驱动的。垃圾桶是否满了是由LCD1602显示器来表达出来的，而人与智能垃圾桶之间的距离则是由红外感应传感器来实现的，如果红外感应传感器检测到人与垃圾桶的距离比较近，垃圾桶就会自动翻盖。如果垃圾桶内的垃圾满了的话，超声波就会检测出来垃圾桶满了 ，然后系统就会进行语音播报。本智能垃圾桶系统拥有结构的简单、性能十分的稳定、操作十分的便捷、成本也比较低、实物智能化等优点。
目录
一、引言 1
（一） 智能垃圾桶的背景 1
（二） 智能垃圾桶的意义 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、方案设计及元器件选择 3
（一）智能垃圾桶的系统框图 3
（二）STM32单片机简述 3
三、系统硬件设计 6
（一）红外感应模块 6
（二）电机驱动模块 7
（三）超声波测距模块 9
（四）WT588D语音播报模块 10
（五）电源模块 11
（六）液晶显示器芯片介绍 11
四、系统软件设计 13
（一）系统程序总体流程图 13
（二）超声波测距模块的程序设计 14
（三）控制电机正转和反转的程序设计 16
五、实物制作与安装 18
总结 20
参考文献 21
致 谢 21
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 25
一、引言
智能垃圾桶的背景
现在的人们越来越注重家居用器具的智能性，所以现在市场上应运而生的出现了各式各样的智能垃圾桶，就比如按压式的垃圾桶、具有智能语音识别功能的垃圾桶、能自动分类的垃圾桶等智能垃圾桶，使人们的生活更加的便捷。而智能语音识别垃圾桶十分的便捷，它是通过语音识别算法对控制语音命令进行识别，比如前进、后退、开盖、关盖等指令，这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
样就可以完成远距离并且非接触式智能的控制垃圾桶的开关，为什么现在很多人都在研究新型智能垃圾桶，就是为了能够让垃圾桶能拥有更多的功能，比如可以更好的调节垃圾桶的开盖角度、垃圾桶自动分类、控制垃圾桶遥控封袋等功能，使垃圾桶能更好的为人们服务。
智能垃圾桶的意义
在现如今的中国的生活垃圾污染成为了最严重的社会公害之一，因为国家自从改革开放以来，国家的经济在高速的发展，城市的人口数量在大大的增加、也就导致了城市的规模和范围也在不断的扩大，中国城市的生活垃圾产量持续增多，特别是近些年来，伴随着经济的快速发展，公共场合的垃圾不能很好的收集，就会造成特别严重的生活垃圾污染，也就会严重的影响着市容。所以为了防止生活垃圾污染，人们就要养成良好的垃圾回收处理的好习惯。
伴随着国家科学技术的快速发展和人们生活水平的提高，现在的人们对身体健康和卫生和谐的生活环境越来越注重。手动翻盖的垃圾桶缺点尤为的突出，垃圾桶的开关需要人们用手来操作，因为人们的手近距离的接触垃圾桶，特别容易让人们的手接触细菌，非常的不卫生。所以后来人们又发明了用脚代替手的脚踩翻盖式的垃圾桶，但是这种垃圾桶的缺点就是在使用一段时间后，因为人们丢垃圾需要经常弯腰起身，非常的不方便，所以会特别累。于是现在的人们迫切希望有一种能自动检测人与垃圾桶的距离的垃圾桶，如果人离垃圾桶近的话就会自动翻盖，扔完垃圾人走开就会自动关闭盖子。所以，智能垃圾桶就因需求而诞生了。
本文主要研究内容
本次的智能垃圾桶设计是以STM32单片机为基础而设计开发出来的。这个系统的主要功能就是它能够完成垃圾桶盖子的自动开关，垃圾装满的话就会进行语音播报，如果有人靠经垃圾桶的话，单片机就会启动步进电机打开垃圾桶的桶盖然后再经过设定的延时时刻后自动关闭垃圾桶的桶盖。智能垃圾桶盖子的打开和关闭是由步进电机的正转和反转来控制的。本设计还运用了超声波来检测垃圾桶内的垃圾是否装满。当垃圾桶内的垃圾装满时，WT588D语音播报模块就会进行语音播报以达到提醒人们垃圾桶内的垃圾已经装满了。
主要内容包括：
1.红外检测功能
2.步进电机驱动电路的设计
3.垃圾高度检测功能
4.LCD1602液晶显示
5.语音播报
二、方案设计及元器件选择
（一）智能垃圾桶的系统框图
该智能垃圾箱的控制系统所实现的功能有：每当有人靠近垃圾桶的特定范围，垃圾桶的盖子就会自动打开然后再关闭、当垃圾桶内的垃圾装满时就会进行语音播报来提醒人们。实现了这两个功能就可以使人们更加方便的扔垃圾，并保证了人们能更少的接触垃圾桶，减少了细菌的传播。本次的设计使用的核心元件是STM32单片机，下面的系统整体设计框图就简单明了的反映了本次系统的实现方案。
系统整体框图
（二）STM32单片机简述
STM32这个单片机就是我们所熟知的一种小型计算机，它常常被用在一些控制领域。本次所用的STM32单片机的内部结构主要是一些单块集成电路。而这个STM32单片机内部最为重要的结构就是CPU处理芯片、IO口和存储器这三个。如果我们要控制外围器件的话就只需要用相应的编译器吧谢号的程序烧人就可以了。STM32单片机本身是一个高性能、低电压、微处理和快速可擦除字节的单片机，它的操作十分的简单。在医疗机构和工业生产中广泛应用。
为了完成单片机与电路或外部功能信息的交流，通常用管脚将它们相连接达到通连的效果，这样就可以实现系统的功能。随着科技的进步，科学家想出了让很多引脚是双功能或多功能的，这样就使单片机的体积变的更加的小外观也更加的美观。而本设计所用的单片机的封装形式就是多种多样的，本设计所用的单片机的封装形式是40线双列直播式。如下图1所示。
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目录
一、引言 1
（一） 智能垃圾桶的背景 1
（二） 智能垃圾桶的意义 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、方案设计及元器件选择 3
（一）智能垃圾桶的系统框图 3
（二）STM32单片机简述 3
三、系统硬件设计 6
（一）红外感应模块 6
（二）电机驱动模块 7
（三）超声波测距模块 9
（四）WT588D语音播报模块 10
（五）电源模块 11
（六）液晶显示器芯片介绍 11
四、系统软件设计 13
（一）系统程序总体流程图 13
（二）超声波测距模块的程序设计 14
（三）控制电机正转和反转的程序设计 16
五、实物制作与安装 18
总结 20
参考文献 21
致 谢 21
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 25
一、引言
智能垃圾桶的背景
现在的人们越来越注重家居用器具的智能性，所以现在市场上应运而生的出现了各式各样的智能垃圾桶，就比如按压式的垃圾桶、具有智能语音识别功能的垃圾桶、能自动分类的垃圾桶等智能垃圾桶，使人们的生活更加的便捷。而智能语音识别垃圾桶十分的便捷，它是通过语音识别算法对控制语音命令进行识别，比如前进、后退、开盖、关盖等指令，这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
样就可以完成远距离并且非接触式智能的控制垃圾桶的开关，为什么现在很多人都在研究新型智能垃圾桶，就是为了能够让垃圾桶能拥有更多的功能，比如可以更好的调节垃圾桶的开盖角度、垃圾桶自动分类、控制垃圾桶遥控封袋等功能，使垃圾桶能更好的为人们服务。
智能垃圾桶的意义
在现如今的中国的生活垃圾污染成为了最严重的社会公害之一，因为国家自从改革开放以来，国家的经济在高速的发展，城市的人口数量在大大的增加、也就导致了城市的规模和范围也在不断的扩大，中国城市的生活垃圾产量持续增多，特别是近些年来，伴随着经济的快速发展，公共场合的垃圾不能很好的收集，就会造成特别严重的生活垃圾污染，也就会严重的影响着市容。所以为了防止生活垃圾污染，人们就要养成良好的垃圾回收处理的好习惯。
伴随着国家科学技术的快速发展和人们生活水平的提高，现在的人们对身体健康和卫生和谐的生活环境越来越注重。手动翻盖的垃圾桶缺点尤为的突出，垃圾桶的开关需要人们用手来操作，因为人们的手近距离的接触垃圾桶，特别容易让人们的手接触细菌，非常的不卫生。所以后来人们又发明了用脚代替手的脚踩翻盖式的垃圾桶，但是这种垃圾桶的缺点就是在使用一段时间后，因为人们丢垃圾需要经常弯腰起身，非常的不方便，所以会特别累。于是现在的人们迫切希望有一种能自动检测人与垃圾桶的距离的垃圾桶，如果人离垃圾桶近的话就会自动翻盖，扔完垃圾人走开就会自动关闭盖子。所以，智能垃圾桶就因需求而诞生了。
本文主要研究内容
本次的智能垃圾桶设计是以STM32单片机为基础而设计开发出来的。这个系统的主要功能就是它能够完成垃圾桶盖子的自动开关，垃圾装满的话就会进行语音播报，如果有人靠经垃圾桶的话，单片机就会启动步进电机打开垃圾桶的桶盖然后再经过设定的延时时刻后自动关闭垃圾桶的桶盖。智能垃圾桶盖子的打开和关闭是由步进电机的正转和反转来控制的。本设计还运用了超声波来检测垃圾桶内的垃圾是否装满。当垃圾桶内的垃圾装满时，WT588D语音播报模块就会进行语音播报以达到提醒人们垃圾桶内的垃圾已经装满了。
主要内容包括：
1.红外检测功能
2.步进电机驱动电路的设计
3.垃圾高度检测功能
4.LCD1602液晶显示
5.语音播报
二、方案设计及元器件选择
（一）智能垃圾桶的系统框图
该智能垃圾箱的控制系统所实现的功能有：每当有人靠近垃圾桶的特定范围，垃圾桶的盖子就会自动打开然后再关闭、当垃圾桶内的垃圾装满时就会进行语音播报来提醒人们。实现了这两个功能就可以使人们更加方便的扔垃圾，并保证了人们能更少的接触垃圾桶，减少了细菌的传播。本次的设计使用的核心元件是STM32单片机，下面的系统整体设计框图就简单明了的反映了本次系统的实现方案。
系统整体框图
（二）STM32单片机简述
STM32这个单片机就是我们所熟知的一种小型计算机，它常常被用在一些控制领域。本次所用的STM32单片机的内部结构主要是一些单块集成电路。而这个STM32单片机内部最为重要的结构就是CPU处理芯片、IO口和存储器这三个。如果我们要控制外围器件的话就只需要用相应的编译器吧谢号的程序烧人就可以了。STM32单片机本身是一个高性能、低电压、微处理和快速可擦除字节的单片机，它的操作十分的简单。在医疗机构和工业生产中广泛应用。
为了完成单片机与电路或外部功能信息的交流，通常用管脚将它们相连接达到通连的效果，这样就可以实现系统的功能。随着科技的进步，科学家想出了让很多引脚是双功能或多功能的，这样就使单片机的体积变的更加的小外观也更加的美观。而本设计所用的单片机的封装形式就是多种多样的，本设计所用的单片机的封装形式是40线双列直播式。如下图1所示。
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