一种随叫随到的智能机器人垃圾桶设计与研究(总体设计)或(附件)【字数：13234】
内容该语音报警系统主要由先进的超声波传感器测距驱动控制电路,光电驱动感应控制电路,电机驱动控制电路,照明驱动控制电路和单片机语音提示报警指令控制模块四部分组成,以先进的超声波光电传感器,rpr220光电驱动传感器和单片机语音为系统的核心,通过超声波传感器和单片机采集人与距离最近的信息,再经过传感器的ad两种转换方式让传感器和单片机自动发出语音报警指令,如果通过超声波光电传感器自动检测得到的人与智能垃圾桶的移动距离远远小于传感器设定的距离,则身上的垃圾桶盖自动被传感器打开,通过传感器的agv转换一辆小车自动完成垃圾桶的行驶,当这辆小车已经来到你面前的这个时候会发现没有自动进行语音的提示并且身上的垃圾桶盖显示屏会自动进行语音提示和可爱的表情,当rpr220光电传感器检测得到的垃圾已满时,系统就会发出报警，从而提醒使用者垃圾已满,通过超声波光传感器自动检测得到是否在夜幕降临的这个时候为系统提供了照明。这种卫生、自动、耗能低、有趣的新型分布式智能数字化垃圾桶管理系统是新一代人类在如今科技化的如今即将可以取代传统垃圾桶的重要产品。???
目录
一、绪论 1
(一) 本课题的研究背景和意义 2
(二) 智能垃圾桶的工作原理 2
(三) 智能垃圾桶的主要技术指标 7
(四) 本设计的主要工作 7
二、智能垃圾桶的硬件系统设计
(一) 智能垃圾桶硬件系统总体设计要求 9
(二) 智能垃圾桶微控制硬件系统的总体设计框图 9
(三) 智能垃圾桶的机械结构设计 9
(四) 智能垃圾桶的硬件电路设计 10
三、智能垃圾桶控制系统的PCB设计与制作 17
四、智能垃圾桶的软件系统设计 21
(一) 软件系统总体设计要求 21
(二) 软件系统总体设计框图 21
(三) 智能垃圾桶通信协议 22
(四) 上位机软件设计 23
(五) Android上位机界面 25
(六) Android端的图片处理 25
(七) 嵌入式底层控制程序设计 25
五、系统调试与实现 34
(一) 硬件电 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
路调试 34
(二) 软件调试 35
六．总结 38
七．致谢 39
参考文献 40
附录一 元器件清单 41
附录二 系统电路原理图 43
附录三 PCB 3D效果图 44
一、绪论
（一）本课题的研究背景和意义
在科技发展的今天，市面上的垃圾桶大多以手动或脚踩式的垃圾桶为主,但这类垃圾桶有一个很大的缺点，会给使用者带来生活上的不便以及不卫生。虽然在一些公共场合有一些带盖的垃圾桶，但由于老旧无什么新意,不受人们喜欢，许多的垃圾仍然没有放入垃圾桶。导致垃圾各处散乱、臭气冲天,严重地污染了环境。
本课题设计了一种基于STM32的多功能垃圾桶控制系统。该控制系统主要由超声波测距电路,光释电感应电路,电机驱动控制电路,LED照明控制电路和单片机语音报警控制电路四部分组成,以先进的超声波测距传感器,rpr220光电传感器和STM32最小系统作为智能垃圾桶系统的核心,通过超声波测距传感器和最小系统采集人与距离相关信息,再经过ad和ad转换方式让传感器和单片机自动发出相应的指令,如果先进的超声波测距传感器和单片机检测得到的人与垃圾桶的移动距离远远小于单片机设定的距离,则检测到的垃圾桶盖自动关闭和打开,通过ad和agv转换小车自动完成了垃圾桶的自动行驶,当你检测到小车已经来到你面前的位置时候会自动有相应的语音报警提示并且身上的语音显示屏应该会自动做出语音相应的提示和表情,如果通过rpr220光电传感器检测得到的垃圾已满,系统就应该会发出语音警报来提醒使用者,通过超声光传感器可以检测到是否是在夜幕降临的时候发电机提供的照明,本语音报警系统具有了结构简单，智能的优点,为进一步有效隔绝了人与杂物垃圾,方便了人们的工作和生活。
本课题设计的智能垃圾桶的优势。
解决了在公共场所人们寻找垃圾桶而造成时间损失的困扰。
使用STM32最小系统架构，利用了特有的can总线通信，提高了效率，降低了成本。
使用OLED屏可爱表情，丰富路人的生活。
OPENMV识别手势，体现科技的魅力。
工作方式多样化，可在手机移动端控制，也可以在PC端控制。
（二）智能机器人垃圾桶硬件结构和工作原理
1. 智能机器人垃圾桶硬件结构
智能垃圾桶主要由agv底层的运动速度控制传感器系统、热释电控制传感器、openmv、超声波无线测距传感器模块,红外无线检测传感器模块,蓝牙模块,语音播报控制模块等部分组成。图1为上位机智能冰箱和垃圾桶的控制系统结构设计示意图,图2为下位机智能垃圾桶的结构实物图。控制系统采用上位机加智能下位机的整体结构形式作为上位机智能垃圾桶的上位机控制管理系统,安卓手机或者智能平板电脑作为上位机,采用智能单片机控制器,stm32f103x作为智能下位机。
2. AGV小车工作原理
agv的传感器和扶引操控是指根据传感器agv的导向传感器所得到的引导磁条方位和速度信息,按照传感器agv的速度和路径所感器供给的引导磁条目标方位值核算得出agv的传感器和实践引导磁条操控速度和指令的值,即直接给出传感器agv的引导磁条设定速度和引导磁条转向的偏角,这个速度就是提高agv实践操控速度和技能的关键和要害。简而言之,agv的传感器和扶引磁条操控目标就是对agv轨道的跟踪。agv扶引操控有多种的办法,比如说可以利用导向传感器的引导磁条中心参考点驱动轮作为磁条网络参考点,跟踪传感器引导磁条上的虚拟参考点,这就是其间的一种。agv的引导磁条操控目标就是经过传感器检测的参考点与引导磁条虚拟参考点的相对方位,批改参考点驱动轮的方向和转速以及改变传感器agv的引导磁条跋涉运动方向,尽力可能地让磁条中心参考点驱动轮坐落在磁条虚拟参考点的上方。这样agv就可以尽可能一直沿着轨道跟踪引导线的运转。
当系统接收到小车物料待命机构转移的指令后,操控器体系就根据其所存储的小车运转地图和数据agv对小车当时的方位及小车行驶的方向情况进行了核算、规划和数据分析,选择最佳的小车行驶路线,接着操控指令agv根据小车的当时方向行驶进行转向,当自动指令agv到达小车装载待命机构货品的方位并准确地停位后,移载待命机构再按动作,完结小车装货的进程。然后自动指令agv小车准确地起动,驶向指定的目标待命机构卸货点,准确地停位后,移载待命机构再按动作,完结小车卸货的进程,并向自动操控体系移载机构报告其当时方位和其状况。随之指令agv自动指令小车准确地起动,驶向移载待命机构卸货区域。移载待命机构接到新的物料转移指令后再按动作进行下一次物料转移。
目录
一、绪论 1
(一) 本课题的研究背景和意义 2
(二) 智能垃圾桶的工作原理 2
(三) 智能垃圾桶的主要技术指标 7
(四) 本设计的主要工作 7
二、智能垃圾桶的硬件系统设计
(一) 智能垃圾桶硬件系统总体设计要求 9
(二) 智能垃圾桶微控制硬件系统的总体设计框图 9
(三) 智能垃圾桶的机械结构设计 9
(四) 智能垃圾桶的硬件电路设计 10
三、智能垃圾桶控制系统的PCB设计与制作 17
四、智能垃圾桶的软件系统设计 21
(一) 软件系统总体设计要求 21
(二) 软件系统总体设计框图 21
(三) 智能垃圾桶通信协议 22
(四) 上位机软件设计 23
(五) Android上位机界面 25
(六) Android端的图片处理 25
(七) 嵌入式底层控制程序设计 25
五、系统调试与实现 34
(一) 硬件电 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
路调试 34
(二) 软件调试 35
六．总结 38
七．致谢 39
参考文献 40
附录一 元器件清单 41
附录二 系统电路原理图 43
附录三 PCB 3D效果图 44
一、绪论
（一）本课题的研究背景和意义
在科技发展的今天，市面上的垃圾桶大多以手动或脚踩式的垃圾桶为主,但这类垃圾桶有一个很大的缺点，会给使用者带来生活上的不便以及不卫生。虽然在一些公共场合有一些带盖的垃圾桶，但由于老旧无什么新意,不受人们喜欢，许多的垃圾仍然没有放入垃圾桶。导致垃圾各处散乱、臭气冲天,严重地污染了环境。
本课题设计了一种基于STM32的多功能垃圾桶控制系统。该控制系统主要由超声波测距电路,光释电感应电路,电机驱动控制电路,LED照明控制电路和单片机语音报警控制电路四部分组成,以先进的超声波测距传感器,rpr220光电传感器和STM32最小系统作为智能垃圾桶系统的核心,通过超声波测距传感器和最小系统采集人与距离相关信息,再经过ad和ad转换方式让传感器和单片机自动发出相应的指令,如果先进的超声波测距传感器和单片机检测得到的人与垃圾桶的移动距离远远小于单片机设定的距离,则检测到的垃圾桶盖自动关闭和打开,通过ad和agv转换小车自动完成了垃圾桶的自动行驶,当你检测到小车已经来到你面前的位置时候会自动有相应的语音报警提示并且身上的语音显示屏应该会自动做出语音相应的提示和表情,如果通过rpr220光电传感器检测得到的垃圾已满,系统就应该会发出语音警报来提醒使用者,通过超声光传感器可以检测到是否是在夜幕降临的时候发电机提供的照明,本语音报警系统具有了结构简单，智能的优点,为进一步有效隔绝了人与杂物垃圾,方便了人们的工作和生活。
本课题设计的智能垃圾桶的优势。
解决了在公共场所人们寻找垃圾桶而造成时间损失的困扰。
使用STM32最小系统架构，利用了特有的can总线通信，提高了效率，降低了成本。
使用OLED屏可爱表情，丰富路人的生活。
OPENMV识别手势，体现科技的魅力。
工作方式多样化，可在手机移动端控制，也可以在PC端控制。
（二）智能机器人垃圾桶硬件结构和工作原理
1. 智能机器人垃圾桶硬件结构
智能垃圾桶主要由agv底层的运动速度控制传感器系统、热释电控制传感器、openmv、超声波无线测距传感器模块,红外无线检测传感器模块,蓝牙模块,语音播报控制模块等部分组成。图1为上位机智能冰箱和垃圾桶的控制系统结构设计示意图,图2为下位机智能垃圾桶的结构实物图。控制系统采用上位机加智能下位机的整体结构形式作为上位机智能垃圾桶的上位机控制管理系统,安卓手机或者智能平板电脑作为上位机,采用智能单片机控制器,stm32f103x作为智能下位机。
2. AGV小车工作原理
agv的传感器和扶引操控是指根据传感器agv的导向传感器所得到的引导磁条方位和速度信息,按照传感器agv的速度和路径所感器供给的引导磁条目标方位值核算得出agv的传感器和实践引导磁条操控速度和指令的值,即直接给出传感器agv的引导磁条设定速度和引导磁条转向的偏角,这个速度就是提高agv实践操控速度和技能的关键和要害。简而言之,agv的传感器和扶引磁条操控目标就是对agv轨道的跟踪。agv扶引操控有多种的办法,比如说可以利用导向传感器的引导磁条中心参考点驱动轮作为磁条网络参考点,跟踪传感器引导磁条上的虚拟参考点,这就是其间的一种。agv的引导磁条操控目标就是经过传感器检测的参考点与引导磁条虚拟参考点的相对方位,批改参考点驱动轮的方向和转速以及改变传感器agv的引导磁条跋涉运动方向,尽力可能地让磁条中心参考点驱动轮坐落在磁条虚拟参考点的上方。这样agv就可以尽可能一直沿着轨道跟踪引导线的运转。
当系统接收到小车物料待命机构转移的指令后,操控器体系就根据其所存储的小车运转地图和数据agv对小车当时的方位及小车行驶的方向情况进行了核算、规划和数据分析,选择最佳的小车行驶路线,接着操控指令agv根据小车的当时方向行驶进行转向,当自动指令agv到达小车装载待命机构货品的方位并准确地停位后,移载待命机构再按动作,完结小车装货的进程。然后自动指令agv小车准确地起动,驶向指定的目标待命机构卸货点,准确地停位后,移载待命机构再按动作,完结小车卸货的进程,并向自动操控体系移载机构报告其当时方位和其状况。随之指令agv自动指令小车准确地起动,驶向移载待命机构卸货区域。移载待命机构接到新的物料转移指令后再按动作进行下一次物料转移。
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