智能分拣垃圾桶的设计(附件)【字数：9646】
摘 要随着人们生活水平的提高已经全国人口的增多，城市生活中的日常垃圾也越来越多。传统的垃圾处理方式“埋”与“烧”不仅会对城市的生态环境造成损害而且以不能满足当前的需求，况且绝大多数的垃圾是可以回收利用的，具有较高的价值。 在此背景下我们开发了一款的智能分拣垃圾桶由三菱PLC，步进电机，传感器等构成。具有垃圾分类，套换代，短信微信报警等功能。利用传感技术，该垃圾桶可以识别金属、塑料和玻璃等回收价值较高的垃圾。利用GPRS模块，该垃圾桶可以实现时时数据传输方便控制中心监控每个垃圾桶的余量，方便派出相关人员进行管理。经过测试，该系统运行稳定。
目 录
第一章 绪论 1
1.1本课题选择的背景 1
1.2本课题研究意义 2
第二章 系统方案选择和总体结构设计 4
2.1主控制器的选择 4
2.2电机的选择 5
第三章 总体结构设计 9
3.1垃圾分拣部分设计 9
3.2垃圾存储部分设计 10
第四章 系统总程序设计 13
4.1 垃圾分类程序设计 13
4.2垃圾存储部分设计 17
4.2.1预警部分设计 17
4.2.2垃圾桶出箱体部分设计 17
第五章 调试过程中遇到的问题及项目未来的运用 19
5.1调试过程中遇到的问题 19
5.2项目未来的优化及运用 19
5.2.1项目的优化 19
5.2.2 项目未来的运用 20
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
绪论
1.1本课题选择的背景
目前，我国城市化发展速度居世界前列，城市垃圾的数量随着城市规模和数量在不断扩大也在随之增加。它对城市环境造成巨大的污染，也对居民健康构成威胁，垃圾处理已经成为城市发展中亟需解决的问题。而解决这一问题的关键就是：从源头上解决垃圾分类回收再利用问题，形成绿色循环经济。然而我国垃圾分类回收体系与发达国家相比起步较晚，存在着垃圾分类标准不统一、分类体系不完善、居民垃圾分类回收的意识不高等诸多问题。目前从业人员上门回收 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是我国垃圾分类回收的主要方式，然后再交由垃圾回收厂进行分类回收，最后是交付企业进行二次利用。此外在垃圾的运输、处理过程中，也存在着基础设施不齐全、管理不规范等诸多问题极易造成二次环境污染。
据统计，我国大部分居民没有垃圾分类意识或垃圾分类意识很薄弱，参与垃圾分类投放积极性不高。只有小部分人有较强的垃圾分类意识并且参与垃圾分类投放。由此看来，南京市自2000年被列为垃圾分类回收试点城市以来，垃圾分类回收并没有取得很好的效果。传统方式的垃圾投放讲究方便快捷，而且现有的垃圾分类投放基本以自愿为原则,再加上人们对垃圾污染的危害了解度不高，使得人们难以接受现在的垃圾分类投放的模式，因此垃圾分类投放公众参与度难以提高。
目前我国处理垃圾最常见的方法是焚烧或掩埋。但要想实现垃圾分类回收，一套有效的垃圾分类系统是必不可少的。采用传统的垃圾处理法是无法把有毒有害的物质分开处理、无法有效回收可二次利用的垃圾从而导致资源浪费、环境被污染。而智能分拣垃圾桶可以在根源上做到垃圾的智能化分类回收，并且能够做到变废为宝。 这是一套工作运行自动化、信息化的智能垃圾分类管理系统。采用GPRS模块来实时通讯，把各个垃圾桶的状况数据准确地传输到后台管理系统中进行处理。垃圾桶中装有许多传感器，用于识别垃圾种类和检测目前垃圾桶所剩余量。区别于以往的传统垃圾分类系统，这套系统显然提高了垃圾分类回收的效率，一定程度上提高了垃圾回收的管理水平，目前我国推广的垃圾分类回收系统还没有完全普及，增加了人力物力的支出，且得不到预想的效果。所以迫切需要建立智能化的垃圾处理系统。
1.2本课题研究意义
众所周知，随着我国经济快速发展，人民生活水平提高，生活垃圾的产量也随之增加。根据中国城市环境卫生协会统计数据显示，2014年全国城市生活垃圾年产量超过1.7亿吨，占世界垃圾总产量的25.8%，且以每年6% ～ 8%的速度增加。除去县城乡镇，现在全国 688 座城市，已有 3/4 的城市被垃圾包围，且有 1/3 的城市没有可以有效处理垃圾的场所，我国已成为世界上城市垃圾问题最严重的国家之一。中国城市每年因垃圾造成的资源损失价值在350亿元至 400亿元人民币，因此解决垃圾分类回收处理问题迫在眉睫。公开数据显示，我国每年公开数据显示，我国每年产生近1.5亿吨城市垃圾，如图11，有近三分之二的城市被垃圾包围。其中，武汉日产生活垃圾1.34万吨，每处理1000吨垃圾，需要500~1000亩土地进行填埋，并且只能使用20年;上海日产生活垃圾2.2万吨;北京日产生活垃圾1.84万吨，面积超过千平米的垃圾堆放场和处理厂数量超过500个;深圳日产垃圾逾1.78万吨，要近万辆垃圾车才装得下，把这些垃圾车叠起来，相当于60多座地王大厦的高度。与此同时，我国每年可二次利用但未得到利用的废弃物价值高达6000亿元以上。其中，约有1亿吨废钢铁、1500万吨废纸、800万吨废塑料、200万吨以上有色金属。仅每年扔掉的80多亿只废干电池中就含7万多吨锌、20万吨二氧化锰。如果这些废弃物得到二次利用，不仅解决了环境污染难题，同时也会产生可观的经济效益。
在我国的大中城市中，公共场所经常可以看到分类投放垃圾的广告，但其宣传意义远大于实际效果。其中一个重要原因是多数居民没有垃圾分类的意识。特别是没有规范使用垃圾箱，缺乏相应的管理机制，导致空有各种分类的垃圾箱，但居民仍乱投放垃圾，并没有有效利用垃圾箱。此外，由于垃圾处理基础设施不完善，在垃圾运输过程中花费大量人力物力，造成资源浪费，导致垃圾处理的效率低、成效小。因此，推广智能化分拣垃圾桶对于提高垃圾分类回收效率以及资源二次利用具有重大意义。从当前垃圾分类回收利用的程度上来看，我国的垃圾回收利用率还不到30%，而许多发达国家的利用率已经达到70%甚至更高，因此我国垃圾分类回收利用还有更多的发展空间。
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图11 垃圾现状图
系统方案选择和总体结构设计
本设计主要是以三菱FX1N系列PLC为主控制器，垃圾分类主要是基于金属传感器、光电传感器、电容式传感器，而垃圾入相应箱体时的精确定位则是由步进电机完成。
2.1主控制器的选择
最初考虑了三菱Q系列PLC与FX系列PLC的选择
目 录
第一章 绪论 1
1.1本课题选择的背景 1
1.2本课题研究意义 2
第二章 系统方案选择和总体结构设计 4
2.1主控制器的选择 4
2.2电机的选择 5
第三章 总体结构设计 9
3.1垃圾分拣部分设计 9
3.2垃圾存储部分设计 10
第四章 系统总程序设计 13
4.1 垃圾分类程序设计 13
4.2垃圾存储部分设计 17
4.2.1预警部分设计 17
4.2.2垃圾桶出箱体部分设计 17
第五章 调试过程中遇到的问题及项目未来的运用 19
5.1调试过程中遇到的问题 19
5.2项目未来的优化及运用 19
5.2.1项目的优化 19
5.2.2 项目未来的运用 20
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
绪论
1.1本课题选择的背景
目前，我国城市化发展速度居世界前列，城市垃圾的数量随着城市规模和数量在不断扩大也在随之增加。它对城市环境造成巨大的污染，也对居民健康构成威胁，垃圾处理已经成为城市发展中亟需解决的问题。而解决这一问题的关键就是：从源头上解决垃圾分类回收再利用问题，形成绿色循环经济。然而我国垃圾分类回收体系与发达国家相比起步较晚，存在着垃圾分类标准不统一、分类体系不完善、居民垃圾分类回收的意识不高等诸多问题。目前从业人员上门回收 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是我国垃圾分类回收的主要方式，然后再交由垃圾回收厂进行分类回收，最后是交付企业进行二次利用。此外在垃圾的运输、处理过程中，也存在着基础设施不齐全、管理不规范等诸多问题极易造成二次环境污染。
据统计，我国大部分居民没有垃圾分类意识或垃圾分类意识很薄弱，参与垃圾分类投放积极性不高。只有小部分人有较强的垃圾分类意识并且参与垃圾分类投放。由此看来，南京市自2000年被列为垃圾分类回收试点城市以来，垃圾分类回收并没有取得很好的效果。传统方式的垃圾投放讲究方便快捷，而且现有的垃圾分类投放基本以自愿为原则,再加上人们对垃圾污染的危害了解度不高，使得人们难以接受现在的垃圾分类投放的模式，因此垃圾分类投放公众参与度难以提高。
目前我国处理垃圾最常见的方法是焚烧或掩埋。但要想实现垃圾分类回收，一套有效的垃圾分类系统是必不可少的。采用传统的垃圾处理法是无法把有毒有害的物质分开处理、无法有效回收可二次利用的垃圾从而导致资源浪费、环境被污染。而智能分拣垃圾桶可以在根源上做到垃圾的智能化分类回收，并且能够做到变废为宝。 这是一套工作运行自动化、信息化的智能垃圾分类管理系统。采用GPRS模块来实时通讯，把各个垃圾桶的状况数据准确地传输到后台管理系统中进行处理。垃圾桶中装有许多传感器，用于识别垃圾种类和检测目前垃圾桶所剩余量。区别于以往的传统垃圾分类系统，这套系统显然提高了垃圾分类回收的效率，一定程度上提高了垃圾回收的管理水平，目前我国推广的垃圾分类回收系统还没有完全普及，增加了人力物力的支出，且得不到预想的效果。所以迫切需要建立智能化的垃圾处理系统。
1.2本课题研究意义
众所周知，随着我国经济快速发展，人民生活水平提高，生活垃圾的产量也随之增加。根据中国城市环境卫生协会统计数据显示，2014年全国城市生活垃圾年产量超过1.7亿吨，占世界垃圾总产量的25.8%，且以每年6% ～ 8%的速度增加。除去县城乡镇，现在全国 688 座城市，已有 3/4 的城市被垃圾包围，且有 1/3 的城市没有可以有效处理垃圾的场所，我国已成为世界上城市垃圾问题最严重的国家之一。中国城市每年因垃圾造成的资源损失价值在350亿元至 400亿元人民币，因此解决垃圾分类回收处理问题迫在眉睫。公开数据显示，我国每年公开数据显示，我国每年产生近1.5亿吨城市垃圾，如图11，有近三分之二的城市被垃圾包围。其中，武汉日产生活垃圾1.34万吨，每处理1000吨垃圾，需要500~1000亩土地进行填埋，并且只能使用20年;上海日产生活垃圾2.2万吨;北京日产生活垃圾1.84万吨，面积超过千平米的垃圾堆放场和处理厂数量超过500个;深圳日产垃圾逾1.78万吨，要近万辆垃圾车才装得下，把这些垃圾车叠起来，相当于60多座地王大厦的高度。与此同时，我国每年可二次利用但未得到利用的废弃物价值高达6000亿元以上。其中，约有1亿吨废钢铁、1500万吨废纸、800万吨废塑料、200万吨以上有色金属。仅每年扔掉的80多亿只废干电池中就含7万多吨锌、20万吨二氧化锰。如果这些废弃物得到二次利用，不仅解决了环境污染难题，同时也会产生可观的经济效益。
在我国的大中城市中，公共场所经常可以看到分类投放垃圾的广告，但其宣传意义远大于实际效果。其中一个重要原因是多数居民没有垃圾分类的意识。特别是没有规范使用垃圾箱，缺乏相应的管理机制，导致空有各种分类的垃圾箱，但居民仍乱投放垃圾，并没有有效利用垃圾箱。此外，由于垃圾处理基础设施不完善，在垃圾运输过程中花费大量人力物力，造成资源浪费，导致垃圾处理的效率低、成效小。因此，推广智能化分拣垃圾桶对于提高垃圾分类回收效率以及资源二次利用具有重大意义。从当前垃圾分类回收利用的程度上来看，我国的垃圾回收利用率还不到30%，而许多发达国家的利用率已经达到70%甚至更高，因此我国垃圾分类回收利用还有更多的发展空间。
/
图11 垃圾现状图
系统方案选择和总体结构设计
本设计主要是以三菱FX1N系列PLC为主控制器，垃圾分类主要是基于金属传感器、光电传感器、电容式传感器，而垃圾入相应箱体时的精确定位则是由步进电机完成。
2.1主控制器的选择
最初考虑了三菱Q系列PLC与FX系列PLC的选择
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