智能硬件已經(jīng)開始滲透進(jìn)人們的日常生活當(dāng)中，小到隨處可見的垃圾桶現(xiàn)在也被拉進(jìn)了智能硬件的隊伍。本方案采用紅外技術(shù)監(jiān)測垃圾容量，自動顯示垃圾桶的空余量，整個系統(tǒng)具有語音提示功能，后續(xù)可拓展夜燈、路燈、太陽能等更多智能功能。
方案概述
該方案定位于家庭使用和市政設(shè)施，多功能垃圾桶不僅具有普通垃圾桶裝垃圾的功能，還可以自動顯示垃圾桶的空余量，整個系統(tǒng)具有語音提示功能。方案成本并不高，實用性強，市場應(yīng)用前景非常廣闊。
本多功能垃圾桶定位用于兩種情境：
?。?）家庭使用：可以實現(xiàn)家居用品的一體化；
?。?）市政設(shè)施：可以將燈箱于垃圾桶結(jié)合一體，節(jié)約能源。
垃圾桶具有以下功能：
1、具有普通垃圾桶裝垃圾的功能，還可以自動顯示垃圾桶的空余量，當(dāng)空余量小于一定量時可以自動提示清理桶內(nèi)垃圾。
2、具有語音提示功能，當(dāng)用戶投入垃圾時可以提示“謝謝”，若用戶停止投放垃圾則提示目前垃圾桶的剩余容量。
3、具有時間日期顯示功能及夜間照明功能，可以當(dāng)智能路燈使用。
4、具有音響功能，可以實現(xiàn)家居用品一體化，減少用于放置家居用品的空間。
5、當(dāng)垃圾桶上的熱釋電感應(yīng)器較長時間沒有檢測到人體活動時系統(tǒng)會自動進(jìn)入待機模式，當(dāng)檢測到附近有人時系統(tǒng)會立即喚醒進(jìn)入正常工作模式。
后續(xù)還可以拓展更多、更智能的功能。比如：可以在家庭使用版中加裝自動套垃圾袋功能；在市政使用版中加裝“垃圾桶容量已滿”的遠(yuǎn)程無線反饋功能，使用太陽能供電等。
系統(tǒng)的主要模塊有七個：主控系統(tǒng)（8位增強型51單片機STC12C5A60S2）、語音生成模塊（SYN6288模塊）、功放模塊、容量檢測模塊、垃圾投入檢測、電源模塊和人體紅外感應(yīng)及環(huán)境光檢測模塊。
方案設(shè)計難點：容量檢測
解決方案：
考慮直接對垃圾桶剩余的高度進(jìn)行測量，這樣只要將測得的數(shù)據(jù)與垃圾桶全空時的高度進(jìn)行比較就能得到空余量。具體實現(xiàn)方法我們起初用的是超聲波測距模塊，但在實際測試中發(fā)現(xiàn)使用超聲波測距時需要對垃圾的平面有非常嚴(yán)格的要求，若垃圾的平面起伏不定或存在一定的傾角則會造成較大的測量誤差，所以最后決定放棄該方案采用紅外對管組的方式進(jìn)行容量檢測。
這里使用了5對紅外對管，分別按從高到低的順序等間隔排列安置在垃圾桶的桶內(nèi)壁側(cè)，當(dāng)有垃圾投入時就會切斷對管的光路，使接收管有信號輸出，若投入的垃圾越多則被切斷的對管數(shù)量就越多，于是只要檢測到對管被切斷的數(shù)量就能辨別出垃圾桶的剩余容量。
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