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智能垃圾桶控制系统设计

来源:职称阁分类:电子论文 时间:2019-06-17 11:15热度:

  这篇论文主要介绍的是智能垃圾桶控制系统设计的内容,本文作者就是通过对智能垃圾桶控制的相关内容做出详细的阐述与介绍,特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

智能垃圾桶控制系统设计

  【关键词】智能垃圾桶;分类;积分

  1引言

  当前城市生活垃圾迅速增加,这就需要进行科学的垃圾回收再利用[1]。然而,我国的垃圾分类机制相对落后、居民分类意识薄弱,同时现有普通垃圾桶功能单一,这导致回收难度大。本文设计了一套智能垃圾桶的控制系统,利用语音引导分类操作,对投入的垃圾自动称重并积分。希望依靠积分奖励机制促进全民垃圾分类意识的增强,优化垃圾分类方式。

  2系统总体设计与原理

  设计的智能垃圾桶控制系统主要由嵌入式控制器、人员识别与引导模块、称重存储模块、无线传输模块等组成。其总体结构组成如图1所示。其工作原理为:当人员靠近分类垃圾桶时,微波探测模块的输出信号变为高电平,控制器接收到中断信号后启动语音模块,播放提示语音。垃圾投放人在语音提示下放置自己的射频卡完成身份读取,并按照垃圾的类别选择相应的按钮,待桶盖开启后投入可回收垃圾。系统自动完成回收物的称重,转换为相应的积分添加到绑定用户号,完成整个回收过程。

  3主要硬件电路设计

  3.1电源模块设计

  控制系统主要有24V、5V、3.3V三种供电需求,其中24V用于驱动机械机构,5V和3.3V主要用于单片机、无线通信和传感器供电。如图2、3所示,首先220V交流电经T1变压器降压至30V左右通过整流桥整流,经π型滤波电路滤波后进入LM7824,并设计了扩流电路使其输出电流大于2A。5V直流电压采用的是TI公司生产的LM2596系列3A电流输出降压开关型集成稳压芯片,它内部集成1.23v基准电压,并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等[2]。LM2596芯片输出的5V电压为AMS117芯片供电,得到3.3V。

  3.2RFID读卡器接口设计

  读卡器接口电路如图4所示,射频卡模块通过8针插座和单片机相连。RC522支持SPI、I2C和UART三种总线形式,由于MFRC522与STM32均有SPI接口,并且SPI时序较为简洁易于调试[3],故在本设计中可以直接通过STM32的SPI总线读写MFRC522芯片,将IIC管脚接地,EA管脚拉高处理。

  3.3称重电路设计

  称重电路主要由应变式压力传感器和模数转换电路组成,如图5所示。设计选用的24bitADHX711转换模块,E接输入电压,S为输出信号,采用悬臂梁安装方式[4]。该芯片与STM32的接口简单,可编程增益为128,精度可达1克,满足垃圾称重需求。

  4结语

  基于嵌入式系统设计的垃圾桶控制电路,能够实现垃圾桶的人性化和智能化,可以提高垃圾分类效率,绿色环保、功能齐全,具有一定的的实际应用价值。

  【参考文献】

  [1]吴凡,孙颖,贾长青.基于物联网的垃圾智能分类回收系统的研究[J].科技与创新,2017(14):48-50.

  [2]郑琪,刘琳,尚冬梅.基于LM2596的输出无级可调直流稳压电源的设计与实现[J].电脑知识与技术,2018,14(27):258-260.

  [3]刘奇.智能门禁系统的身份识别与电控系统研究[D].西南交通大学,2018.

  [4]李银平.基于STM32的动态称重分选系统的研发与实现[D].重庆大学,2016.

  作者:周飞宇 王磊 朱恩旭 唐政坤 张磊 唐珊 单位:徐州工程学院机电学院

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文章名称:智能垃圾桶控制系统设计

文章地址:http://www.zhichengg.com/dzlw/13043.html

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