【正文】 容易受到較強(qiáng)熱源、射頻輻射干擾，當(dāng)環(huán)境溫度接近時(shí)，靈敏度會下降。當(dāng)人靠近時(shí)，輸出電壓為 3V，當(dāng)無人靠近時(shí)輸出電壓為 0V，電源工作電壓為 ；感應(yīng)角度為 110176。通過控制脈沖個數(shù)即可以控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。 可進(jìn)行 GPIO的控制實(shí)驗(yàn)，如 LED閃爍控制、鍵盤輸入、蜂鳴器控制、模擬 SPI等； 可進(jìn)行外部中斷實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)向量中斷控制器 (VIC)； 定時(shí)器控制實(shí)驗(yàn)，如定時(shí)控制 LED、按鍵捕獲輸入、匹配比較輸出等；使用 RS232轉(zhuǎn)換電路，完成 UART通訊實(shí)驗(yàn)等。 二、 課題設(shè)計(jì)目的 通過紅外感應(yīng)器信號檢測電路模塊檢測到探測范圍內(nèi)有人進(jìn)入或者其他檢測信號時(shí)，經(jīng)過芯片控制中心模塊的分析處理后啟動控制電路模塊 ，通過步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動做出開蓋、關(guān)蓋等應(yīng)動作；垃圾進(jìn)去垃圾桶時(shí)，通過溫濕度傳感器檢測垃圾類別， 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)是垃圾放入 A 箱，電機(jī)反轉(zhuǎn)使得垃圾放入 B 箱， 顯示電路模塊也隨之啟動并顯示投入垃圾的種類，為人們帶來便利 、衛(wèi)生 、環(huán)保 、健康 。從而使環(huán)衛(wèi)工人在處理垃圾時(shí) ，減少了工作量，體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì) 垃圾桶作為人類生活中的必需品，伴隨著人類走過了每一個時(shí)代。 為解決上述問題，經(jīng)過多方調(diào)查研 究，我們設(shè)計(jì)了一款具有對垃圾自動 分類 感應(yīng)識別以及自動開合蓋等功能的垃圾桶。 對于“智能垃圾桶”這個名詞，相信大家已不陌生，現(xiàn)在市場上已出現(xiàn)一種技術(shù)成熟的智能垃圾桶產(chǎn) 品。例如： 垃圾桶對垃圾的密封效果不好，導(dǎo)致垃圾桶附近異味較大，并且極易滋生細(xì)菌、寄生蟲等，對人們的健康造成較大的危害。本作品圖文并茂，易識別，可自動打開桶蓋和進(jìn)行垃圾的固液體分類，減少衛(wèi)生感染的隱患，能有效杜絕各種傳染性疾病通過垃圾進(jìn)行傳播，為人們的健康提供了有力的保障。隨著生活水平的提高，人們對生活品質(zhì)更為關(guān)注，智能垃圾桶應(yīng)運(yùn)而生。本作品主要由 ARM 最小系統(tǒng)和 ULN2020 芯片控制中心模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制為主。 關(guān)鍵詞 ： ARM 最小系統(tǒng) 、熱 紅外 傳感器、 溫濕度傳感器 、步進(jìn)電機(jī) 西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 目 錄 緒論 一．課題設(shè)計(jì)要求 二．課題設(shè)計(jì)目的 三．課題設(shè)計(jì)原理及方案 課設(shè)總原理 EasyARM2131 最小系統(tǒng) 步進(jìn)電機(jī)原理 熱紅外傳感器原理 系統(tǒng)總體方案 四．課題設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 智 能垃圾桶機(jī)的組成 智能垃圾桶工作流程 硬件設(shè)計(jì)電路圖 五．課題設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)流程圖 軟件設(shè)計(jì)程序 結(jié)果及總結(jié) 致謝 附錄 附錄一 （心得體會） 附錄二 （硬件電路圖） 附錄三 （軟件程序） 附錄四（作品實(shí)物圖 ） 參考文獻(xiàn) 西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 緒 論 現(xiàn)在，許多發(fā)達(dá)國家如美國、英國都致力于研究新型智能型垃圾桶，使垃圾桶具有多項(xiàng)智能型功能。 現(xiàn)有的垃圾桶不能自動處理桶內(nèi)垃圾，經(jīng)常出現(xiàn)大量垃圾溢出垃圾桶的現(xiàn)象，影響環(huán)境衛(wèi)生，造成污染，危害人們的健康。它能夠在人的手或物體接近投物口一定距離 時(shí)，垃圾桶自動開蓋，等垃圾投入完畢，垃圾桶桶蓋又自動關(guān)閉。垃圾桶可通過 及時(shí)關(guān)閉桶蓋，可以有效地抑制異味的散發(fā)以及病菌的傳播。 西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 一、 課題設(shè)計(jì)要求 protel 畫出 ARM 最小系統(tǒng)及外圍擴(kuò)展電路。 三、 課題設(shè)計(jì)原理及方案 本作品主要由 ARM 最小系統(tǒng)和 ULN2020A 芯片做驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)。 西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 圖 1 EasyARM2131開發(fā)板功能框圖 步進(jìn)電機(jī)原理 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電控制中一種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其原理是通過對它每相線圈中的電流和順序切換來使電機(jī)作步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。同時(shí)通 過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。；靜態(tài)電流小于 40uA；感應(yīng)距離為 15 米。 實(shí)物如下圖所示： 西安科技大學(xué)電控學(xué)院課程設(shè)計(jì) 第 1 頁 圖 2熱紅外傳感器 系統(tǒng)總體 方案 本課題主要由 ARM 及其外圍電路、紅外檢測電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路等組成。 圖 3 原理方框圖 四、 課題設(shè)計(jì)硬件 設(shè)計(jì) 智能垃圾桶機(jī)的 組成： （ 1） 主控制器（ ARM）：它是智能垃圾桶的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過主控器調(diào)節(jié)桶蓋的開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。步進(jìn)電機(jī)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行 ，將動力傳給同步帶，步帶轉(zhuǎn)動一段時(shí)間后，電機(jī)反轉(zhuǎn)，垃圾桶自動 關(guān)閉。 2． 遇到的問題總結(jié)如下： 1）以前沒有接觸過 ARM 最小系統(tǒng) ,所以開始做有點(diǎn)費(fèi)力，時(shí)間、材料有限的情況下，就做出兩個模塊的功能。在此我們真的要感謝我們的指導(dǎo)老師李紅巖和楊學(xué)存老師。 兩位 老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之道、寬厚仁慈的胸懷、積極樂觀的生活態(tài)度，兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神為我 們 樹立了一輩子學(xué)習(xí)的典范，他 們 的教誨 與鞭策將激勵我 們 在學(xué)習(xí)和生活的道路上開拓創(chuàng)新。 當(dāng)孫同學(xué)說加入我的組時(shí)，我們的 ARM 課設(shè)就已經(jīng)開始了。當(dāng)方案定下來后，我們確定所需材料器件，這點(diǎn)多虧了李紅巖老師的幫助，他給我們提供了可 能用到的所有元器件，使得我們避免了不少麻煩。最終，通過查找程序中的錯誤及硬件接線的問題，找到了突破口，實(shí)現(xiàn)了這些功能。相信這次課設(shè)定會給我以后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因?yàn)檎麄€過程都是我和組員們動手完成，包括畫原理圖、硬件連接、程序 調(diào)試等等，自己動手了定會掌握牢固。要適應(yīng)現(xiàn)在高速發(fā)展的社會的人才需求，我們不光要具備良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，還有有優(yōu)秀的仔細(xì)能力、融會貫通能力。我們在網(wǎng)上利用并不豐富關(guān)于 ARM 的資料，查閱圖書館僅有的一種關(guān)于 ARM 的圖書，團(tuán)結(jié)一致，發(fā)揮我們的想象力。這次課設(shè)，我學(xué)到最多的還是，要獨(dú)立學(xué)習(xí)，不要滿足，不斷學(xué)習(xí)和了解新的內(nèi)容，電子業(yè)是個更新?lián)Q代特別快的行業(yè)，我們不跟上它的腳步，只能被淘汰。 Thumb 指令集為 ARM 指令集的功能子集，但與等價(jià)的 ARM 代碼相比較，可節(jié)省 30%～ 40%以上的存儲空間，同時(shí)具備 32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn)。由于只能上機(jī)調(diào)試，給功能實(shí)現(xiàn)帶來了很大麻煩。 通過 這次嵌入式課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識到學(xué)好編程的重要性，真正理解了控制電機(jī)帶來的好處。而更為重要的是我們要做出一個模型，實(shí)現(xiàn)所要求的各個功能基于 ARM 這門課程。 開始做只能垃圾桶時(shí)候我們都有些不知所措，雖然在小組的討論中有很多不同的想法，但苦于無法實(shí)現(xiàn)，不能很好地運(yùn)用所學(xué)的知識。之后基恩就是在不斷地重復(fù)和整改之下慢慢的去完成的。