【文章內容簡介】 ，垃圾 中的廢紙 、 廢 塑料，很大一部分來源于包裝。一次性的筷子，一次性水杯，一次性拖鞋更多的消耗了資源，增加了垃圾的產量。 實行分類收集，加強廢品回收。動員居民在垃圾的源頭進行垃圾分類，提高居民環(huán)保意識的同時，還保護了環(huán)境，降低了回收的成本。建立一個健全的分類回收系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)，做好回收和利用相結合。 針對我國國情，研究適合我國發(fā)展的垃圾處理方式。我國垃圾中含水高，熱值低，生活垃圾多的特點，設計更加清潔的生產，減少有毒物質的產生。提高我國焚燒技術水平。借鑒國外技術的同時實現(xiàn)中小焚燒設備的國 產化。針對不同的地區(qū)，因地制宜對垃圾進行處理。具備衛(wèi)生填埋條件的地區(qū)，以填埋為主。缺乏衛(wèi)生填埋，但垃圾熱值高，主要以焚燒為主，余熱用于發(fā)電供暖等。在條件適宜的地區(qū)，可以采用堆肥處理，產生沼氣和高溫堆肥 [5]。 加強居民的環(huán)保意識。目前我國居民的環(huán)保意識大大提高，但是不可避免的，還有一些環(huán)保意識比較差。環(huán)衛(wèi)部門的信息證實：分類回收上來的垃圾仍然需要重新分揀。居民的垃圾分類意識薄弱，是推進我國衛(wèi)生事業(yè)的主要障礙。據(jù)調查，垃圾箱雖貼有“可回收”、“不可回收”和“有毒物質”字樣，但是人們仍然視而不見，胡亂扔 進去再說。一位青年女子坦言：“垃圾都是一扔了之，沒想到還要分類?！币晃诲e扔垃圾的先生說：“分類標志看是看到了，但扔的時候沒去多想。因為平時在家垃圾都是混在一塊兒扔，早就習慣了！”一位中年婦女說，她所理解的垃圾分類，就是把能夠賣錢的廢品挑出來，比如廢舊報紙、雜志、易拉罐等。不知道為何要分類，哪些垃圾可回收，哪些不可回收。因此，提高居民的環(huán)保意識顯得尤為重要。 2 系統(tǒng)整體實現(xiàn) 此多功能垃圾箱控制系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能包括：垃圾箱的自動翻蓋、箱滿自動報警、定時噴灑等。實現(xiàn)以上這些功能可 以使用戶方便投放垃圾，將兩者初步隔離，且防止垃圾箱內細菌滋生。設計使用 STC89C52RC 單片機為 核心元件。 單 片 機自 動 翻 蓋語 音 提 示定 時 噴 灑 消 毒 劑電 源 電 路復 位 電 路晶 振 電 路檢 測 傳 感 器 模 塊距 離 信 息 系統(tǒng)整體框圖 單片機最小系統(tǒng) STC89C52RC單片機簡介 如圖 2為 STC89C51 單片機 的管腳圖。 圖 2 STC89C52RC管腳圖 本設計采用的是 STC89C52RC 單片機 [10]，其功能特性概述： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內部 RAM， 32 個可編程 I/O 口線；， 2個 16位定時器 /計數(shù)器， 1個 5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器以及時鐘電路。中央處理器 CPU 會在空閑模式的狀態(tài)下停止工作，但是在此種狀態(tài)下又同時允許隨機存儲器 RAM、串行通信口、定時 /計數(shù)器和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。在掉電模式下會保存隨機存儲器 RAM 里面的內容，但是振蕩器停止工作，而且同時禁止 其他的所有部件工作，直至下一個硬件復位。 STC89C52RC 引腳功能簡介： P0 口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，因為只有該口能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。 P0 口也用以輸出外部存儲器的低 8 位地圖 1址。因為是分時輸出，所以應該在外部加鎖存器將這個地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存 ,信號用 ALE。 P1 口是專門供用戶使用的 I/O 口 ,是準雙向口。 P2 口是從系統(tǒng)擴展時作高 8 位地址線用。不擴展外部存儲器時 ,P2 口也可以作為用戶 I/O口線使用 ,P2 口也是準雙向口。 P3 口是雙功能口 ,該口的每一位均可獨立地定義 為第一 I/O 功能或第二 I/O 功能。作為第一功能使用時操作同 P1口。 P3 口作為一些特殊功能口，如下表 1所示。 表 1 P3口替代功能 引腳 替代功能 說明 RXD 串行數(shù)據(jù)輸入 TXD 串行數(shù)據(jù)輸出 INT0 外部中斷 0輸入 INT1 外部中斷 1輸入 T0 定時器 0外部計數(shù)輸入 T1 定時器 1外部計數(shù)輸入 WR 外部 RAM寫選通輸出 RD 外部 RAM讀選通輸出 復位電路 為了不影響系統(tǒng)運行后的正常工作，在單片機開始啟動時，都需要重新復位，使得CPU 以及系統(tǒng)各部分處于初始狀態(tài)，并且從初態(tài)開始工作。常見的復位方式有 2種：手動復位和上電復位。由于本次設計的系統(tǒng)是位于垃圾箱內部，考慮到實際使用過程中，在 垃圾箱外安裝手動復位按鈕容易被來往人流按到造成不便，所以使用了上電復位的方式。復位電路圖如圖 3所示。 圖 3復位電路圖 如上圖所示，上電復位的電路便是在單片機的復位輸入引腳 RST 上接一個電容到電源 Vcc 端，而后下接一個電阻到地，這樣組成的。上電復位電路的工作原理：復位電 路通過電容加給 RST 端一個短暫信號，由于上電的瞬間電容充電電流最大，所以電容就相當于短路，即 RST 斷獲得一高電平信號。這個高電平信號是跟著 Vcc 對電容的充電過程而逐漸回落，所以 RST 端的高電平持續(xù)時間的長短取決于電容的充電時間。電容兩端的電壓一旦達到與電源 Vcc 相同的電壓值時，給電容充電的電流就會減少至零，即停止給電容充電，電容就相當于開路， RST 端就為低電平，程序就能夠正常運行。 晶振電路 晶振電路是用來給系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。為了使得系統(tǒng)各部分能夠保持同步，一般來說一個系統(tǒng)共用一個晶 振。本次設計的系統(tǒng)采用的是僅用一個晶振來實現(xiàn)同步的。晶振電路如圖 4所示。 圖 4晶振電路 如上圖所示，本次設計的晶振電路由 2個 20uF 的負載電容和 1個為 12MH 晶振構成， 兩端分別連接單片機的 XTAL1 端口和 XTAL2 端口。 晶振是晶振電路組成的重要部分，其作用是為系統(tǒng)提供基準的頻率。晶振的頻率高低直接影響著單片機運行的速度，一般情況下，晶振頻率越高，單片機的運行速度就可以越快。 圖 4 中 C2 和 C3 成為負載電容，由于晶振產生的應該是完整的正弦波，如果 2 個負載電容不等，那么它們兩端的電壓會不同，使得產生的正弦波肯定是不完全對稱的。因此要保證 C2 與 C3 的大小相同，特性相同，一般會采用 20pF 至 30pF 的電容，本設計所用的電容是 20pF。選擇晶振的范圍通常在 之內。在 STC89C52RC 單片機實際正常的運作情況下 ，運用電路分析、模電等理論計算出來 12MHz 的晶振最合適，所以本系統(tǒng)采用的是 12MHZ 的晶振。在最后硬件焊接的過程中，會安排元器件的分布，一般情況下，為了減少寄生電容、穩(wěn)定振蕩，會將晶振電路和單片機靠近安裝。 光電感應模塊 光電感應模塊是通過光電傳感器在有效范圍內檢測有無物體，然后將信息傳給單片機。 光電感應模塊電路圖如 圖 5所示。 圖 5光電感應模塊電路 此 傳感器模塊中使用了 2 個互相并聯(lián)的 RPR220 傳感器電路 [11]。 RPR220 的 4 腳接入LM393 的正輸入端， LM393 的負輸入端接入一個滑動變阻 器，這個滑動變阻器就決定了負輸入端的電壓。實際上， +5V 電壓、 R4 和 U4 組成了一個三極管的最小應用系統(tǒng)。當 RPR220檢測到光線射入時， U4 電壓約等于 0，即 LM393 的正輸入端的電壓為 0。所以 LM393 的負 輸入端電壓大于正輸入端， LM393 的輸出端會輸出低電平，這樣單片機就可以執(zhí)行程序。反之，當沒有檢測到光線射入， LM393 的正輸入端電壓大于負輸入端時，輸出端輸出高電平，單片機不執(zhí)行程序。 RPR220 是一種一體化反射光電探測器。因為 RPR220 的塑料透鏡使得這類傳感器具有了較高的靈敏度，而且它內置的可見光 過濾器還能夠減小離散光的對測量的影響，使得檢測的誤差大大減少，最后 RPR220 光電傳感器的體積小且結構緊湊，適合放在垃圾箱外殼的夾層中。 電機驅動模塊 步進電機 [12]是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蛘呤蔷€位移的開環(huán)控制元件。在步進電機正常運行的情況下，電機的轉速只與脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)有關。將一個脈沖信號加給電機，電機就會因此轉過一個步距角。由于步進電機轉動的步距角和脈沖信號存在線性關系，并且具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性，所以只需改變脈沖的順序，就可以很方便的改變轉動的方向在速度控制領域使用廣泛 。 只有