【文章內(nèi)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(chǎn)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(jié)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(shè)計更加清潔的生產(chǎn)，減少有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。提高我國焚燒技術(shù)水平。借鑒國外技術(shù)的同時實現(xiàn)中小焚燒設(shè)備的國 產(chǎn)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(chǎn)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(diào)查，垃圾箱雖貼有“可回收”、“不可回收”和“有毒物質(zhì)”字樣，但是人們?nèi)匀灰暥灰?，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(biāo)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(xí)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(nèi)細(xì)菌滋生。設(shè)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(fù) 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(shè)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(nèi)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(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)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(nèi)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(fù)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(yīng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(fù)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(fù)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(fù)位方式有 2種：手動復(fù)位和上電復(fù)位。由于本次設(shè)計的系統(tǒng)是位于垃圾箱內(nèi)部，考慮到實際使用過程中，在 垃圾箱外安裝手動復(fù)位按鈕容易被來往人流按到造成不便，所以使用了上電復(fù)位的方式。復(fù)位電路圖如圖 3所示。 圖 3復(fù)位電路圖 如上圖所示，上電復(fù)位的電路便是在單片機的復(fù)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(fù)位電路的工作原理：復(fù)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(dāng)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(dá)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(dāng)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(shè)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(shè)計的晶振電路由 2個 20uF 的負(fù)載電容和 1個為 12MH 晶振構(gòu)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(zhǔn)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(fù)載電容，由于晶振產(chǎn)生的應(yīng)該是完整的正弦波，如果 2 個負(fù)載電容不等，那么它們兩端的電壓會不同，使得產(chǎn)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(shè)計所用的電容是 20pF。選擇晶振的范圍通常在 之內(nèi)。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(yīng)模塊 光電感應(yīng)模塊是通過光電傳感器在有效范圍內(nèi)檢測有無物體，然后將信息傳給單片機。 光電感應(yīng)模塊電路圖如 圖 5所示。 圖 5光電感應(yīng)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(fù)輸入端接入一個滑動變阻 器，這個滑動變阻器就決定了負(fù)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(yīng)用系統(tǒng)。當(dāng) 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(fù) 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(dāng)沒有檢測到光線射入， LM393 的正輸入端電壓大于負(fù)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(nèi)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(jié)構(gòu)緊湊，適合放在垃圾箱外殼的夾層中。 電機驅(qū)動模塊 步進電機 [12]是將電脈沖信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速只與脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)有關(guān)。將一個脈沖信號加給電機，電機就會因此轉(zhuǎn)過一個步距角。由于步進電機轉(zhuǎn)動的步距角和脈沖信號存在線性關(guān)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(zhuǎn)動的方向在速度控制領(lǐng)域使用廣泛 。 只有