智能垃圾回收装置_电子/电路_工程科技_专业资料。科技创新与应用 I 2 0 1 7 年 第1 6 期 科 技 创 新 智 能垃圾 回收 装置 阮 鑫 ( 西华师 范大学计算机学院 , 四川 南充 6 3 7 0 0 0 )
科技创新与应用 I 2 0 1 7 年 第1 6 期 科 技 创 新 智 能垃圾 回收 装置 阮 鑫 ( 西华师 范大学计算机学院 , 四川 南充 6 3 7 0 0 0 ) 摘 要: 随着环境问题逐渐被重视 , 节能、 环保成为各 国的发展主题 。 近年来, 全世界垃圾年均增长速度约为 8 %, 而中国垃圾增长 率达 到 1 0 %v X 上。 如果 垃圾 不能 及 时 处理 或 处理 不 当 , 就 会 污 染环 境 , 影 响 环境 卫 生 , 与 国 家可持 续发展 战略 背道 而驰 。 在如此 巨 大 的垃 圾压 力 下 , 居 民 生活 垃圾 、 工业 建设 垃圾 已成 为 制 约我 们 经 济 可持 续发 展 的 一 大 问题 。 这 要 求我 们 高效 率 的完成 垃圾 处理 工作 , 但 在 具 体操 作 中仅 垃 圾 收集 这 一环 节 就 需要 大 量 环卫 工人 , 这样 的模 式将耗 费许 多的人 力物 力 。为 了跟 上 时代 的 步伐 , 提 高垃圾 处 理 效 率 , 营造 一个 更 加 清 洁舒 适的 生活环 境 , 减 少环 卫 工人 的工 作 负担 , 我 们 将设 计 一款 可 以在一 定 范 围 内 自动 回收 垃 圾 的智 能 垃圾 箱 。 关键词: 环保 ; 智能; 回 收装 置 1项 目设 计 、 发 明 的 目的 随着 环境 问题 逐渐 被 重视 , 节能 、 环 保成 为 各 国 的发 展 主题 。 近 年 来 ,全 世界 垃 圾 年均 增 长 速度 约 为 8 % ,而 中 国垃 圾 增 长 率 达到 1 0 %以上 。如 果 垃圾 不 能及 时 处理 或 处理 不 当 , 就 会污 染 环境 , 影 响 环 境 卫生 。 在 如 此 巨大 的 垃圾 压 力下 , 居 民生 活垃 圾 、 工业 建 设 垃圾 已成为制约我们经济可持续发展 的一大问题。 这要求我们 高效率的 完成垃圾处理工作 , 但在具体操作 中仅垃圾收集这一环节就需要大 量 环 卫工 人 , 这 样 的模 式 将 耗 费许 多 的人 力 物 力 。 为 了跟 上 时 代 的 步伐 , 提 高 垃圾 处 理效 率 , 营 造 一个 更加 清 洁 舒适 的生 活 环 境 , 减 少 环 卫 工人 的工 作 负担 , 我 们 将设 计 一 款 可 以在 一 定 范 围 内 自动 回收 垃 圾 的 智 能垃 圾箱 。 2项 目基 本思 路 按 照设 计 功 能 的要 求 确 定本 系统 由 6 个模块构成 : ( 1 )太 阳能 蓄 电池 供 电模 块 、 ( 2 ) 人 体 红外 感 应 及 超 声 波 测 距 模 块 、 ( 3 ) 单 片 机 控 制模 块 、 ( 4 ) 传 感 器 及 系统 自启 动模 块 、 ( 5 ) 自动 堆 放 模 块 、 ( 6 ) 数 据库存储搜索模块。 其 总 体 电路 的结 构 图如下 : 太阳能蓄 电池供电模块 ' 7 自 动堆放 模块 传感器及系统 自 启动模块 人体红外感应及 超 声波测距模块 数据库存储搜 索模块 、 与 障 碍物 之 间距 离 。 2 - 3传 感 器及 系统 自启 动 模块 运用 光 电 门及 压 力传 感 器 得 到 自启 动 条件 , 单 片机 控 制 垃 圾 回 收装置。 2 . 4 自动 堆 放模 块 电机 驱 动 回收 装 置倾 倒 垃圾 。 2 . 5 数据 库 存储 搜 索模 块 首先 将 一定 区域 道路 图 、 垃圾 回收 装置 点 输 人 数 据库 形 成 模 拟 电子 地 图 , 再 将 点 与点 之 间 路 线 信 息存 储 于 电子 地 图 中 , 运用于 回 收装 置 能 自行 搜 索及 规划 路 线 自动运 送 垃圾 的主 要优 点 ( 1 ) 安 装 即可 实 现 , 一天 2 4小 时 自动 控 制 , 节约人 力 ; ( 2 ) 运 送 途 中能 检测 障碍 物位 置 及智 能 避 障 ; ( 3 ) 自动倾 倒 垃 圾 及路 线 ) 实 现 垃圾 箱 在 一定 范 围 内 自动 寻 找 路线 将 垃 圾 运 往 垃圾 回 收站 ; ( 2 ) 充分利用单片机具有体积小 、 控制功能强 、 功耗低 、 环境适 应能力强 、 扩 展 灵 活 和使 用 方 便 等 优 点 ; ( 3 ) 太 阳能 蓄 电 池 提 供 动 力, 实 现 可持 续 发展 。 2 . 8技 术 关键 ( 1 ) 基 于 数 据 库 自动 循 迹 系统 中数 据 处 理技 术 ; ( 2 ) 太 阳能 蓄 电 池 供 电模 块 带 动 电机 运 转 ; ( 3 ) 逻辑 电路 对 功 率 的控 制 达 到 电 机 正 反 转 产生 速 度 差 异现 更 顺 利 的运 输 ) ; ( 4 ) 人 体 热 感 应 系统 触 发 语 音 提示系统 ( 警报 ) ; ( 5 )倒垃圾采用电机抽底板垃圾 自动下落方式 ; ( 6 ) 运用 模 块 化 设 计 , 降低系统复杂度 , 使系统设计 、 调 试 和 维 护 等 操作 简单 化 。 3结 束 语 7 7 7 M P 4 3 0 单片机 7 本产品利用单 片机控制使整个系统智能化 ,通过满足启动条 件, 使 垃 圾 回收装 置能 进 行 自行 回收 垃圾 , 与 现 在 社 会 普 及 的 固定 垃圾 箱 相 比较 , 此 产 品 减少 垃 圾 回收所 消耗 人 力 及 时 间 。且 产 品使 用 的太 阳 能蓄 电池绿 色 环保 , 节约 能 源 , 同 时为 大众 服 务 。 参 考文 献 ( Ms P 4 3 0 ) 单 片 机作 为 控制 器 , 完 成所 有 的控制 功 能 , 包括 : ( 1 ) 自启 动 条件 设 置 装 置 ; ( 2 ) 路 线识 别 及 规划 ; ( 3 ) 红外 感 应 人 体 与语 音 提示 , 超声 波 躲 避 障 碍物 ; ( 4 ) 两 点 间距 离测 定 ; ( 5 ) 对 放 置 垃 圾过 程 进 行设 定 。 2 . 1太 阳能 蓄 电池供 电模 块 太 阳能 电池 方 阵 产 生的 能 量输 送 到 控 制器 中 , 再 由控 制 器通 过 控 制 太 阳能 方 阵 的投 入 和 撤 出产 生 所需 要 的 电压 和 电流 给 蓄 电池 充 电, 同 时通 过 蓄 电池 给 负 载 供 电 , 而 在 晚 上 或者 阴雨 天则 完全 由 蓄 电池 给负 载供 电 。 2 . 2 人体 红 外 感应 及 超声 波 测 距模 块 采 用专 用 红外 传 感 器探 测 到 人 体红 外 线 光 谱 的变 化 , 并 加 载 语 音 提 示 功能 。 向外发 射 超声 波 , 超 声 波 在介 质 中传 播 , 遇 到 障 碍物 后 反射 , 产 生 回波 , 接 收换 能器 接 收 回波 。时 间差 t , 求 出 目标 障 碍 物距 信 号 发 射源的距离 d , 计算公式为 : d = v t / 2其 中 , v为超 声 波 波 速 ( m / s ) 得 到 — — [ 1 ] 王瑶 瑶 . 浅谈 新 型 自动 分 类 及 存 储 垃 圾 装 置 [ J ] . 市场与经济 , 2 0 1 3 ( 0 8 ) : 1 1 - 1 2 . [ 2 】 王豫炜. 城 市垃圾 回收嵌入式 车载 系统设计[ D ] . 北京化 工大学 , 2 0 1 3 ( 0 5 ) : 3 4 — 3 5 . [ 3 ] 刘畅. 南 宁 交警 T E T R A 数 字 集 群 管 理 和 信 息 发 布 系统 的设 计 与 实现 f D 1 . 北 京 交通 大 学 , 2 0 1 5 . [ 4 ] R q 福才 , 刘丰 , 刘 立伟 , A V R单 片机 在 太 阳 能热 水 器智 能控 制 器 q - 的应 用f J 1 . 微 计 算机 信 息 , 1 9 9 9 , 4 . 作者 简 介 : 阮鑫 ( 1 9 9 3 一 ) , 男, 汉族 , 四 川省 成 都 市人 , 西华 师 范 大 学计 算机 学 院 2 0 1 3 级 本科 生在 读 , 研 究方 向 : 通信 工程 。 7 4— —
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