第一篇：基于ARM的家用智能垃圾桶設(shè)計(jì)

基于ARM的家用智能垃圾桶設(shè)計(jì)

基于ARM的家用智能垃圾桶設(shè)計(jì)

隨著人們生活水品的不斷提高，在人們購買各種家具或家電時(shí)越來越重視其智能化和人性化。人們在生活中產(chǎn)生的生活垃圾都需用垃圾桶放置，考慮到老人、孕婦或者殘疾人，放置垃圾時(shí)存在的不便、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力等問題。設(shè)計(jì)針對這些問題，提出了具有語音識別功能的智能垃圾桶設(shè)計(jì)方案，當(dāng)用戶想要扔垃圾時(shí)，只要一聲令下，垃圾桶就會快速準(zhǔn)確地來到你身邊。1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件包括垃圾桶車體機(jī)械結(jié)構(gòu)和硬件控制電路兩個(gè)部分。其中車體機(jī)械結(jié)構(gòu)為一部三輪小車車體，能按照在不同地點(diǎn)處用戶發(fā)出的聲音指令，自動行駛到用戶所在地。系統(tǒng)硬件電路總體結(jié)構(gòu)框圖，包括電源模塊、ARM最小系統(tǒng)、聲源定位模塊、語音識別模塊、避障模塊和電機(jī)驅(qū)動模塊。

工作原理：首先通過語音識別模塊識別出用戶的呼叫命令，同時(shí)通過聲源定位模塊判斷用戶所處位置，再通過ARM產(chǎn)生驅(qū)動電機(jī)的PWM信號，利用電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動垃圾桶向聲源方向行駛，并在行進(jìn)過程中，利用避障模塊自行避開障礙物。同時(shí)，該設(shè)計(jì)還支持用戶對垃圾桶前、后、左、右行駛或打開、關(guān)閉垃圾桶蓋等語音控制。1．1 電源模塊系統(tǒng)所有模塊和控制器都需要+5 V的工作電壓，采用鋰電池進(jìn)行供電，并用LM2576S-5穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)定在+5 V，然后通過穩(wěn)壓源LM11 17-33和LM1117-18為S3C6410芯片3．3 V和1．8 V電壓。其余語音芯片UDA1341TS、拾音器的5 V供電、紅外避障、直流電動機(jī)均為+5 V供電。1．2 聲源定位模塊聲源定位模塊主要包括拾音器構(gòu)成的麥克風(fēng)陣列和信號處理單元。

系統(tǒng)中麥克風(fēng)陣列選用2個(gè)拾音器來實(shí)現(xiàn)，其監(jiān)聽范圍為30～50 m2。由于拾音器所拾取的聲音信號太小，易受環(huán)境噪聲影響，因此有必要對聲音信號進(jìn)行預(yù)處理，通過信號調(diào)理單元的處理，使其能夠滿足系統(tǒng)要求。為滿足拾音器所得到的微弱電信號進(jìn)行放大，系統(tǒng)采取兩級放大電路。又由于A／D模塊不能采集負(fù)電壓信號，因此需要對放大后的電信號進(jìn)行偏置，使其不出現(xiàn)負(fù)電壓，便于ARM采樣，使其輸出的誤差更小。1．3 語音識別模塊設(shè)計(jì)采用Philips公司UDA1341TS專用的語音處理芯片，能對語音實(shí)現(xiàn)放大、濾波、采樣、A／D或D／A轉(zhuǎn)換及進(jìn)行數(shù)字語音處理功能，并且支持璐總線數(shù)據(jù)格式，與ARM芯片S3C6410內(nèi)置IIS總線接口配合使用。ARM芯片上內(nèi)置的IIS接口不但能夠讀取IIS總線上的數(shù)據(jù)，為FIFO數(shù)據(jù)提供DMA的傳輸模式，而且可以同時(shí)傳輸和接收數(shù)據(jù)。UDA1341TS對所采集的語音信號進(jìn)行采集和編碼，由DTW模型算法進(jìn)行模板訓(xùn)練，并將訓(xùn)練結(jié)果存儲在Flash中以便于在語音信號識別階段讀取模板。在語

音信號識別階段，將輸入的語音信號經(jīng)過音頻數(shù)字信號編譯碼器UDA1341 TS處理后，通知S3C6410嵌入式Linux操作系統(tǒng)，與保存在Flash中的參考樣本進(jìn)行對比，找出最佳的聲音識別效果，然后由嵌入式Linux操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)控制S3C6410的I／O口，指揮垃圾桶的運(yùn)動。1．4 電機(jī)驅(qū)動模塊電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)ARM控制器輸出的控制信號驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)行。電機(jī)的驅(qū)動電路采用H橋驅(qū)動電路。Q1、Q2、Q3、Q4這4個(gè)三極管組成4個(gè)橋臂，Q1和Q4組成一組，Q2和Q3組成一組，Q5控制Q2、Q3的導(dǎo)通與關(guān)斷，Q6控制Q1和Q4的導(dǎo)通與關(guān)斷，而Q5、Q6由S3C6410的IO口來控制，這樣就可以通過IO輸出的高低電平，控制4個(gè)橋臂的導(dǎo)通與關(guān)斷控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使之正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)或者停轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制垃圾桶的行駛。為避免用分立元件使電路板過于復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中使用H橋驅(qū)動L298N芯片。

1．5 避障模塊避障電路采用漫反射式光電開關(guān)進(jìn)行避障。光電開關(guān)是集發(fā)射頭和接收頭于一體的檢測開關(guān)，其工作原理是根據(jù)發(fā)射頭發(fā)出的光束，被障礙物反射，接收頭據(jù)此做出判斷是否有障礙物。當(dāng)有光線反射回來時(shí)，輸出低電平；當(dāng)沒有光線反射回來時(shí)，輸出高電平。ARM根據(jù)接收頭電平的高低做出相應(yīng)控制，避免小車碰到障礙物，由于接收管輸出TTL電平，有利于ARM對信號的處理。障礙檢測模塊作為對外部障礙信息的采集窗口，將行進(jìn)過程中障礙信息檢測出來，并傳遞給ARM控制器進(jìn)行處理。1．6 ARM最小系統(tǒng)智能垃圾桶以三星公司的ARM微處理器S3C6410為核心控制器，其主要作用：接收和處理收到的各種傳感器信號，并通過決策后輸出合適的控制信號。利用S3C6410豐富的片上外設(shè)可以方便地采集和處理各種傳感器的信號，實(shí)時(shí)控制垃圾桶的運(yùn)動，同時(shí)完成與語音芯片UDA1341 TS之間的通信。2 系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件包括聲源定位算法、特定語音識別算法和自動避障算法等。2．1 聲源定位算法針對聲源定位，系統(tǒng)采用基于傳聲器陣列時(shí)延估計(jì)法來估測用戶發(fā)聲的方向?；跁r(shí)延估計(jì)的聲源定位算法分為兩個(gè)部分：(1)時(shí)延估計(jì)，即計(jì)算聲源到兩兩傳聲器之間的時(shí)間差。(2)方位估計(jì)，即根據(jù)時(shí)延和傳聲器陣列的幾何位置估計(jì)出聲源的位置，其中時(shí)延估計(jì)的精度是關(guān)系到聲源定位精確與否的關(guān)鍵因素。(1)時(shí)延估計(jì)。時(shí)延估計(jì)采用廣義互相關(guān)法。假設(shè)兩傳聲器m1和m2間距為d，在沒有混響的情況下，兩傳聲器接受到的信號x1(t)和x2(t)為x1(t)=α1s(t)+n1(t)(1)x2(t)=α2s(t-τ)+n2(t)(2)其中，s(t)為聲源信號；α

1、α2是聲波從聲源到傳感器的傳播衰減系數(shù)；τ是聲源傳播到兩個(gè)傳感器所需延遲時(shí)間，即到達(dá)時(shí)延。n1(t)、n2(t)

為環(huán)境噪聲。這時(shí)，到達(dá)時(shí)延(TDOA)可以采用傳統(tǒng)的互相關(guān)法進(jìn)行估計(jì)，這時(shí)互相關(guān)方程為其中，是傳聲器1、2拾取信號的互相關(guān)譜；ψ12：(ω)是權(quán)函數(shù)；φx1x2(ω)=ψ12(ω)Gx1x2(ω)是廣義互相關(guān)譜，這樣到達(dá)時(shí)延為。根據(jù)上式選取不同的權(quán)函數(shù)ψ12(ω)就可得到到達(dá)時(shí)延的不同算法，它的選取可根據(jù)實(shí)際的聲學(xué)環(huán)境選擇相應(yīng)的準(zhǔn)則，使得Rx1x2(τ)有個(gè)比較尖銳的峰值，得到最好的估計(jì)效果。Rx1x2(τ)的峰值處即為兩傳聲器間的時(shí)延。但在實(shí)際應(yīng)用中，權(quán)函數(shù)的選取是一個(gè)難點(diǎn)。目前用得較多的是基于互功率譜相位加權(quán)(CSP)法，其中加權(quán)函數(shù)選為ψ12=1／|Gx1x2(ω)|。這種方法通過對信號互功率譜的歸一化，去除了信號的幅度信息，只保留了信號的相位特性，對于噪聲和混響都有一定的抑制效果。(2)方位估計(jì)。采用幾何定位法，利用角度距離估計(jì)方位。利用兩個(gè)拾音器擺成，利用拾音器1和2接收到得時(shí)間差就可以檢測出聲源偏離主軸的角度&theta。

由圖4可得由于AB距離和V聲音已知，時(shí)延(tA-tB)可由式(1)～式(3)算出，再由式(4)和式(5)可求得聲源偏移正方向的角度θ，則可控制電機(jī)轉(zhuǎn)動使垃圾桶向用戶方位旋轉(zhuǎn)并前進(jìn)。2．2 特定語音識別算法針對特定語音的識別，采用動態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW)的算法，是一種把時(shí)間規(guī)整和距離測度的計(jì)算結(jié)合起來非線性規(guī)整技術(shù)，多用于孤立詞的語音識別。語音識別過程。

首先應(yīng)濾掉輸入語音信號的噪音并進(jìn)行預(yù)加重處理，提升高頻分量，然后線性預(yù)測系數(shù)等方法進(jìn)行頻譜分析，找出語音的特征參數(shù)作為未知模式，與預(yù)先存儲的標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，當(dāng)輸入的未知模式與標(biāo)準(zhǔn)模式的特征一致時(shí)，ARM便識別輸入的語音信號并輸出結(jié)果。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件主要包括：數(shù)據(jù)采集模塊、SCI通訊模塊、特定聲源定位算法模塊和避障軟件模塊。系統(tǒng)軟件總體流程圖。

3．1 特定聲源定位算法設(shè)計(jì)系統(tǒng)的聲源定位算法主要基于傳聲器陣列時(shí)延估計(jì)法，利用A／D采樣模塊檢測不同拾音器所接收到的聲音信號，算法實(shí)現(xiàn)采用廣義互相關(guān)法。ARM采樣得到的波形接近為正弦波，將對應(yīng)采樣得到的值放入數(shù)組中保存，首先進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，得出互相關(guān)譜。為避免誤差和雜音的干擾，進(jìn)行多次計(jì)算去除了誤差較大的值。其算法流程圖。

同時(shí)，為避免垃圾桶對接收到的任何聲音都進(jìn)行定位，系統(tǒng)在定位時(shí)加入了語音識別，即只對需要的聲音進(jìn)行方位判斷，對特定聲音進(jìn)行語音識別的流程框圖。

3．2 避障軟件設(shè)計(jì)避障軟件模塊采用對ARM的GPIO口查詢方法。在垃圾桶加電后，主函數(shù)中一直查詢GPIO，某一路的GPIO出現(xiàn)低

電平時(shí)，進(jìn)入相應(yīng)的子函數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的控制動作。3個(gè)紅外傳感器同時(shí)工作，發(fā)射紅外信號。任何一個(gè)紅外接收裝置接收到反射的紅外信號進(jìn)入相應(yīng)的子函數(shù)執(zhí)行控制電機(jī)轉(zhuǎn)動。紅外避障流程。結(jié)束語設(shè)計(jì)的智能垃圾桶“聽”到主人的呼喊后能自動到達(dá)主人身邊，并且能識別主人的聲音進(jìn)行一系列動作，經(jīng)試驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)能夠滿足使用要求。

第二篇：南京大三學(xué)生造出智能垃圾桶

南京大三學(xué)生造出智能垃圾桶

喝空的飲料瓶隨手往垃圾桶里丟，如果沒有“命中”，有多少人還再去理會？對此情況，一種智能垃圾桶會發(fā)出提示語音，眾目睽睽下，再懶的人也不得不彎腰去撿。11月30日，第三屆中國南京棲霞山文化節(jié)落下帷幕，閉幕式上舉行了棲霞區(qū)首屆青年創(chuàng)業(yè)大賽的頒獎(jiǎng)儀式。南京創(chuàng)業(yè)大學(xué)生云曙先的“智能垃圾桶”項(xiàng)目就是獲獎(jiǎng)作品之一。這是一種包含自動識別、電機(jī)驅(qū)動的垃圾桶。除了實(shí)現(xiàn)垃圾扔到垃圾桶外就自動報(bào)警，它還可以根據(jù)人的距離自動開、關(guān)門?！拔覀兊陌l(fā)明使用紅外感應(yīng)自動開蓋的垃圾桶，當(dāng)人的手或物體接近投料口約20到30厘米時(shí),垃圾桶蓋便會自動開啟,等垃圾投入完畢，數(shù)秒后垃圾桶蓋又會自動關(guān)閉，人、物不需接觸垃圾桶的任何部位即可投放垃圾。” 每當(dāng)節(jié)假日，南京各大景區(qū)的垃圾桶總是迅速爆滿，保潔員們苦不堪言，倒了一次又一次，但也趕不上垃圾增加的速度?！鞍b袋、飲料盒等很空的東西占用浪費(fèi)了大量空間。我們發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候路邊的垃圾桶容量太小，不夠使用，做大了又影響美觀。”云曙先告訴揚(yáng)子晚報(bào)記者，智能垃圾桶還有自動壓縮的功能，它由太陽能電池供電，有電機(jī)組成的壓縮模塊等部件，自動壓縮后，垃圾將裝滿時(shí)，自動通知保潔員前來處理垃圾，更有效地利用了空間。

設(shè)計(jì)人云曙先還是南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的大三學(xué)生，城市垃圾清運(yùn)壓力越來越大的現(xiàn)象，讓細(xì)心觀察生活、又從小喜歡搞“小發(fā)明”的他，決定在這上面“做文章”?，F(xiàn)在他組建一支17人的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)完成了研發(fā)。目前，這種“智能垃圾桶”已經(jīng)在南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、棲霞區(qū)部分機(jī)關(guān)、醫(yī)院等公共場所投用。

南京此前推行了“垃圾分類”工程，云曙先也想將自己的成果進(jìn)一步升級，增加內(nèi)部垃圾自動分類處理系統(tǒng)?！耙皇强梢酝ㄟ^語音提示，二是在垃圾桶內(nèi)部安裝圖像識別系統(tǒng)，讓它自動區(qū)別廚余、紙類、金屬、玻璃等，再用電機(jī)驅(qū)動，將其分門別類?！?/p>

第三篇：環(huán)保垃圾桶設(shè)計(jì)

垃圾桶的設(shè)置，一直以來是城市環(huán)保的一個(gè)焦點(diǎn),我們在日常的生活中，在城市首路街上、客運(yùn)中心、中心地段隨處可見垃圾箱，過往的垃圾桶都是單調(diào)的，很常規(guī)化，人們一眼就可以看出來。隨著社會發(fā)展的進(jìn)程，人們對各種物品的多元化，導(dǎo)致我們身邊的垃圾桶的樣子也日新月異，但是，浙江星超機(jī)械有限公司,認(rèn)為，垃圾桶不管怎么變，它的外形功能必須具備以下條件。

首先，環(huán)保垃圾桶的設(shè)計(jì)不應(yīng)該過于注重花哨，盡量以其實(shí)現(xiàn)功能為目標(biāo)，以扎實(shí)耐用為標(biāo)準(zhǔn)。

其次，金屬垃圾桶雖然結(jié)實(shí)，不易破壞，但是容易成為小偷盜獵的目標(biāo)，所以，應(yīng)將混合金屬或水泥垃圾箱為設(shè)計(jì)方案，并且將其牢固地固定在人行道上，以防被他人破壞后將其偷盜。

還有，我們在放置垃圾桶的時(shí)候，要注意是街道上的擺放，還是在酒店公寓的擺放，區(qū)別好公共場所與私人場所。

另外，環(huán)保部門可舉行垃圾箱的設(shè)計(jì)活動，通過市民或企業(yè)的踴躍參與，與市民連成一線，從中篩選出優(yōu)秀設(shè)計(jì)方案，使垃圾箱的功能更加多樣化

隨著我國人口的不斷增長和人民生活水平的提高，城市生活垃圾每年以5-10％的速度增長，這對城市的發(fā)展和人們的生活環(huán)境造成了很大的影響。據(jù)報(bào)道，中國歷年垃圾的堆積量達(dá)60多億t，占用的土地面積超過5億m2，僅城市垃圾的年產(chǎn)生量約1.5億t，近200座城市發(fā)展到無適合場所堆放垃圾。雖然垃圾衛(wèi)生填埋、垃圾發(fā)電、垃圾制沼氣等技術(shù)為垃圾處理開辟了新途徑，但在垃圾無害化處理之前，首要解決的問題是垃圾的分類收集和回收再利用，而在垃圾分類回收中起重要作用的垃圾桶樣式和結(jié)構(gòu)單一，不能較好地發(fā)揮分類回收的功能，因此設(shè)計(jì)集多種功能于一身的環(huán)保垃圾桶，對垃圾分類回收具有重要作用。1設(shè)計(jì)思路

從垃圾桶的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，主要從垃圾桶外觀、分類回收功能、惡臭氣味處理、智能翻蓋、語音提示等方面進(jìn)行多功能垃圾桶的設(shè)計(jì)，力求垃圾桶不僅能滿足收集垃圾的功能，而且因其美觀，色彩能與周圍環(huán)境相和諧，成為環(huán)境的重要組成部分。

2多功能垃圾桶設(shè)計(jì)

國外對垃圾桶設(shè)計(jì)研究較早，一些發(fā)達(dá)國家如德國、美國、荷蘭等，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了垃圾分類回收，國內(nèi)的垃圾桶設(shè)計(jì)與國外相比還存在差距。國內(nèi)垃圾桶設(shè)計(jì)大部分未考慮垃圾分類的要求，而且是開放式，垃圾桶周圍的環(huán)境惡劣。

2.1外觀設(shè)計(jì)

國內(nèi)早期垃圾桶的外觀主要以圓形、方形為主，隨著人們文化和欣賞水平的提高，這些形象不能很好地與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，容易給人造成審美疲勞，尤其是采用小動物形象設(shè)計(jì)的垃圾桶容易誤導(dǎo)青少年，使有些小朋友將垃圾扔向動物園的小動物，致使很多動物因誤食包裝垃圾而死亡。垃圾桶外觀設(shè)計(jì)應(yīng)有一定的藝術(shù)欣賞

性，同時(shí)要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在垃圾桶的表面設(shè)計(jì)宣傳保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生的標(biāo)語和口號，倡導(dǎo)人們愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)可以充分利用垃圾桶外殼的廣告功能，設(shè)計(jì)一些廣告宣傳畫等。

2.2分類回收功能設(shè)計(jì)

目前我國城市生活垃圾的成分復(fù)雜，含易腐有機(jī)物、煤灰、泥沙、塑料、橡膠、玻璃、紙類等，有的生活垃圾中含有電池、金屬等，垃圾分類回收是實(shí)現(xiàn)垃圾資源化的重要手段。城市垃圾可分為可回收物和不可回收物2部分，其中，金屬、塑料、玻璃、紙張、木制品等可回收再利用，廢舊電池對土壤和地下水污染較重，可設(shè)置專門的收集裝置回收，集中處理，其他的不可回收的物品可收集后清運(yùn)至垃圾處理場進(jìn)一步處理。

可將垃圾桶設(shè)置成2個(gè)子桶，一個(gè)為可回收桶，涂成綠色，并在顯著位置標(biāo)記可回收標(biāo)志和字樣；另一個(gè)為不可回收桶，涂成黃色，標(biāo)記不可回收標(biāo)志和字樣，在垃圾桶的側(cè)壁處可掛置小的廢舊電池回收箱。

2.3吸附設(shè)計(jì)

垃圾桶是垃圾臨時(shí)存放的場所，有機(jī)垃圾在垃圾桶內(nèi)易腐爛變質(zhì)，散發(fā)出惡奧氣味，在垃圾桶外殼與內(nèi)桶間壁處，填充一層活性炭纖維，由于活性炭纖維具有較大的比表面積和較好的吸附性能，可以凈化空氣，吸附垃圾腐爛過程中產(chǎn)生的惡臭氣味，防止空氣污染

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第四篇：盛群杯智能垃圾桶復(fù)賽報(bào)告

（20110035）：（智能垃圾桶）

2011年重慶地區(qū)第四屆“盛群杯”大學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)競賽

智能垃圾桶

參賽編號：20110035 重慶工商大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院

指導(dǎo)老師： 參賽隊(duì)員：

E-mail Address: 328387795@qq.com

日期：2011年5月1日

摘要

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(gè)時(shí)代。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HT46F49E芯片控制，由電源模塊、人體感應(yīng)模塊，震動傳感器模塊、紅外對管模塊、語音電路模塊與門控模塊六部份組成，是集機(jī)、光、音、電于一體的科技新產(chǎn)品。作品通過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做出相開蓋、關(guān)蓋等應(yīng)動作，語音電路模塊也隨之啟動并播放設(shè)定的語音，在增添氣氛的同時(shí)也提醒人們要保護(hù)環(huán)境。若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)無人進(jìn)入探測范圍內(nèi)或探測范圍內(nèi)無信號觸發(fā)時(shí)，開始啟用HT46F49E單片機(jī)特有的休眠功能，自動的將除人體感應(yīng)模塊以外的電路電源關(guān)閉，之后單片機(jī)進(jìn)入休眠，從而大大減少能源的浪費(fèi)，做到了節(jié)能環(huán)保。休眠過程中若有人走進(jìn)探測范圍內(nèi)，又通過人體感應(yīng)模塊電路部分將單片機(jī)喚醒，并將以前關(guān)閉電源的電路重新通電進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

本作品可自動打開桶蓋，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。

關(guān)鍵詞:單片機(jī)、模塊、智能垃圾桶

一、前言

1.創(chuàng)作動機(jī)

目前市面上銷售的帶蓋垃圾桶，開蓋時(shí)均需采用手動或腳踩方式實(shí)現(xiàn)，這種開蓋方式主要的缺點(diǎn)是給使用者帶來既不衛(wèi)生又不方便。在一些公共場合，雖然到處都有垃圾桶，但陳舊無新意，而且許多垃圾仍然沒有丟進(jìn)桶內(nèi)，導(dǎo)致遍地狼藉、臭氣沖天，嚴(yán)重污染環(huán)境……

2.創(chuàng)作目的

為了徹底解決了傳統(tǒng)垃圾桶對使用者存在衛(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，本項(xiàng)目致力于設(shè)計(jì)出一種通過檢測并自動打開垃圾桶蓋的一種智能系統(tǒng)。當(dāng)人的手或物體接近投物口時(shí),垃圾桶蓋便會自動開啟,等垃圾投入完畢，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)垃圾桶蓋又會自動關(guān)閉，人、物不需接觸垃圾桶，在長時(shí)間不使用的情況下會自動進(jìn)入休眠模式以便節(jié)能。使用的過程中，垃圾桶會根據(jù)不同的情況播放不同的語音。這種衛(wèi)生、自動、耗能低、有趣的新型智能垃圾桶是人類進(jìn)入小康社會取代傳統(tǒng)垃圾桶的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

二、工作原理

程序分為2大塊：主程序查詢和定時(shí)中斷兩個(gè)模塊。

工作原理：

當(dāng)人走到熱釋紅外傳感器的探測范圍內(nèi)，傳感器熱釋電元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)過人體感應(yīng)模塊內(nèi)部電路處理將此信號轉(zhuǎn)換成電平變換，當(dāng)檢測到人時(shí)向單片機(jī)提供了一個(gè)高電平，通過I/O口單片機(jī)可以查詢到此信號（在設(shè)計(jì)此方案的時(shí)候，我們還想到檢測的時(shí)候運(yùn)用圖像處理法，他的優(yōu)點(diǎn)就能夠容易區(qū)分垃圾種類和準(zhǔn)確是否是人，但其缺點(diǎn)是處理信息大，受到環(huán)境影響大，所以放棄）；震動傳感器是將垃圾桶的震動（被物體撞擊）或者重量變化轉(zhuǎn)變成電平信號，通過I/O口單片機(jī)可以查詢到此信號；紅外對管模塊將垃圾的投入和垃圾桶是否滿轉(zhuǎn)變成電平信號，通過I/O口單片機(jī)可以查詢到此信號；單片機(jī)在進(jìn)行初始化與設(shè)定定時(shí)時(shí)間后，就等待中斷信號，當(dāng)查詢熱式紅外傳感器有信號時(shí)，認(rèn)為此時(shí)有人來，通過查詢I/O信號，判斷是否打開垃圾桶蓋，當(dāng)垃圾桶未滿即紅外對管模塊端無信號打開垃圾桶蓋（單片機(jī)控制電磁鐵通電，蓋打開），通過震動傳感器和紅外對管模塊信號的綜合判斷此人是否是投垃圾的，與此同時(shí)單片機(jī)控制語音芯片發(fā)出一些幽默的話語，提示大家愛護(hù)環(huán)境，也給大家?guī)硪恍┛鞓?。正因?yàn)槭⑷簡纹瑱C(jī)有很方便休眠喚醒功能，在PA口加下降沿可是單片機(jī)喚醒，并且喚醒后執(zhí)行喚醒的嚇一跳指令，所以在長時(shí)間沒有人來投垃圾，單片機(jī)自動的將除人體感應(yīng)模塊以外的電路電源關(guān)閉，之后單片機(jī)進(jìn)入休眠，從而大大減少能源的浪費(fèi)。做到了節(jié)能環(huán)保。當(dāng)有人來時(shí)，通過人體感應(yīng)模塊電路部分將單片機(jī)喚醒，單片機(jī)將以前關(guān)閉電源的電路從新通電進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

三、作品結(jié)構(gòu)

3.1系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)采用可重復(fù)燒錄芯片盛群單片機(jī)HT46F49E為主控芯片，建立基本輸入輸出模型。此作品共分為6個(gè)核心模塊，分別為穩(wěn)壓電源模塊、人體感應(yīng)模塊、震動傳感模塊、紅外對管模塊、門控模塊、語音模塊。電源模塊為系統(tǒng)提供電源；系統(tǒng)中所用的人體感應(yīng)模塊是基于紅外線技術(shù)的自動感應(yīng)模塊，可以檢測人體進(jìn)入或者離開檢測范圍，并將信號傳給單片機(jī)以此來控制桶蓋的開關(guān)；震動傳感模塊用來實(shí)現(xiàn)對外部重量和形變的檢測；紅外對管模塊來判斷是否有垃圾丟入以及垃圾是否裝滿；門控模塊主要通過驅(qū)動推動式電磁鐵并以杠桿的原理來直接控制桶蓋的開與關(guān)；語音模塊通過人體感應(yīng)模塊、紅外對管模塊和震動傳感器模塊的信號檢測處理后再由ISD1820P語音芯片發(fā)出相應(yīng)的語音。

圖3.1 系統(tǒng)框圖

3.2硬件部分

包括：穩(wěn)壓電源模塊、人體感應(yīng)模塊、震動傳感模塊、紅外對管模塊、門控模塊、語音模塊。

3.2.1穩(wěn)壓電源模塊

電源電路是通過7805集成器將電壓穩(wěn)定成為5v的直流電壓，給單片機(jī)HT46F49E供電。7805為一種線性穩(wěn)壓電路，輸入電壓可為5~18V，最大輸入電壓為24V，最大輸出電壓為5.2V，最大輸出電流為1.5A。

電路圖如下所示：

圖3.2.1 穩(wěn)壓電源模塊圖

3.2.2人體感應(yīng)模塊

（20110035）：（智能垃圾桶）

為了感應(yīng)到人體的走動，從而達(dá)到控制的目的，我們采用了HC-SR501人體感應(yīng)模塊。該人體感應(yīng)模塊能全自動感應(yīng)，人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出

高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。工作電壓范圍為直流4.5V~20V。

圖3.2.2 人體感應(yīng)模塊圖

3.2.3震動傳感模塊

由于本作品需要實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)整體震動的檢測，感應(yīng)系統(tǒng)是否被大力擊打，因此需要震動感應(yīng)模塊，本部分的震動傳感器感應(yīng)到震動時(shí)輸出的是短暫的開關(guān)信號，因此需要RS鎖存器進(jìn)行鎖存和清零。

圖32.3 震動傳感模塊圖

3.2.4紅外對管模塊

由于本作品需要實(shí)現(xiàn)對垃圾是否投入以及充滿進(jìn)行檢測，因此我們用紅外對管來實(shí)現(xiàn)。

圖3.2.4 紅外對管模塊圖

3.2.5門控模塊

此模塊主要采用電磁鐵來控制垃圾桶蓋的打開與關(guān)閉，本作品中選用推動式電磁鐵。當(dāng)電磁鐵通電后，產(chǎn)生電磁吸力，再運(yùn)用杠桿原理使桶蓋打開；當(dāng)電磁鐵斷電后，電磁吸力消失，此時(shí)垃圾桶蓋由于重力作用關(guān)閉。

圖3.2.5 門控模塊圖

3.2.6語音模塊

本作品需要用編程實(shí)現(xiàn)智能垃圾桶的提醒功能及播報(bào)功能，因此采用了ISD1820語音芯片。該芯片擁有在3~5V單電源下工作，可自動節(jié)電，保持0.5uA電流，不耗電信息保存100年，8~20秒語音錄放等功能特性。該芯片只能錄一段語音，語音長度由下圖中的R1的阻值決定。由于該限制我們采用了4片該語音芯片，分別接到盛群單片機(jī)的PB0、PB1、PB2、PB3。該芯片采用上升沿觸發(fā)語音芯片的PE腳播放語音段。當(dāng)其他幾個(gè)模塊產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)條件時(shí)，播放該模塊相對應(yīng)的語音段。

（20110035）：（智能垃圾桶）

圖3.2.6 語音模塊圖

3.3軟件部分

軟件設(shè)計(jì)在HT-IDE集成開發(fā)環(huán)境中完成，運(yùn)用匯編語言進(jìn)行程序的編譯與調(diào)試。軟件開發(fā)采用的是模塊化編程的方式，將軟件系統(tǒng)分為主程序查詢、定時(shí)中斷兩個(gè)模塊。

程序流程圖如下圖所示：

圖3.3.1 定時(shí)中斷程序流程圖

圖3.3.2 主程序流程圖

四、測試環(huán)境與方法

4.1測試環(huán)境

單片機(jī)供電5V 穩(wěn)壓電源供電5V 電磁鐵供電電源12V 普通平坦地面

4.2測試方法步驟

1、將智能垃圾桶置于較平坦、較寬闊的場地，后分別接通各模塊電源，LED燈亮，開始調(diào)試；

2、人進(jìn)入紅外感應(yīng)區(qū)，桶蓋接到感應(yīng)后0.5秒左右開啟，丟入垃圾，紅外對管檢測到垃圾丟入后語音系統(tǒng)播放對應(yīng)語音片段，15秒后桶蓋自動關(guān)閉。

3、紅外感應(yīng)區(qū)外，拋出物體撞擊垃圾桶，震動傳感系統(tǒng)接受到震動信號后語音系統(tǒng)播放對應(yīng)語音片段。

4、垃圾桶在正常工作狀態(tài)下約30秒無任何信號輸入時(shí)，自動進(jìn)入休眠模式，此時(shí)LED燈熄滅。

5、在休眠模式下，走進(jìn)紅外感應(yīng)區(qū)，此時(shí)單片機(jī)接受到信號，喚醒系統(tǒng)，垃圾桶進(jìn)入正常工作模式。

4.3測試結(jié)果

系統(tǒng)測試結(jié)果表明，系統(tǒng)的各個(gè)模塊運(yùn)行正常。當(dāng)人進(jìn)入紅外檢測范圍時(shí)，垃圾桶蓋自動打開，發(fā)出相應(yīng)的語音，約15秒后桶蓋自動關(guān)閉；再正常狀態(tài)下約30秒后無信號輸入時(shí)，系統(tǒng)自動進(jìn)入休眠，再有信號輸入時(shí)，系統(tǒng)又自動進(jìn)入正常工作狀態(tài)；當(dāng)垃圾桶感應(yīng)到震動時(shí)，語音系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)語音。經(jīng)測試，滿足設(shè)計(jì)要求，智能垃圾桶研制成功。

五、作品應(yīng)用及商業(yè)價(jià)值

1、本作品可放置于廚房、客廳、辦公室、賓

（20110035）：（智能垃圾桶）

館等私人或公共場所，提高了環(huán)境的檔次和生活的品味。

2、本作品的桶蓋無觸摸式自啟功能既方便又衛(wèi)生，滿足大眾對健康的要求。

3、本作品的休眠喚醒模式環(huán)保省電，符合低碳環(huán)保的生活標(biāo)準(zhǔn)。

4、本作品的語音芯片的語音播放功能在提醒人們注意環(huán)保點(diǎn)的同時(shí)也增添了生活的樂趣。

5、本作品作為一個(gè)基礎(chǔ)平臺，能擴(kuò)展到其他不同領(lǐng)域，從而應(yīng)用到不同的行業(yè)中去，滿足不同人群的使用需求，具有廣闊的市場。

六、參考資料

《HT46XX單片機(jī)原理與實(shí)踐》 北京航空航天出版社 鐘啟仁 編著

《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 高等教育出版社 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 高等教育出版社

第五篇：嘀嘀家用智能門鎖調(diào)貨與換貨流程

嘀嘀家用智能門鎖調(diào)貨與換貨流程

總則

依據(jù)《中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》、《中華人民共和國消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法》等法律法規(guī)，“羅曼斯”承諾對已銷售的存在質(zhì)量問題的產(chǎn)品辦理售后服務(wù)。

請客戶保管好需辦理售后業(yè)務(wù)的產(chǎn)品及其包裝、票據(jù)和贈品，作為辦理相關(guān)業(yè)務(wù)的依據(jù)，并需事先與“羅曼斯”售后服務(wù)取得確認(rèn)。

換貨政策

若客戶發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在質(zhì)量問題應(yīng)立即停止使用，并于第一時(shí)間聯(lián)系“羅曼斯”售后服務(wù)。經(jīng)溝通相關(guān)資料確認(rèn)或檢測確屬質(zhì)量問題的，客戶可以選擇換貨，“羅曼斯”將提供與原產(chǎn)品同規(guī)格同數(shù)量的新品進(jìn)行更換。

存在以下情形之一的，“羅曼斯”不承擔(dān)換貨責(zé)任：

1.任何非“羅曼斯”的產(chǎn)品。

2.任何因客戶使用或保管不當(dāng)導(dǎo)致出現(xiàn)包裝破損或質(zhì)量問題的產(chǎn)品。3.任何因客戶原因?qū)е鲁^保修期的產(chǎn)品，只提供維修，收取原材料費(fèi)。補(bǔ)貨政策

請?jiān)谑盏疆a(chǎn)品時(shí)按照《羅曼斯驗(yàn)貨與拒收政策》 之要求進(jìn)行驗(yàn)貨，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品短缺，應(yīng)立即與羅曼斯售后服務(wù)聯(lián)系。在客服電話營業(yè)時(shí)間內(nèi)，請直接致電售后服務(wù)。若在客服電話營業(yè)時(shí)間以外發(fā)生問題或線路 遇忙未能接通時(shí)，請第一時(shí)間發(fā)送含有詳細(xì)問題描述的郵件至客服郵箱并于最近的一個(gè)客服電話營業(yè)時(shí)間內(nèi)致電售后服務(wù)。售后服務(wù)核實(shí)無誤后會盡快為您辦理。換貨流程

1.若客戶發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，請于第一時(shí)間與售后服務(wù)聯(lián)系確認(rèn)。

2.售后服務(wù)在受理您的換貨申請后一周內(nèi)安排處理，遇特殊情形需延期處理的將會提前通知。補(bǔ)貨流程

1.若客戶在驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有短缺，應(yīng)立即與售后服務(wù)聯(lián)系，并在發(fā)貨單上注明未收到產(chǎn)品的名稱、數(shù)量及羅曼斯包裝是否有破損。之后客戶可選擇拒收整單，也可支付全款后申請補(bǔ)貨。

2.若客戶在簽收后3日內(nèi)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有短缺（屬驗(yàn)收時(shí)難以發(fā)現(xiàn)的問題），應(yīng)立即與售后服務(wù)聯(lián)系，經(jīng)售后服務(wù)確認(rèn)后辦理補(bǔ)貨。3.售后服務(wù)在受理您的補(bǔ)貨申請后一周內(nèi)安排處理，遇特殊情形需延期處理的將會提前通知。其他

1.羅曼斯將不定期對本售后服務(wù)條款進(jìn)行修改，您在羅曼斯的采購產(chǎn)品行為將被視為對同期服務(wù)條款的接受。

2.單品頁面已明確注明特殊售后條款的產(chǎn)品，優(yōu)先適用特殊規(guī)定。3.有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量的檢測，依國家規(guī)定執(zhí)行。

4.羅曼斯竭誠為廣大客戶提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)，但對于任何欺詐或不道德行為，羅曼斯將保留取消訂單直至依法追究法律責(zé)任的權(quán)利。本政策最終解釋權(quán)歸羅曼斯所有。備注：

工作實(shí)效規(guī)定：

● 正常退/換手續(xù)應(yīng)在2個(gè)工作日內(nèi)處理完畢；

● 涉及到質(zhì)量問題檢驗(yàn)，正常應(yīng)在5個(gè)工作日內(nèi)處理完畢；

● 如遇到特殊情況（缺貨）等，須向經(jīng)銷商說明原因并表示歉意，且不遲于7個(gè)工作日內(nèi)回復(fù)結(jié)果并予以處理； ● 區(qū)域通知緩辦除外，需配合區(qū)域執(zhí)行。退換貨流程補(bǔ)充說明 ①檢驗(yàn)返貨：

● 確定沒有使用過，不影響二次銷售的，直接檢驗(yàn)；

● 有問題，或者客戶使用過的，由生產(chǎn)車間（負(fù)責(zé)人）檢驗(yàn)； ②倉儲部入庫： ● 直接入庫：經(jīng)過檢驗(yàn)，產(chǎn)品未使用過，不影響二次銷售

● 轉(zhuǎn)為成次品：客戶未使用過，但是出現(xiàn)問題，客戶把產(chǎn)品返回公司后經(jīng)生產(chǎn)車間檢驗(yàn)屬于質(zhì)量問題；

● 直接報(bào)廢：客戶使用過，但是出現(xiàn)問題，客戶把產(chǎn)品返回公司后經(jīng)生產(chǎn)車間檢驗(yàn)屬于質(zhì)量問題；

③運(yùn)營部訂單處理組退/調(diào)貨款：