【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-026】基于单片机的垃圾桶的设计

最近设计了一个项目基于单片机的垃圾桶系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：垃圾桶
项目编号：mcuclub-jj-026
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过红外避障管检测垃圾桶前是否有人
2、通过红外对射管检测垃圾桶是否装满
3、通过舵机模拟垃圾桶盖的打开和关闭
4、当检测到有人且垃圾桶没满，则自动打开垃圾桶盖，3秒后自动关闭。如果垃圾桶已满，则不打开，且声光报警3次。
5、可通过按键手动打开垃圾桶盖，3秒后自动关闭
扩展功能：当垃圾桶已满时，通过蓝牙模块将”垃圾桶已满，请速速更换“发送到手机端，并可以控制垃圾桶盖的打开

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是红外避障检测模块，通过该模块检测当前是否有人；第二部分是红外对射管检测模块，通过该模块检测垃圾桶是否装满；第三部分是按键模块，通过该模块可以控制垃圾桶盖子的打开；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由两部分组成，第一部分是舵机模块，通过该模块控制垃圾桶盖的打开或者关闭；第二部分是报警模块，检测到垃圾桶满检测到有人进行声光报警提醒。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制垃圾盖的打开或者关闭。具体系统框图如图所示。

八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括控制垃圾桶盖子打开；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机发送指令对垃圾桶盖子进行控制；最后进入第三个函数处理函数，检测到人且垃圾桶是关闭的，垃圾未满，开盖，垃圾已满，报警三次，没有检测到人且没有使用蓝牙打开，开启定时器关闭，三秒到达，关盖。

九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{if(CHECK_H == 0 && motor_duoji_pwm == 5)   //检测到人且垃圾桶是关闭的{if(flag_open == 0){flag_open = 1;if(CHECK_F == 0)                                   //垃圾未满，开盖{motor_duoji_pwm = 10;flag_remind = 0;}else                                                           //垃圾已满，报警三次{if(flag_remind == 0){flag_remind = 1;alarm_count = 6;}}}}else{flag_open = 0;flag_remind = 0;}                                                                      //没有检测到人且没有使用蓝牙打开，开启定时器关闭if(flag_blue_open == 0 && CHECK_H == 1 && motor_duoji_pwm == 10)flag_timer_begin = 1;elseflag_timer_begin = 0;if(flag_3s == 1)                                        //三秒到达，关盖{flag_timer_begin = 0;motor_duoji_pwm = 5;}if(alarm_count > 0){if(time_num % 20 == 0){LED = ~LED;BEEP = ~BEEP;alarm_count--;}}else{LED = 1;BEEP = 1;}
}

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