基于51单片机的智能垃圾桶

1.简介
本次主要是利用单片机设计并制作一套智能垃圾箱。要求以单片机为控制核心，通过红外传感器检测是否有人扔垃圾，并自动打开垃圾箱盖，扔完垃圾后再自动关闭。
主要内容包括:
（1）红外对管传感器检测是否有人扔垃圾
（2）垃圾桶满报警
（3）步进电机驱动电路的设计

2.硬件设计
（1）总体硬件设计
硬件主要以单片机为核心，通过软件和硬件的结合实现检测到人自动打开垃圾桶盖的效果，并且垃圾桶满了之后有声光提醒。主要通过三大块来设计，包括步进电机驱动电路、检测电路和蜂鸣器报警电路等。

（2）步进电机驱动电路
步进电机驱动电路采用了ULN2003晶体管阵列芯片，它是一个单片高电压、高电流的达林顿晶体管阵列集成电路。它是由7对NPN达林顿管组成的，它的高电压输出特性和阴极箝位二极管可以转换感应负载。单个达林顿对的集电极电流是500mA。

（3）红外检测传感器电路
本次设计采用了两个反射式红外传感器。一个作为周围人体检测，另一个作为检测垃圾是否装满传感器。当红外传感器无检测到目标对象时，传感器为低电平；当传感器检测到目标对象时，传感器为高电平。

（4）硬件电路图

3.软件设计
（1）软件流程图
智能垃圾桶系统的软件需要同时是否有人、垃圾桶是否装满、步进电机驱动等任务。在本设计中，当红外检测到有人时，垃圾桶自动打开，从最后一次检测到无人开始计时，5秒后自动垃圾桶关闭。垃圾桶满了之后会声光报警提醒。

（2）主程序源码

void proc()		//正反转函数
{
	if(open_flag==1&&!open_flag1)	  //关
	{	
		P2=zz[loop];
		loop=(loop+1)%8;
		Delay800us();
		m_i++;
		if(m_i==1080)
		{
			m_i=0;
			open_flag=0;
			open_flag1=1; 
		}
	}
	else if(open_flag==2&&open_flag1)	 //开
	{
		P2=fz[loop];
		loop=(loop+1)%8;
		Delay800us();
		m_i++;
		if(m_i==1080)
		{
			m_i=0;
			open_flag1=0;
			open_flag=0;
		}
	}
} 
void dis_pose()
{
	if(!HW1) 
	{
		led1=0;	
		if(!key1)
		{
			if(key1_flag)
			{
				key1_flag=0;
				if(open_flag1) 
				{
					hand_flag=1;
					open_flag=2;
				}
				else 
				{
					hand_flag=0;
					open_flag=1;
				} 
			}
		}
		else key1_flag=1;
	}
	else 
	{
		led1=1;
		if(!HW2)
		{
			if(HW2_flag)
			{
				HW2_flag=0;
				if(open_flag1) open_flag=2;
			}
		}
		else 
		{
			HW2_flag=1;
		}
	}
}
			
void main()	  
{
	TMOD=0x10;    //定时器0，定时器1，16位工作方式
	EA=1;         //打开总中断0	
	TH1=0x4c;
	TL1=0x00;
	TR1=1;
	ET1=1;
	while(1)
	{	
		if(open_flag==0)
		{
			P2=P2&0xf0;
			m_i=0;
		}
		else 
		{		
			proc();
		}
	} 
}

void time_1() interrupt 3
{
	TH1=0x4c;
	TL1=0x00;
	ms++;
	dis_pose();
	if(!HW1) 
	{
		p_ms++;
		if(p_ms>=200)
		{
			p_ms=0;
			beep_num=8;
		}
	}
	else 
	{
		p_ms=199;
	}
	if(!open_flag1)
	{
		if(hand_flag==0)
		{
			if(HW2)
			{
				c_ms++;
				if(c_ms>=100)
				{
					c_ms=0;
					open_flag=1;
				}
			}
			else 
			{
				c_ms=0;
				open_time++;
				if(open_time>=200)
				{
					open_time=0;
					beep_num=6;
				}
			}
		}
		else
		{
			if(HW2&&HW1)
			{
				c_ms++;
				if(c_ms>=100)
				{
					c_ms=0;
					open_flag=1;
					hand_flag=0;
				}
			}
			else
			{
				c_ms=0;
			}
		}	
	}
	else
	{
		c_ms=0;
		open_time=0;
	}
	if(ms>=2)
	{
		ms=0;
		if(beep_num!=0)
		{
			beep_num--;
			beep=~beep;
		}
		else
		{
			beep=1;
		}
	}
}

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