——基于51单片机的智能垃圾桶
摘要：
本文主要对目前智能垃圾桶进行了讨论，综述了此课题的研究背景、目的及意义，介绍了国内外相关研究的发展概况，给出了一些智能垃圾桶的设计方案，最终选取基于51单片机的智能垃圾桶设计方案，分析得出了实现智能垃圾桶的具体框架，并结合相关文献提出了后续设计过程中的重点难点。
关键字：语音控制；红外感应；智能垃圾桶；单片机
- 前言
随着人民生活素质的提高，人们对高环保、高质量的家具要求越来越高，同时伴随着物联网技术的发展，各种智能化家居产品需求也大量出现。智能垃圾桶是一种利用自动控制技术为基础，采用微电脑控制芯片、新型传感探测装置和机械传动装置等设备对传统垃圾桶进行改造发展而来的新型智能家居生活用品。这些智能垃圾桶集机、光、电于一体，使人们无需接触垃圾桶即可完成投放垃圾的任务，达到远离感染源，环保卫生的要求。本设计以51单片机为控制核心，设计并实现一款智能垃圾桶装置，使人们在无需接触垃圾桶的情况下，可自动开启或关闭垃圾桶盖，完成垃圾的投放工作。该垃圾桶具有垃圾满桶报警装置，提醒人们及时清理垃圾等功能。
二、国内外发展现况
垃圾桶作为人类生活中不可或缺的必需品，它伴随着人类走过了每一个时代。随着人们环保意识的普遍提高，垃圾桶的种类也在不断翻新，人们更加注重它的美观和实用性，而产品也向着“小巧”和“智能化”发展。合格的智能垃圾桶具有性能稳定、使用方便、设计精密、卫生环保、节能低耗等特点。智能垃圾桶的“智能”首先实现的是自动开关盖功能，例如红外感应自动翻盖垃圾桶，避免了人手触碰垃圾桶，方便卫生；此后智能垃圾桶逐渐完善，更加智能化，能够自动封口换袋，当垃圾满时可以让其自动打包并更换新的垃圾袋；此外，还有智能垃圾桶可以通过负离子和臭氧结合实现杀菌的功能。之后又出现了基于语音识别的智能垃圾桶，通过语音控制分类垃圾桶及垃圾打包换袋，此类垃圾桶更适合家用。现如今智能垃圾桶功能更加完善，智能识别垃圾，智能分类，方便城市垃圾分类管理。目前，最先进的智能垃圾桶可实现语音与清洁结合，不仅能够语音操控，还可以与扫地机器人配合，使打扫清洁与垃圾清排一体化。
国内外智能垃圾桶发展趋势相似，从智能开关盖到能够语音识别再到能够实现智能垃圾分类，除了围绕垃圾处理的智能化设计外，国外关于智能垃圾桶似乎有更多创意，而垃圾桶也不仅仅只是个垃圾桶，如利用太阳能充电能够让垃圾桶给人们提供WiFi和手机充电功能。日本一名发明家结合了Xbox Kinect（体感游戏）技术，可以主动出击，精准移位来接住飞来的垃圾，扔垃圾也仿佛变成了人与垃圾桶之间的互动游戏。外国设计者们设计智能垃圾桶不再着重于如何智能处理垃圾，而是让垃圾桶变得智能有趣。国外有一款名为TetraBIN的智能垃圾桶，它周身的显示屏内覆盖着2700余个LED冷光灯，设计者们为其内置了触觉感应器，能将垃圾虚拟成各种LED图案，还可以玩俄罗斯方块，甚至可以喂养宠物。未来的智能垃圾桶可能越来越像电子产品及智能机器人，那些出现在科幻电影里的智能家居也逐渐成为可能。
三、方案设计
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