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10%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，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10%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：

（MSP430）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

采用專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=vt/2其中，v为超声波波速（m/s）得到与障碍物之间距离。

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、垃圾回收装置点输入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。

2.6 自动运送垃圾的主要优点

（1）安装即可实现，一天24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往返。

2.7 创新点

（1）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

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

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[3]刘畅.南宁交警TETRA数字集群管理和信息发布系统的设计与实现[D].北京交通大学，2015.

[4]刘福才，刘丰，刘立伟.AVR单片机在太阳能热水器智能控制器中的应用[J].微计算机信息，1999，4.

作者简介：阮鑫（1993-），男，汉族，四川省成都市人，西华师范大学计算机学院2013级本科生在读，研究方向：通信工程。