基于msc51單片機垃圾分類收集系統(tǒng)的設(shè)計

1、科技信息職教與成教基孑MSC一51單恃機垃圾分類收集系統(tǒng)酗設(shè)計河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊黎戴衛(wèi)軍古培錢[摘要】針對當(dāng)前垃圾采用混裝回收和運輸方式給后期垃圾處理帶來的各種問題，采用自動檢測技術(shù)和無線通信技術(shù)，設(shè)計了以AT89S52單片機為核心的智能垃圾分類收集系統(tǒng)該系統(tǒng)由無人探作垃圾收集車和回收站控制系統(tǒng)兩部分組成。通過無線通信和LCD顯示電路，回收站可以監(jiān)控垃圾收集車進行垃圾分類收集的全過程。同時垃圾收集車能全自動實現(xiàn)垃圾桶上下車、路線行駛、避

2、免障礙物、尋找垃圾桶、垃圾分類裝車、垃圾入站等功能。從而大大降低了垃圾入站后的分類處理難度，節(jié)省了大量的人力、財力和物力，因此該系統(tǒng)具有很高的開發(fā)意義和開發(fā)價值。本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計思路。【關(guān)鍵詞]AT89S52單片機垃圾分類無線通信1引言據(jù)悉2000年中國城市垃圾產(chǎn)量達14億噸，預(yù)計到2010年垃圾產(chǎn)量約達2億噸。目前大部分城市的垃圾收集采用“一車裝”形式，沒有對垃圾進行分類，從而使得垃圾分類、回收利用的實現(xiàn)難度加大。

3、造成資源浪費和環(huán)境污染。而垃圾收集車對垃圾進行分類回收，方便回收站對垃圾分類處理。垃圾收集車采取智能無人操作模式，無需人工干預(yù)進行垃圾收集，分類、上下車、運輸、進出站等全過程且?guī)в新暪馓崾竞捅苊庹系K裝置?？稍谏钜箷r間工作，既節(jié)約人力，又不會因環(huán)衛(wèi)工作影響交通、市容和市民日常生活。采取無人環(huán)保車進行垃圾分類回收，目前在國內(nèi)外環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域還是空白。城市垃圾處理需要花費大量的運輸費和處理費，成為城市發(fā)展和環(huán)境污染的一個突出問題。這種低成本、無污染

4、的垃圾分類收集方式，大大降低了垃圾后期處理的技術(shù)難度，具有極大的市場應(yīng)用前景。2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能21系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)由無人操作垃圾收集車和回收站控制系統(tǒng)兩部分組成。無人操作垃圾收集車主要包括：單片機控制模塊、無線發(fā)射／接收模塊、傳感器模塊、機械手臂模塊和行程驅(qū)動模塊；回收站控制系統(tǒng)主要包括：單片機控制模塊、無線發(fā)射，接收模塊、LCD數(shù)據(jù)顯示模塊、鍵盤輸入模塊和卸車機械模塊，如圖l和圖2所示。兩個部分都用AT89S52單片機作為控制器件，并通

5、過兩部分的無線發(fā)射，接收模塊互相發(fā)送和收集相關(guān)數(shù)據(jù)。l簇器卜呻魚片IJ機控阿嗣制模l燃b塊【_J|LcD數(shù)據(jù)顯k魚l示懊塊I片I。_J機控陬孬習(xí)制模l模塊卜塊I_J圖2回收站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖22功能介紹啟動電源后，無人操作垃圾收集車延著預(yù)設(shè)的路線，檢測垃圾桶位置，并將當(dāng)前收集車的工作狀態(tài)通過無線發(fā)射／接收模塊傳送給回收站控制系統(tǒng)；回收站控制系統(tǒng)根據(jù)收集車的工作狀態(tài)，通過無線發(fā)射，接收模塊調(diào)整收集車的車速、運行方向和控制機械手臂的動作。當(dāng)

6、檢測副垃圾桶位置時，垃圾收集車啟動機械手臂，把垃圾分類倒入收集車的集裝箱中。當(dāng)收集車完成回收任務(wù)后自動返回收集車通過無線通信與回收站控制系統(tǒng)通信，使同收站的卸車機械模塊作出相應(yīng)的動作。把垃圾集裝箱卸下車。完成所有的任務(wù)后收集車自動返回停車場。3無人操作垃圾收集車系統(tǒng)設(shè)計31無人操作垃圾收集車硬件設(shè)計無人垃圾收集車采用兩個光電傳感器(TK一20)和單片機(A1119S521。光電傳感器分別安裝在車底，左右各一個(用于軌道行駛)；光電傳感器

7、具有體積小、安裝方便、控制簡單、信號為開關(guān)量。單片機采集傳感器信號，對信號進行處理，控制直流減速電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加減速；實現(xiàn)垃圾收集車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、加速、原地調(diào)頭、沿軌道行駛。硬件設(shè)計電路如圖3所示。32無人操作垃圾收集車軟件設(shè)計垃圾收集車在軌道行駛中。通過光電傳感器采集信號，把信號送給單片機，單片機對信號進行處理，判定垃圾收集車應(yīng)該執(zhí)行的任務(wù)。首先，傳感器采集垃圾桶位置信號，把信號輸送給單片機，單片機對信號進行處理，確定是否停車、是否起

8、動機械手夾住垃圾桶。并往車上分類倒垃圾；然后放下垃圾桶，繼續(xù)前進搜索下一站垃圾桶；最后。垃圾收集車將垃圾箱送回垃圾站，待垃圾站處理。軟件設(shè)計流程如圖4所示。圖3無人操作垃圾收集車硬件設(shè)計電路圖4無人操作垃圾收集車軟件設(shè)計流程圖4回收站控制系統(tǒng)設(shè)計41回收站控制系統(tǒng)硬件設(shè)計回收站系統(tǒng)包括上車機構(gòu)和下車機構(gòu)。上車機構(gòu)主要任務(wù)是車出站前進行垃圾箱裝車；而下車機構(gòu)就是取下車上的垃圾箱?；厥照就ㄟ^無線通信與車建立通信，信號經(jīng)過回收站的單片機(AT

9、89S52)處理，來控制步進電機，完成垃圾箱上下車任務(wù)。硬Jf畢彭ttt電路如圖5所示。42同收站控制系統(tǒng)軟件設(shè)計垃圾桶上下車采用直流減速電動機，金屬舵機，行程開關(guān)相結(jié)合。金屬舵機采用PWM信號，其特點是在于它的上升沿與下降沿的時間寬度。我們采用20ms改變PWM信號就可以調(diào)節(jié)角度。垃圾收集車在行駛過程中，當(dāng)傳感受器檢測到垃圾桶標(biāo)志時。垃圾收集車馬上停車；同時啟動舵機，進行夾垃圾桶，確定垃圾桶夾到位時，啟動直流減速電動機一165—萬方數(shù)

10、據(jù)基于MSC51單片機垃圾分類收集系統(tǒng)的設(shè)計基于MSC51單片機垃圾分類收集系統(tǒng)的設(shè)計作者：楊黎，戴衛(wèi)軍，古培錢作者單位：河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院刊名：科技信息英文刊名：SCIENCE&TECHNOLOGYINFMATION年，卷(期)：2009，(18)引用次數(shù)：0次參考文獻(7條)參考文獻(7條)1.馬忠梅單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計20032.王晶全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽決賽作品集20073.劉和平PIC18FXXX單片機程序設(shè)計2005