語音提醒、防垃圾溢出智能垃圾桶系統總體方案設計

田梅+葉波

摘要：本文以單片機為核心，另加上紅外檢測與語音模塊，紅外檢測用于感應垃圾是否溢出，語音模塊用于提醒人們注重垃圾分類并文明將垃圾入桶，保護環境。本文對此款語音提醒、防垃圾溢出的智能垃圾桶基本構成與實現功能進行了方案設計，具有成本低、系統穩定、功耗較小、智能化等優點。

關鍵詞：單片機；語音提醒；防垃圾外溢；智能垃圾桶

引言

目前，隨著我國生活和經濟水平提高和人口不斷增長，城市生活垃圾每年都在以5%～10%速度增長，如果不能很好處理生活垃圾，會對人們生活環境造成極大不良影響。雖然目前垃圾處理有不少新途徑，比如垃圾發電、垃圾制沼氣等，但是垃圾數量龐大以及垃圾種類繁多復雜，要求我們尋找新途徑解決這一問題。其中一個重要問題就是垃圾分類，目前城市中設置的簡易型分類垃圾桶，雖然可以分類收集垃圾，但是由于人們環保意識較淡薄未能文明將垃圾扔進垃圾桶，而環保工作人員需要依次檢查并清理每個垃圾桶，這種做法效率比較低而且清理垃圾有時不夠及時，從而會影響市容并且對我們賴以生存的環境有所損害。

基于這些問題，具有多種功能智能型環保垃圾桶孕育而生。而由于單片機自從被人們使用以來，以其廣泛的應用滲透到人類生活各個層面。單片機作為一種集成芯片，結構簡單，使用方便，實現模式化，控制功能十分強大。單片機由于以上優勢在控制領域、生活智能化儀器領域得到廣泛應用。本設計結合單片機的紅外傳感器技術、語音處理相關技術設計了語音提示，提醒人們防止垃圾亂扔、垃圾溢出等現象，讓垃圾桶更好地起到收集垃圾、清潔環境的作用。

1系統設計的方案和工作原理

1.1系統總體設計框圖

該系統的設計主要由單片機最小系統、紅外檢測電路、語音模塊這三大部分組成，其具體組成框圖如圖1所示。

1.2系統方案

該帶有語音提醒的防垃圾溢出智能型垃圾桶感應裝置實現方案具體為：在垃圾桶周圍安裝4個紅外避障傳感器，單片機外部中斷與這幾個傳感器的輸入端相連。當有垃圾落入感應的范圍內，并且持續了3秒以上，說明可能有人將垃圾扔在了垃圾桶旁邊，傳感器收集到的信號會傳給主機，這個時候就會觸發外部中斷，語音系統會播報類似“請將垃圾扔進垃圾桶中，保護環境，依靠你我！”的話語，這一提醒不僅能友善提醒市民不文明行為，隨著時間推移，還會潛移默化給人們傳播愛護環境的思想。在垃圾桶內部也需安裝一個感應傳感器，如果有垃圾進入桶內，這一瞬間動作會觸發中斷，播報類似“垃圾已入桶，謝謝您的配合！”的話語，與此同時，傳感器會檢測垃圾桶內垃圾高度是否達到一定高度，如果接近溢出，同樣會引發中斷播報類似“垃圾桶已滿，請及時清理！”的語音信息。

2總體方案實現情況

該方案實現了防垃圾亂扔、垃圾溢出的功能，包括實現垃圾桶外紅外感應判斷垃圾是否溢出，以及垃圾桶內部傳感器判斷垃圾是否進入了垃圾桶的功能，語音均播報正確。

3結語

本設計是基于環境保護理念制作了一個防垃圾亂扔和溢出的垃圾桶感應裝置，該裝置成本低，結構簡單，性能穩定，功能具有可拓展性，對垃圾桶功能改善具有現實意義。