语音提醒、防垃圾溢出智能垃圾桶系统总体方案设计

田梅+叶波

摘要：本文以单片机为核心，另加上红外检测与语音模块，红外检测用于感应垃圾是否溢出，语音模块用于提醒人们注重垃圾分类并文明将垃圾入桶，保护环境。本文对此款语音提醒、防垃圾溢出的智能垃圾桶基本构成与实现功能进行了方案设计，具有成本低、系统稳定、功耗较小、智能化等优点。

关键词：单片机；语音提醒；防垃圾外溢；智能垃圾桶

引言

目前，随着我国生活和经济水平提高和人口不断增长，城市生活垃圾每年都在以5%～10%速度增长，如果不能很好处理生活垃圾，会对人们生活环境造成极大不良影响。虽然目前垃圾处理有不少新途径，比如垃圾发电、垃圾制沼气等，但是垃圾数量庞大以及垃圾种类繁多复杂，要求我们寻找新途径解决这一问题。其中一个重要问题就是垃圾分类，目前城市中设置的简易型分类垃圾桶，虽然可以分类收集垃圾，但是由于人们环保意识较淡薄未能文明将垃圾扔进垃圾桶，而环保工作人员需要依次检查并清理每个垃圾桶，这种做法效率比较低而且清理垃圾有时不够及时，从而会影响市容并且对我们赖以生存的环境有所损害。

基于这些问题，具有多种功能智能型环保垃圾桶孕育而生。而由于单片机自从被人们使用以来，以其广泛的应用渗透到人类生活各个层面。单片机作为一种集成芯片，结构简单，使用方便，实现模式化，控制功能十分强大。单片机由于以上优势在控制领域、生活智能化仪器领域得到广泛应用。本设计结合单片机的红外传感器技术、语音处理相关技术设计了语音提示，提醒人们防止垃圾乱扔、垃圾溢出等现象，让垃圾桶更好地起到收集垃圾、清洁环境的作用。

1系统设计的方案和工作原理

1.1系统总体设计框图

该系统的设计主要由单片机最小系统、红外检测电路、语音模块这三大部分组成，其具体组成框图如图1所示。

1.2系统方案

该带有语音提醒的防垃圾溢出智能型垃圾桶感应装置实现方案具体为：在垃圾桶周围安装4个红外避障传感器，单片机外部中断与这几个传感器的输入端相连。当有垃圾落入感应的范围内，并且持续了3秒以上，说明可能有人将垃圾扔在了垃圾桶旁边，传感器收集到的信号会传给主机，这个时候就会触发外部中断，语音系统会播报类似“请将垃圾扔进垃圾桶中，保护环境，依靠你我！”的话语，这一提醒不仅能友善提醒市民不文明行为，随着时间推移，还会潜移默化给人们传播爱护环境的思想。在垃圾桶内部也需安装一个感应传感器，如果有垃圾进入桶内，这一瞬间动作会触发中断，播报类似“垃圾已入桶，谢谢您的配合！”的话语，与此同时，传感器会检测垃圾桶内垃圾高度是否达到一定高度，如果接近溢出，同样会引发中断播报类似“垃圾桶已满，请及时清理！”的语音信息。

2总体方案实现情况

该方案实现了防垃圾乱扔、垃圾溢出的功能，包括实现垃圾桶外红外感应判断垃圾是否溢出，以及垃圾桶内部传感器判断垃圾是否进入了垃圾桶的功能，语音均播报正确。

3结语

本设计是基于环境保护理念制作了一个防垃圾乱扔和溢出的垃圾桶感应装置，该装置成本低，结构简单，性能稳定，功能具有可拓展性，对垃圾桶功能改善具有现实意义。