随着社会科学技术的飞速发展，人们的生活质量和速度也在不断提高。大多数传统的家用垃圾桶已经过时且缺乏新颖性，并且缺乏人性化设计。使用起来既不方便也不卫生，并且所有的生活垃圾和废物垃圾都被均匀地装载，没有经过仔细的分类。随之而来的是，清洁工的任务量正以几何速度增长，并且浪费大量时间检查垃圾。在提倡效率和尽可能减少劳动时间的时代，人们越来越依赖于科学技术进步带来的便利。
为了更好地解决此类问题。本文设计了一种基于STM32F103C8T6的语音识别智能垃圾分类垃控制系统设计。该系统主要由LD3322语音识别模块、舵机控制块、金属检测、烟雾检测、红外感应、蜂鸣器声光报警、OLED液晶显示、超声波和电源供电电路等组成，以语音识别和舵机控制，单片机为核心，通过模块之间进行数据处理完成垃圾投放，本系统具有结构简单、性能稳定、操作方便、低成本、智能化等优点，对当前环境垃圾污染问题做垃圾分类处理找到了一个可行的解决方法。矚
下面以版本8为例：
硬件组成部分：
整个实物设计过程：
第一章 引言
1.1课题的目的和意义
垃圾是造成污染一直是中国最严重的社会公害之一，鉴于改革开放以来，中国经济高速发展、城市人口数量显著增加，城市规模和范围不断增大，城市化进程不断加快，中国城市生活垃圾产量不断增大，尤其是近年来，随着经济的迅猛发展，公共场合的垃圾不能很好的收集，造成垃圾污染和影响市容的问题也越来越严重，所以，把垃圾良好的回收处理，防止环境污染，环境保护，已成为重要的举措智能垃圾桶应运而生。
随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高，人们开始追求健康卫生、和谐的生活环境，其中环境存在的卫生问题越来越引起人们的高度重视。手动翻盖式的垃圾桶，这种垃圾桶需要经常用手来开垃圾桶，由于手近距离的接触垃圾桶口，很容易让手携带细菌，而且国家倡导对垃圾进行分类减少污染，加强废物可循环利用。人们又想出利用脚代替手的脚踩翻盖式的垃圾桶，这种垃圾桶盛行一段时间后，又因为其体积非常的小，也无法进行自动开关处理，再加上很多垃圾人们无法进行正常分类，非常不方便。人们迫切希望一种智能垃圾桶具有火灾检测，自动开关，语言识别功能。于是，基于单片机的智能垃圾桶比价有显示的意义，由此智能语音识别智能垃圾分类垃圾桶应运而生。它的出现标志着人们对环境的保护意识有提高了一个层次，同时也给现在的科技领域技术一个很好的展示平台。
1.2课题背景
人们越来越注重家中各式各样的家居用器具有智能性，因而市场上出现了各式各样的垃圾桶，如按压式垃圾桶、智能语音识别垃圾、多个功能垃圾桶、自动分类垃圾桶等，为人们的生活带来极大的方便。而智能语音识别智能垃圾桶非常的方便，通过语音识别算法对控制语音命令进行识别，如开盖、关盖的指令，完成智能开关闭垃圾桶的运动功能，目前很多发达国家都在致力于研究新型智能型垃圾桶，以便垃圾桶有更多的功能，如可以很好的调节垃圾桶的开盖角度、垃圾桶满溢程度显示、控制垃圾桶遥控封袋等功能，可以更好的为人们服务。
1.3智能垃圾桶的发展概况
垃圾桶作为日常生活不可或缺的装置, 按摆放地点可分为公用垃圾桶和家用垃圾桶 , 近年来还出现桶身为透明以便于辨识桶内是否遭放置爆裂物或有毒物质的垃圾桶, 也被叫做 “反恐垃圾桶”。 经过调研,目前生产的垃圾桶主要有下列有待改进的地方:
1、垃圾桶封闭性不佳或直接没有盖,既会向四周散发味道,又容易滋长蚊 虫,对环境和人的影响都不好。
2、不能处理垃圾已装满的情况,即缺少报警的功能,不及时清理垃圾就会 掉落在桶外,既不美观也不卫生。
目前在市场上各种类垃圾桶看起来令人目不暇接, 使用上却只不外乎是用脚踩或没有盖的开放式垃圾桶。在这个传感器技术快速更新的时代, 各式智能仪器 仪表、自动化装置迅速融入大众的生活当中。各种智能设备节省了大量人力, 财力,在可见的将来, 智能化和自动化技术必将得到更为广泛的应用, 所以智能垃圾桶垃圾也将会是是一个发展的趋势。除了传统的垃圾桶,现今市面上还有不同类型的智能垃圾桶。现在市面上已经出现了用红外线等感应装置的解决方案的智能垃圾桶,通过集成电路处理传感器的信号并发给舵机控制垃圾箱的盖开合,以此达到智能的目标。除了最基本的语音识别外, 还有语音提示,垃圾桶自身配置一个用来播放语音喇叭,安装在桶底或合适的地方,通过播报来进行分类。垃圾桶作为人类社会不可缺少的一部分, 必定会伴随着时代发展和需求向着 小巧和智能的方向发展。虽然目前的垃圾桶在智能化方向已经初见端倪, 但距离 理想的形态还具有很长一段距离。
1.4本课题主要研究内容
本设计主要使用STM32F103C8T6单片机为基础设计并开发一个智能垃圾桶系统。该系统实现智能开盖，语音识别、火灾检测、满溢检测、金属检测功能。设计主要以单片机为控制中心，通过舵机控制垃圾桶开关，检测到有人需要投放垃圾进行垃圾分类后识别相应的指令打开不桶的垃圾桶，如果当前知道垃圾的种类只需要说对于的分类类目就可以了。
主要内容包括：
1.STM32F103C8T6单片机数据处理单元
2.舵机控制电路
3.金属检测功能
4.火灾检测功能
5.自动/手动控制
6.USB电源供电
7.OLED液晶显示当前信息
8.SR04超声波满溢检测
9.LD3322语音识别
版本一 超声波满溢检测+红外感应+蜂鸣器满溢提醒
自动+手动模式（无液晶显示）
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版本二 液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
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版本三 语音播报+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="emi1c91c-1720076106447" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112691989450564"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 垃圾桶控制 语音播报 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-3
版本四 烟雾/烟头+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="mDYUCU5L-1720076126179" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112691989449662"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 垃圾桶控制 火灾报警 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-4
版本五 金属检测+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="UMRhgTs8-1720076150067" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112692073336826"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 金属识别 垃圾桶控制 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-5
版本六 烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测
蜂鸣器满溢提醒+红外感应+自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="7Do1m700-1720076164180" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112692778174929"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 火灾报警 垃圾桶控制 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-6
版本七 语音播报+烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示
蜂鸣器满溢提醒+超声波满溢检测+红外感应+自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="5NdKp0Tc-1720076177787" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112692895418799"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 语音播报 金属识别 火灾报警 垃圾桶控制 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-7
版本八 语音识别+播报+烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示
蜂鸣器满溢提醒+超声波满溢检测+红外感应+自动+手动模式
<iframe allowfullscreen="true" data-mediaembed="bilibili" frameborder="0" id="QvzSJuCC-1720076208390" src="https://player.bilibili.com/player.html?aid=112692912195742"></iframe>基于STM32单片机智能垃圾桶 红外感应 语音播报 金属识别 垃圾桶控制 系统毕业设计（实物+程序+原理图+其他资料）852-8
版本一 超声波满溢检测+红外感应+蜂鸣器满溢提醒
自动+手动模式（无液晶显示）
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键蜂鸣器响两声切换到手动模式
再次按下第一个按键蜂鸣器响一声切换到自动模式
6. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开，蜂鸣器进行长响提
自动模式下：
7. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
8S左右自动关闭
手动模式下：
8. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
版本二 液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键蜂鸣器响两声切换到手动模式
再次按下第一个按键蜂鸣器响一声切换到自动模式
6. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
7. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开，蜂鸣器进行长响
自动模式下：
8. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
8S左右自动关闭
手动模式下：
9. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
版本三 语音播报+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
WT588D进行语音播报
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
6. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开
语音播报：垃圾桶已满，请及时处理
5. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键： 换到手动模式
再次按下第一个按键：切换到自动模式
自动模式下：
7. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
8S左右自动关闭垃圾桶，语音播报：垃圾桶已关闭
手动模式下：
8. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
语音播报：垃圾桶已关闭
版本四 烟雾/烟头+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. MQ-2烟雾传感器检测垃圾桶是否着火或者丢弃未熄灭烟头
6. 检测到烟雾或未熄灭烟头后蜂鸣器声光报警，液晶显示火焰图标
7. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键蜂鸣器响两声切换到手动模式
再次按下第一个按键蜂鸣器响一声切换到自动模式
8. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
9. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开，蜂鸣器进行长响
自动模式下：
10. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
8S左右自动关闭
手动模式下：
11. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
版本五 金属检测+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测+红外感应
蜂鸣器满溢提醒+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. 金属传感器检测垃圾是否有人丢弃易拉罐或者是金属垃圾
6. 检测到有金属垃圾后蜂鸣器声光报警，液晶显示可回收图标
7. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键蜂鸣器响两声切换到手动模式
再次按下第一个按键蜂鸣器响一声切换到自动模式
8. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
9. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开，蜂鸣器进行长响
自动模式下：
10. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
8S左右自动关闭
手动模式下：
11. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
版本六 烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示+超声波满溢检测
蜂鸣器满溢提醒+红外感应+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
5. MQ-2烟雾传感器检测垃圾桶是否着火或者丢弃未熄灭烟头
6. 金属传感器检测垃圾是否有人丢弃易拉罐或者是金属垃圾
7. 检测到烟雾或未熄灭烟头后蜂鸣器声光报警，液晶显示火焰图标
8. 检测到有金属垃圾后蜂鸣器声光报警，液晶显示可回收图标
9. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键蜂鸣器响两声切换到手动模式
再次按下第一个按键蜂鸣器响一声切换到自动模式
10. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
11. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开，蜂鸣器进行长响
自动模式下：
12. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
8S左右自动关闭
手动模式下：
13. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
版本七 语音播报+烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示
超声波满溢检测+红外感应+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. WT588D进行语音播报
5. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
6. MQ-2烟雾传感器检测垃圾桶是否着火或者丢弃未熄灭烟头
7. 金属传感器检测垃圾桶是否有人丢弃易拉罐或者是金属垃圾
8. 检测到烟雾或未熄灭烟头后，液晶显示火焰图标
语音播报：警告！请将烟头熄灭在进行投放
防止火灾，人人有责
9. 检测到有金属垃圾后，液晶显示可回收图标
语音播报：当前垃圾含有金属，垃圾分类从我做起
10. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键切换到手动模式
再次按下第一个按键切换到自动模式
11. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
12. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开语音播报垃圾桶已满，请及时处理
自动模式下：
13. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
8S左右自动关闭，语音播报：垃圾桶已关闭
手动模式下：
14. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
语音播报：垃圾桶已关闭
版本八 语音识别+播报+烟雾/烟头+金属检测+液晶垃圾剩余显示
超声波满溢检测+蜂鸣器满溢提醒+红外感应+自动+手动模式
1. STM32F103C8T6单片机进行数据处理
2. SRC04超声波检测当前垃圾桶是否满溢
3. 红外感应感应垃圾桶是否需要打开
4. LD3322进行语音识别
5. SG-90舵机控制垃圾桶模型打开/关闭
6. MQ-2烟雾传感器检测垃圾桶是否着火或者丢弃未熄灭烟头
7. 金属传感器检测垃圾桶是否有人丢弃易拉罐或者是金属垃圾
8. 检测到烟雾或未熄灭烟头后，液晶显示火焰图标
播报：警告！请将烟头熄灭在进行投放
防止火灾，人人有责
9. 检测到有金属垃圾后，液晶显示可回收图标
播报：当前垃圾含有金属，垃圾分类从我做起
10. 上电后默认是自动模式
按下第一个按键切换到手动模式
再次按下第一个按键切换到自动模式
11. OLED液晶显示屏当前的自动/手动模式，垃圾桶满溢程度
超声波检测距离小于8CM液晶显示5格，表示垃圾桶已满，
小于16CM显示四格，小于24CM显示三格，小于32CM显示2格
小于40CM显示一格，大于40CM则不显示
格子越多表示垃圾桶越满
12. 当超声波检测距离小于8CM（模拟垃圾桶满了）
自动模式下垃圾桶不在打开
LD3322播报垃圾桶已满，请及时处理
自动模式下：
13. 红外感应到有人需要投放垃圾后，自动打开垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
8S左右自动关闭，语音播报：垃圾桶已关闭
手动模式下：
14. 手动模式下按下第二个按键直接打开/关闭垃圾桶
语音播报：垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责
语音播报：垃圾桶已关闭
语音识别模式下：
13. 通过LD3322语音识别模块识别相应的指令
14.首先我们需要说一级指令（唤醒词）"你好，小桶"
LD3322回复”我在“
15.直接说：“自动模式”LD3322回复”已切换到自动模式“
16.直接说：“手动模式”LD3322回复”已切换到手动模式“
自动模式下：
17.直接说“打开垃圾桶”，垃圾桶将自动打开
语音播报：”垃圾桶已打开，请投放垃圾，爱护环境人人有责“
8S左右自动关闭
18.直接说”关闭垃圾桶“
语音播报：”垃圾桶已关闭”
手动模式下：
19.直接说“打开垃圾桶”，垃圾桶将自动打开
20.直接说”关闭垃圾桶“语音播报：”垃圾桶已关闭”
21.如果10S内没有说相应的指令则关闭语音识别功能
需要重新说唤醒词才可以进行语音识别
