基于单片机的垃圾桶系统设计(#0531)

功能描述

1、采用51单片机作为主控芯片；
2、采用超声波模块检测桶满否（安装于桶盖，测量距垃圾距离）；
3、采用L298芯片控制“垃圾压缩机”动力；
4、当感应到人体或震动，打开桶盖->关闭桶盖->启动压缩机->压缩受阻->压缩机复位；
5、当压缩机转速小于设置阈值，即压缩机转动受阻(电位计模拟)，表示已将垃圾压缩到底；
6、当超声波数据小于设置阈值（桶满），不再压缩；
7、采用1602显示：超声波数据、垃圾桶满阈值、压缩机转速、压缩机受阻阈值；
8、采用按键设置：垃圾桶满阈值、压缩机受阻阈值；

电路设计

采用Altium Designer作为电路设计工具。Altium Designer通过把原理图设计、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

单片机管脚说明：

P0端口（P0.0-P0.7）：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每个引脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高电平，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2端口（P2.0-P2.7）：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口，用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3端口（P3.0-P3.7）：P3口管脚是一个带有内部上拉电阻的8位的双向I/O端口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入端时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

仿真设计

采用Proteus作为仿真设计工具。Proteus是一款著名的EDA工具（仿真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。

主程序设计

void main()
{
	init_1602();//初始化LCD
	HC_SRinit();//初始化超声波
	IT0=1;//跳变沿出发方式（下降沿）
	EX0=1;//打开INT0的中断允许。
	TMOD|=0X11;
	TH1=0XFC;//1MS
	TL1=0X18;	
	ET1=1;//打开定时器0中断允许
	EA=1;//打开总中断
	TR1=1;//打开定时器
	while(1)
	{
		if(!set1)//高度设置
		{
			high_lim++;
			 while(!set1);
		}
		if(!set2)//高度设置
		{
			high_lim--;
			 while(!set2);
		}
		if(!set3)//速度设置
		{
			speed_lim++;
			 while(!set3);
		}
		if(!set4)//速度设置
		{
			speed_lim--;
			 while(!set4);
		}
		//==================================
		if(mode==0)//等待
		{
			if(!k1 || !k2)//人体感应+震动
			{
				pwm=2;//开盖
				mode=1;				
			}
		}
		if(mode==1)
		{
			if(k1 && k2)//等待离开
			{				
				sec=3000;//等待3s
				while(sec>0);
				pwm=1;//关闭
				if(high>high_lim)//超声波判断
				{
					out1=0;
					out2=1;
					sec=2000;//等待2s
					while(sec>0);
					while(speed1>speed_lim);//等待压缩完成
					out1=1;//电机反转5s
					out2=0;
					sec=5000;
					while(sec>0);
					out1=1;//停止
					out2=1;
				}
				mode=0;
			}
		}
	}
}

void Timer01() interrupt 3//定时器1中断函数
{
	if(time<20)//周期20ms
		time++;
	else
		time=0;
	if(time<pwm)//输出PWM 
		out3=1;
	else
		out3=0;
	//=========================测速
	if(speed_time<1000)
		speed_time++;
	else
	{
		EX0=0;
		speed_time=0;
		speed1=speed;
		hang2[5]=speed/10+0x30;//显示速度
		hang2[6]=speed%10+0x30;
		hang2[13]=speed_lim/10+0x30;//显示速度阀值
		hang2[14]=speed_lim%10+0x30;
		write_string(2,0,hang2);
		speed=0;
		EX0=1;
	}
	//==========================//延时
	if(sec>0)
		sec--;
	//==========================超声波
	if(high_time<500)
		high_time++;
	else
	{
		high_time=0;
		high=HC_SRread()/2+1;
		hang1[5]=high/100+0x30;//显示高度
		hang1[6]=high%100/10+0x30;
		hang1[7]=high%10+0x30;
		hang1[13]=high_lim/100+0x30;//显示高度阀值
		hang1[14]=high_lim%100/10+0x30;
		hang1[15]=high_lim%10+0x30;
		write_string(1,0,hang1);
	}
	TH1=0XFC;//1MS
	TL1=0X18;
}
void Int0()	interrupt 0		//外部中断0的中断函数
{
	speed++;
}

源文件获取

关注公众号-电子开发圈，首页发送 “垃圾桶” 获取；