智能垃圾桶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

《智能垃圾桶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《智能垃圾桶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（20頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 智能垃圾桶的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 前言 垃圾桶，又名廢物箱或垃圾箱，就是裝放垃圾的地方。它就是使我們的生活變得干凈整潔高檔商品。由生活垃圾造成的污粢一直是中國最嚴(yán)重的社會(huì)公害之一。如何科學(xué)合理的收集和處理垃圾,避免其對(duì)環(huán)境造成污染是長(zhǎng)期以來難以解決的問題。各種各樣的公共垃圾桶,毫不起眼而又不可或缺,其造型的設(shè)計(jì)、尺寸的選擇、材料的使用、擺放的距離等諸多要素都直接影響著垃圾回收的效率,也影響著我們賴以生存的環(huán)境。 當(dāng)今世界，控制人口，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，已成共識(shí)，像我們這樣一個(gè)人口眾多、能源資源匱乏的國家來說，垃圾真是太寶貴了，所以說，

2、垃圾是放錯(cuò)了地方的財(cái)富，垃圾桶是收斂財(cái)富的工具。 當(dāng)今中國經(jīng)濟(jì)正以驚人速度發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐飛快，但城市公共設(shè)施往往不能跟上城市發(fā)展。 對(duì)城市垃圾的管理起到積極的作用，在垃圾能夠被定點(diǎn)定位投放后，不但會(huì)美化市容，營(yíng)造整潔的環(huán)境，還會(huì)有效的減少環(huán)衛(wèi)工人的工作量，提高工作效率，又可節(jié)約人力，從而將人力、物力資源投入到城市其他方面衛(wèi)生的維護(hù)中。其實(shí)，垃圾桶的設(shè)計(jì)很大程度上是向著垃圾分類化發(fā)展的。 為了徹底解決了傳統(tǒng)垃圾桶對(duì)使用者存在衛(wèi)生感染的隱患，能有效杜絕各種傳染性疾病通過垃圾進(jìn)行傳播，本項(xiàng)目致力于設(shè)計(jì)出一種通過檢測(cè)并自動(dòng)打開垃圾桶蓋的一種智能系統(tǒng)。當(dāng)人的手或物體接近投物口(應(yīng)感

3、窗)約1米時(shí),垃圾桶蓋便會(huì)自動(dòng)開啟,等垃圾投入完畢，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)垃圾桶蓋又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，人、物不需接觸垃圾桶，在長(zhǎng)時(shí)間不使用的情況下會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式以便節(jié)能。使用的過程中，垃圾桶會(huì)根據(jù)不同的情況播放不同的語音。這種衛(wèi)生、自動(dòng)、耗能低、有趣的新型智能垃圾桶是人類進(jìn)入小康社會(huì)取代傳統(tǒng)垃圾桶的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 1 智能垃圾桶介紹 垃圾桶，又名廢物箱或垃圾箱，就是裝放垃圾的地方。它就是使我們的生活變得干凈整潔高檔商品。由生活垃圾造成的污粢一直是中國最嚴(yán)重的社會(huì)公害之一.如何科學(xué)合理的收集和處理垃圾,避免其對(duì)環(huán)境造成污染是長(zhǎng)期以來難以解決的問題.各種各樣的公共垃圾桶,毫不起眼而又不可或缺

4、,其造型的設(shè)計(jì)、尺寸的選擇、材料的使用、擺放的距離等諸多要素都直接影響著垃圾回收的效率,也影響著我們賴以生存的環(huán)境. 當(dāng)今世界，控制人口，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，已成共識(shí)，像我們這樣一個(gè)人口眾多、能源資源匱乏的國家來說，垃圾真是太寶貴了，所以說，垃圾是放錯(cuò)了地方的財(cái)富，垃圾桶是收斂財(cái)富的工具。 當(dāng)今中國經(jīng)濟(jì)正以驚人速度發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐飛快，但城市公共設(shè)施往往不能跟上城市發(fā)展。 對(duì)城市垃圾的管理起到積極的作用，在垃圾能夠被定點(diǎn)定位投放后，不但會(huì)美化市容，營(yíng)造整潔的環(huán)境，還會(huì)有效的減少環(huán)衛(wèi)工人的工作量，提高工作效率，又可節(jié)約人力，從而將人力、物力資源投入

5、到城市其他方面衛(wèi)生的維護(hù)中。其實(shí)，垃圾桶的設(shè)計(jì)很大程度上是向著垃圾分類化發(fā)展的。 1.1 智能垃圾桶功能分析 1.1.1 智能垃圾桶機(jī)的基本功能 第一，具有紅外感應(yīng)開蓋功能。投垃圾時(shí)，手放在相應(yīng)桶傳感器處正上方小于15°，1～60 cm范圍之內(nèi)，桶蓋會(huì)自己打開；人離開后，桶蓋會(huì)自己關(guān)上。 第二，有語音效果。桶蓋打開時(shí)，垃圾桶會(huì)說“歡迎使用（不）可回收垃圾桶，感謝您對(duì)環(huán)保的支持”，可以提醒大家不要扔錯(cuò)了并鼓勵(lì)大家垃圾要分類，特別是教育小朋友從小要有分類意識(shí)。目前我們做的是放不同的音樂，可以愉悅?cè)藗兊男那?。也可以放一段有趣的笑話，給扔垃圾的人帶來一些樂趣。

6、 第三，具有視覺享受兼提醒功能。有人扔垃圾時(shí)，相應(yīng)垃圾桶周圍的燈會(huì)亮起，特別在晚上會(huì)很好看?？苫厥绽爸車镁G燈（LED燈珠）裝飾，不可回收垃圾桶周圍用紅燈裝飾。當(dāng)垃圾桶滿時(shí)，相應(yīng)燈會(huì)一閃一閃的，提醒環(huán)衛(wèi)工人清理垃圾，此時(shí)再有人來扔垃圾，垃圾桶也不會(huì)打開。 第四，外觀新穎。采用美觀木屋造型并配有桃花背景，與公園、游樂場(chǎng)等環(huán)境協(xié)調(diào)；而且外觀可以根據(jù)游樂場(chǎng)所的需要做成不同風(fēng)格的造型，使垃圾桶也具有藝術(shù)性。 第五，采用太陽能供電。本桶采用10 W/18 V的太陽能板配7 A·h的蓄電池給整個(gè)系統(tǒng)供電，能源清潔，可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)使用，不需要維護(hù)工人定期去換電池

7、。 第六，標(biāo)志清晰?？苫厥蘸筒豢苫厥諛?biāo)志放在感應(yīng)窗的旁邊，清晰顯眼；相應(yīng)標(biāo)志旁邊還配有圖文舉例，使人們更容易分得清哪些是可回收，哪些是不可回收的。 1.2 智能垃圾桶的產(chǎn)生 智能垃圾桶，采用微電腦控制芯片，首創(chuàng)紅外線探測(cè)裝置，機(jī)械傳動(dòng)裝置和連桿機(jī)構(gòu)組成，自動(dòng)開關(guān)蓋，是集機(jī)、光、電于一體的高科技新產(chǎn)品，具有性能可靠，使用壽命長(zhǎng)，耗電低等優(yōu)點(diǎn)。智能垃圾桶，人們無需接觸垃圾桶的任何部位即可投放垃圾，防止交叉感染，環(huán)保衛(wèi)生，外形雅觀；無需外接電源，使用普通電池，耗電低，使用壽命長(zhǎng)；密封性能好，減少了生活中各種病菌交叉感染的機(jī)率，無垃圾異味溢出，確保四周空氣清新。 隨著人們

8、生活水平的提高，家居生活現(xiàn)代化是個(gè)必然的趨勢(shì)。目前幾乎所有的傳統(tǒng)垃圾桶行業(yè)都推出了各自的智能感應(yīng)垃圾桶，這必將是以后的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。智能感應(yīng)垃圾桶也必將成為老百姓的消費(fèi)習(xí)慣。就如當(dāng)初的節(jié)能燈管、飲水機(jī)一樣，現(xiàn)在已全面普及。智能感應(yīng)垃圾桶在未來的幾年中也必將普及。 1.3 智能垃圾桶的發(fā)展趨勢(shì) 1.3.1 國內(nèi)智能垃圾桶的發(fā)展 從2010至今這4年多里，我國納智能垃圾桶技術(shù)發(fā)展的特別快，智能垃圾桶產(chǎn)品的種類也隨之與日俱增，智能垃圾桶的出現(xiàn)使得垃圾桶產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加的激烈，其主要原因現(xiàn)總結(jié)為以下三個(gè)方面： 第一，智能感應(yīng)技術(shù)刺激了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，市場(chǎng)上智能感應(yīng)產(chǎn)品的出現(xiàn)

9、讓更多的人了解和熟悉了智能化產(chǎn)品。 第二，生活水平的整體上升，城市化的生活節(jié)奏加快，智能垃圾桶產(chǎn)品需要人群更加大眾化，需求直接智能垃圾桶產(chǎn)品的生產(chǎn)。 第三，智能產(chǎn)品的多樣化，商家的新產(chǎn)品開發(fā)和宣傳直接或間接地使得智能垃圾桶產(chǎn)品走近人們的生活，促進(jìn)了智能化產(chǎn)品的發(fā)展。 但是國內(nèi)即熱式產(chǎn)品日益發(fā)展的同時(shí)也存在一些問題，其在技術(shù)上和外觀上并沒有做到真正的獨(dú)立發(fā)展，基本上處于從仿制走向自行開發(fā)階段，與國外發(fā)達(dá)國家的的整體水平還有很大差距。在多方查閱相關(guān)資料后，筆者認(rèn)為總體上還存在著以下不足： ◆產(chǎn)品的智能化技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，對(duì)國外技術(shù)依存度高，產(chǎn)品的技術(shù)更新較慢； ◆產(chǎn)品

10、整體成熟度較低，可靠保障性偏低； ◆產(chǎn)品創(chuàng)新能力已經(jīng)造型新穎性較低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)； ◆智能垃圾桶類產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)等要素與國外相比仍有較大差距。 1.3.2 國外智能垃圾桶的發(fā)展 國外智能化技術(shù)整體上發(fā)展比較早，但其運(yùn)用到垃圾桶上的時(shí)間明顯早于國內(nèi)，其發(fā)展速度和程度明顯高于國內(nèi)。而造成這種現(xiàn)象的主要原因有： ◆國外企業(yè)對(duì)智能垃圾桶的智能化技術(shù)關(guān)注度較高，在其投入的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)的力度較高，因此智能垃圾桶技術(shù)在國外發(fā)展較快。 ◆國外人們城市化生活節(jié)奏較快，智能垃圾桶產(chǎn)品需求人群大。 ◆國外產(chǎn)品設(shè)計(jì)層次較高，在注重產(chǎn)品的造

11、型美觀的同時(shí)更重視產(chǎn)品的人機(jī)性和使用者的心理和生理需求。 ◆另外國外先進(jìn)的加工工藝使即飲產(chǎn)品外觀的多樣性提供了更多可能。科技的進(jìn)步，新材料、新造型和新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)語言在國外即飲產(chǎn)品外觀中層出不窮。 美國一家電子公司發(fā)明了一種智能垃圾桶，不但可以裝垃圾，更重要的是能幫助家庭購物，同時(shí)減少垃圾對(duì)環(huán)境的破壞。 智能垃圾桶內(nèi)裝有一個(gè)微型電子系統(tǒng)和芯片。隨著技術(shù)的發(fā)展，今后芯片將十分便宜，在日常商品的包裝中，例如飲料的易拉罐、皮鞋的外盒等，將來也可帶微型芯片，芯片中儲(chǔ)存著商品的詳細(xì)情況。當(dāng)把包裝盒扔到智能垃圾桶里時(shí)，芯片中的無線電發(fā)射器將商品的信息發(fā)出，桶內(nèi)電子系統(tǒng)的傳感器接收到這些

12、信息，就能知道家里那些用品不久將告罄，于是自動(dòng)接通互聯(lián)網(wǎng)，通知超級(jí)市場(chǎng)送門上貨。同樣，通過分析信息，垃圾桶還能得知那些可回收的廢品以達(dá)到一定的數(shù)量，并自動(dòng)通知附近的回收站速來收取廢品。 研究人員認(rèn)為，他們的發(fā)明不會(huì)取代傳統(tǒng)的購物方式，但會(huì)給紙恩智能垃圾桶的使用者帶來很大便利。智能產(chǎn)品的發(fā)展真是越來越迅速，相信真正滲入居民的生活也是指日可待，技術(shù)的進(jìn)步牽引我們的生活一步步走進(jìn)真正的智能化。 1.3.3 發(fā)展趨勢(shì)總結(jié) ◆與環(huán)境風(fēng)格協(xié)調(diào) 桶與環(huán)境是否需要協(xié)調(diào)是有爭(zhēng)議的。一種觀點(diǎn)認(rèn)為垃圾桶要醒目，不然方便之舉便成了不便之舉。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為要 含蓄和隱匿，否則風(fēng)景絕佳

13、處，矗著一甕，很煞風(fēng)景。第三種觀點(diǎn)，那便是協(xié)調(diào)和巧妙，垃圾桶也可以妙筆生出花一朵。 在德國法蘭克福，街頭放著一只舊啤酒桶，它既是一個(gè)垃圾桶，也可以成為啤酒屋店招的一部分。在中國浙江西塘，有一款垃圾桶運(yùn)用了硬山式的屋頂形式，做舊的松木板，中國傳統(tǒng)園林中基本的元素被不折不扣地應(yīng)用到垃圾桶的設(shè)計(jì)中。在老外的眼中或許有點(diǎn)異域風(fēng)情。 ◆與幽默結(jié)伴而行 我們開始在垃圾桶上寫上類似“請(qǐng)保持環(huán)境整潔”、“請(qǐng)不要亂扔垃圾”等帶有些許命令口吻的提示時(shí)，也從側(cè)面反映 出環(huán)保和自覺意識(shí)匱乏的社會(huì)現(xiàn)實(shí)，同時(shí)把這種并不嚴(yán)肅的行為嚴(yán)肅化了。而今一些諸如“請(qǐng)喂飽我！”之類的俏皮話開始進(jìn)入人們的視線，從嚴(yán)肅的提醒

14、到輕松的調(diào)侃，這既說明了社會(huì)文明的進(jìn)步，也從另一個(gè)方面體現(xiàn)了都市人在緊張的生活中找尋輕松的幽默感。 ◆垃圾桶的分類設(shè)計(jì) 垃圾的分類放置體現(xiàn)了人類為保護(hù)家園付諸了實(shí)際行動(dòng)，利用色彩的設(shè)計(jì)、淺顯易懂的圖形符號(hào)設(shè)計(jì)、容器的造型設(shè)計(jì)以及特殊的感光和感應(yīng)技術(shù)等，設(shè)計(jì)者從視覺效果上大大提高了人們的分類意識(shí)和行為。 圖1.3.3-1 垃圾桶的分類設(shè)計(jì)框圖 ◆走與媒介融合的路線 垃圾桶是市政公共設(shè)施，每年用于設(shè)施養(yǎng)護(hù)和更新對(duì)于任何一個(gè)政府來說都是一筆不小的開支。昔日與媒體毫不搭界的垃圾桶也成為廣告商搶手的“掘金桶”。奧地利維也納的朗姆酒聞名遐

15、邇，大概也有一款垃圾桶的功勞。無償為公共事業(yè)做點(diǎn)建設(shè)，也順帶作了一會(huì)自我宣傳，一舉兩得。 ◆科學(xué)發(fā)展的提升 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，垃圾桶的設(shè)計(jì)通向了科技化。德國出現(xiàn)了會(huì)說話的垃圾桶，并完全利用環(huán)保能源——太陽能，還有較早出現(xiàn)的紅外線感應(yīng)垃圾桶。 國外對(duì)垃圾桶設(shè)計(jì)研究較早，一些發(fā)達(dá)國家如德國、美國、荷蘭等，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了垃圾分類回收，國內(nèi)的垃圾桶設(shè)計(jì)與國外相比還存在差距。國內(nèi)垃圾桶設(shè)計(jì)大部分未考慮垃圾分類的要求，而且是開放式，垃圾桶周圍的環(huán)境惡劣。 1.4 智能垃圾桶的基本原理 1.4.1 智能垃圾桶的結(jié)構(gòu) 程序分為3大塊：主程序?yàn)榈却訒r(shí)、定時(shí)中斷，熱釋紅外傳感器中斷

16、。 1.4.2 智能垃圾桶的作用 在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良如何，而是講使用“物”的人和所設(shè)計(jì)的”物”人與“物”所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來研究。通過考察看到有很多垃圾桶不符合人機(jī)工程學(xué)的原理，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理 ，要使大部分人在用的時(shí)候舒適、方便、放心。垃圾的收集與處理，想要解決垃圾問題，就要首先從人機(jī)工程學(xué)入手，人們?cè)谏眢w、心理上對(duì)垃圾桶感到方便舒適了，才能對(duì)垃圾進(jìn)行更好的處理。 1.5 智能垃圾桶的人機(jī)分析 1.5.1 智能垃圾桶的人機(jī)尺寸分析 優(yōu)秀的垃圾箱不僅要便于將垃圾投入，也要便于將內(nèi)腔取出和清理。垃圾箱的高度一般，應(yīng)小

17、于正常人立姿雙手上舉功能高的一半?，F(xiàn)有垃圾箱的高度一般在80~110mm之間，基本都滿足要求。 垃圾箱的垃圾投入口因該滿足絕大多數(shù)人的使用需求：上邊緣高不低于95%人的手功能高，下邊緣高不高與5%人的肘高。這樣才可使高個(gè)的人不需下蹲、矮個(gè)的人無需費(fèi)力上舉就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引導(dǎo)人們改變隨手亂扔垃圾的壞習(xí)慣。 垃圾投入口的開口高度要足夠大，以便路人能把垃圾順利投入；又不應(yīng)過大，以免人們因見到垃圾箱內(nèi)的垃圾產(chǎn)生厭煩的心理；同時(shí)開口過大，雨水就容易濺入箱內(nèi)，使箱內(nèi)的垃圾腐爛而導(dǎo)致細(xì)菌增生，危害環(huán)境。街道上的垃圾箱存放的垃圾一般為瓶、罐、紙等類輕便的廢品，所以開口的大小要大于瓶子的

18、直徑，同時(shí)要考慮需要一定的傾斜角度便于垃圾的投入。瓶子的直徑一般小于100mm，加上考慮傾斜角度，垃圾箱開口的高度一般宜大于120mm。 垃圾投入口的開口的寬度，應(yīng)大于一般廢棄物的尺寸。垃圾箱的開口應(yīng)朝向路人經(jīng)過最多的一側(cè)，以便路人不用費(fèi)神尋找開口而輕易把廢棄物投入垃圾箱。 1.5.2 智能垃圾桶的人機(jī)使用方式分析 人類工程學(xué)研究的目的是優(yōu)化產(chǎn)品與用戶間的界面。要使垃圾箱與人之間達(dá)到最優(yōu)化的配合，使人不需要大幅度的改變姿勢(shì)就可以順利地將垃圾投入垃圾箱。與垃圾箱有關(guān)的人體尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿雙手功能上舉高，手長(zhǎng)、手寬。 ◆應(yīng)盡量保持投垃圾時(shí)人的身體正直。 ◆保持手腕處于順

19、直狀態(tài)。 手腕順直操作時(shí)，腕關(guān)節(jié)處于正中的放松狀態(tài)，擔(dān)當(dāng)腕關(guān)節(jié)處于掌屈、背屈、尺偏等別扭狀態(tài)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生腕部疼痛、握力減小，如長(zhǎng)時(shí)間這要操作會(huì)引起腕道綜合癥、腱鞘炎等癥狀，這會(huì)深深的影響居民投垃圾到垃圾箱的積極性。 2 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述 2.1.1 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本內(nèi)容 采用DYP-ME001（A）反射式紅外感應(yīng)控制模塊采集信號(hào)，SPCE061（A）單片機(jī)對(duì)信號(hào)處理并控制輸出信號(hào)，37GB-3540電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載，整個(gè)系統(tǒng)采用10 W/18 V太陽能板、7 A·h蓄電池和DCDC穩(wěn)壓模塊供電。 當(dāng)扔垃圾的手放在感應(yīng)區(qū)時(shí)，傳

20、感器感應(yīng)到并把信號(hào)以高低電平的形式傳給單片機(jī)。單片機(jī)通過程序?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理并控制輸出信號(hào)給電機(jī)、LED燈，同時(shí)播放已加入到單片機(jī)里的音樂。LED燈接收到高電平就會(huì)亮起；高電平信號(hào)通過繼電器模塊控制電機(jī)啟動(dòng)。電機(jī)的輸出軸連接一個(gè)凸輪，凸輪放在腳踏式垃圾桶踏板的正上方，當(dāng)凸輪離圓心最遠(yuǎn)點(diǎn)與踏板接觸時(shí)，踏板被壓下，垃圾桶蓋被打開，打開的桶蓋會(huì)碰到外殼上的限位開關(guān)，限位開關(guān)將信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)控制電機(jī)停轉(zhuǎn)，桶蓋持續(xù)處于打開狀態(tài)。 在人離開感應(yīng)區(qū)后，傳感器將低電平信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)控制音樂停止，LED燈滅，電機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定好電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，使垃圾桶正好關(guān)上電機(jī)停轉(zhuǎn)。

21、當(dāng)垃圾桶滿了時(shí)，垃圾桶桶蓋內(nèi)的距離傳感器檢測(cè)到信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)輸出高低周期信號(hào)給LED燈，使LED燈閃亮。 2.1.2 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 用戶需要操作簡(jiǎn)便，功能實(shí)用，外觀美觀大方的智能家居系統(tǒng)。系統(tǒng)要有吸引來賓的外觀和功能，能體現(xiàn)用戶高人一等的生活品位。同時(shí)要化繁為簡(jiǎn)、高度人性化、注重健康、娛樂生活、保護(hù)私密,在提升生活品質(zhì)的同時(shí),盡可能節(jié)約能源,低碳生活。 2.1.3 智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求 合格的智能垃圾桶具有性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)（設(shè)計(jì)壽命6-10年）、使用方便、操作精準(zhǔn)、設(shè)計(jì)精密、衛(wèi)生環(huán)保、節(jié)能低耗等特點(diǎn)。 采用微電腦控制芯片，首創(chuàng)紅外線探測(cè)裝置，機(jī)械傳動(dòng)

22、裝置和連桿機(jī)構(gòu)組成，自動(dòng)開關(guān)蓋，是集機(jī)、光、電于一體的高科技新產(chǎn)品，具有性能可靠，使用壽命長(zhǎng)，耗電低等優(yōu)點(diǎn)。智能垃圾桶，人們無需接觸垃圾桶的任何部位即可投放垃圾，防止交叉感染，環(huán)保衛(wèi)生，外形雅觀；無需外接電源，使用普通電池，耗電低，使用壽命長(zhǎng)；密封性能好，減少了生活中各種病菌交叉感染的機(jī)率，無垃圾異味溢出，確保四周空氣清新。 3 智能垃圾桶的外觀分析 3.1 智能垃圾桶的基本組成 智能垃圾桶是由測(cè)量部分、主控部分、電源部分、警報(bào)部分組成，以紅外傳感器為主要的檢測(cè)部件，按照設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行檢測(cè)范圍的人進(jìn)行檢測(cè)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)打開蓋子功能。利用壓力傳感器為核心的超重報(bào)警系統(tǒng)。 3.2

23、 智能垃圾桶的造型特點(diǎn) ◆按使用環(huán)境分類 公共垃圾桶：在室外自然條件下能耐高低溫，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的沖擊韌性，易清潔能夠與環(huán)境融合。 家庭垃圾桶：主要用在衛(wèi)生間和廚房；使用密閉性較強(qiáng)的帶蓋兒垃圾桶，對(duì)環(huán)境要求低。 ◆按盛放形式分類 獨(dú)立垃圾桶：?jiǎn)蝹€(gè)使用的，使用率比較高，公共場(chǎng)合及家庭中常見。 分類垃圾桶：主要包括可回收桶、其他垃圾桶、廚房垃圾和有毒物質(zhì)桶。 ◆按開啟方式分類 敞口式垃圾桶； 揭蓋式垃圾桶； 踩踏開蓋式垃圾桶； 感應(yīng)式（紅外線）垃圾桶：不必直接接觸垃圾桶，很衛(wèi)生。在家庭使用時(shí)，涉及到偶然的一個(gè)動(dòng)作可能就使桶蓋打開。 ◆按加工材料分類 塑料垃圾桶：

24、加工簡(jiǎn)單，易于清潔，適合室內(nèi)使用，在室外的話，需不容易老化的。 不銹鋼垃圾桶：室外使用不會(huì)被雨腐蝕。 陶瓷垃圾桶：陶瓷已經(jīng)是高檔品的代名詞，陶瓷潔具易于清潔，而且表面光潔度高。給人高品質(zhì)的感覺。 木質(zhì)垃圾桶：質(zhì)感好與環(huán)境容易協(xié)調(diào)。 水泥垃圾桶：固定，不易被移走。 紙漿垃圾桶：可再生紙很結(jié)實(shí)，非常環(huán)保。 3.3 智能垃圾桶造型趨勢(shì)分析 3.3.1 國外智能垃圾桶造型分析 國外的智能垃圾桶發(fā)展歷程早于國內(nèi)，在造型方面對(duì)傾向簡(jiǎn)潔的幾何化設(shè)計(jì)。 3.3.2 國內(nèi)智能垃圾桶造型分析 國內(nèi)早期垃圾桶的外觀主要以圓形、方形為主，隨著人們文化和欣賞水平的提高，這些形象不能很好

25、地與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，容易給人造成審美疲勞，尤其是采用小動(dòng)物形象設(shè)計(jì)的垃圾桶容易誤導(dǎo)青少年，使有些小朋友將垃圾扔向動(dòng)物園的小動(dòng)物，致使很多動(dòng)物因誤食包裝垃圾而死亡。垃圾桶外觀設(shè)計(jì)應(yīng)有一定的藝術(shù)欣賞性，同時(shí)要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在垃圾桶的表面設(shè)計(jì)宣傳保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生的標(biāo)語和口號(hào)，倡導(dǎo)人們愛護(hù)環(huán)境、保護(hù)環(huán)境，同時(shí)可以充分利用垃圾桶外殼的廣告功能，設(shè)計(jì)一些廣告宣傳畫等。 3.4 智能垃圾桶色彩趨勢(shì)分析 智能垃圾桶要根據(jù)不同色彩給人所造成的不同心理暗示以及對(duì)環(huán)境的協(xié)調(diào)性來考慮，因而，以下幾種色彩是值得考慮和組合的。 ◆藍(lán)色 一種令人發(fā)生遐想的色彩。感應(yīng)垃圾桶批發(fā)保守的藍(lán)色經(jīng)常成為現(xiàn)代裝飾設(shè)

26、計(jì)中熱帶風(fēng)情的體現(xiàn)。藍(lán)色還具有調(diào)節(jié)神經(jīng)、鎮(zhèn)靜安神的作用。藍(lán)色清新淡雅，藍(lán)色。與各種水果相配也很養(yǎng)眼，但不宜用在餐廳或是廚房，藍(lán)色的餐桌或餐墊上的食物，總是不如暖色環(huán)境看著有食欲;同時(shí)不要在餐廳內(nèi)裝白熾燈或藍(lán)色的情調(diào)燈，藍(lán)色燈光會(huì)讓食物看起來不誘人。但作為衛(wèi)浴間的裝飾卻能強(qiáng)化神秘感與隱私感。 ◆紫色 給人的感覺似乎是喧鬧的脆弱纖細(xì)的總給人無限浪漫的聯(lián)想，紫色。追求時(shí)尚的人最推崇紫色。但大面積的紫色會(huì)使空間整體色調(diào)變深，從而發(fā)生壓抑感。如果真的很喜歡，可以在居室的局部作為裝飾亮點(diǎn)，比如臥房的一角、衛(wèi)浴間的帷簾等小地方。 ◆粉紅色 大量使用容易使人心情煩躁。有的新婚夫婦為了調(diào)

27、節(jié)新居氣氛，感應(yīng)垃圾桶廠粉紅色。喜歡用粉紅色制造浪漫。但是濃重的粉紅色會(huì)讓人精神一直處于亢奮狀態(tài)，過一段時(shí)間后，居住其中的人心情會(huì)發(fā)生莫名其妙的心火，容易拌嘴，引起煩躁情緒。建議粉紅色作為居室內(nèi)裝飾物的點(diǎn)綴呈現(xiàn)，或?qū)㈩伾臐舛认♂?，淡淡的粉紅色墻壁或壁紙能讓房間較為溫馨。 ◆紅色 從古至今，中國人認(rèn)為紅色是吉祥色。新婚的喜房就都是滿眼紅彤彤的紅色還具有熱情、豪放的含義，充溢燃燒的力量。但居室內(nèi)紅色過多會(huì)讓眼睛負(fù)擔(dān)過重，發(fā)生頭暈?zāi)垦５母杏X，即使是新婚，也不能長(zhǎng)時(shí)間讓房間處于紅色的主調(diào)下。 比如窗簾、床品、靠包等，建議選擇紅色在軟裝飾上使用。而用淡淡的米色或清新的紅色搭配，可

28、以使人神清氣爽，更能突出紅色的喜慶氣氛。 ◆金色 顯現(xiàn)了大膽和張揚(yáng)的個(gè)性，金色熠熠生輝。簡(jiǎn)潔的紅色襯映下，視覺會(huì)很干凈。但金色是最容易反射光線的顏色之一，金光閃閃的環(huán)境對(duì)人的視線傷害最大，容易使人神經(jīng)高度緊張，不易放松。 可以作為壁紙、軟簾上的裝飾色;衛(wèi)生間的墻面上，建議防止大面積使用單一的金色裝飾房間?？梢允褂媒鹕鸟R賽克搭配清冷的紅色或不銹鋼。為了讓居室的環(huán)境更有親和力，無妨在角落里擺放些綠色的小盆栽，使房間里充滿情趣。 3.5 智能垃圾桶材質(zhì)及加工工藝分析 本次設(shè)計(jì)的智能垃圾桶的主要材質(zhì)為金屬和塑料，生產(chǎn)工藝調(diào)查將對(duì)涉及到智能垃圾桶的加工工藝進(jìn)行調(diào)查。 ◆主要材質(zhì)

29、 金屬的主要成型方法包括鑄造、塑性加工、焊接和切削加工等。金屬材料的工藝性能是指其經(jīng)受各種工藝技術(shù)的難易程度，實(shí)際上是物理、化學(xué)、機(jī)械性能的綜合。金屬材料的工藝性能包括金屬材料的成型加工工藝特性，熱處理工藝特性以及表面處理工藝特性。 ◆壓力鑄造 壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄。在壓鑄機(jī)上，用壓射活塞以較高的壓力和速度將室內(nèi)的金屬液體壓射到模腔中，在壓力的作用下使金屬液迅速凝固成型。這屬于精密的制造方法。特點(diǎn)是： 第一，鑄件尺寸精準(zhǔn)； 第二，表面光潔平滑； 第三，組織比較致密； 第四，生產(chǎn)效率高； 第五，適合生產(chǎn)小型、薄壁的復(fù)雜鑄件； 第六，能夠是鑄件表面獲得清晰的花紋圖案文字。

30、 壓力鑄造主要用于鋅、鋁、鎂、銅及合金鑄件的生產(chǎn)。同時(shí)也適合大批量的快速生產(chǎn)。 ◆拉拔成型 拉拔成型的加工工藝屬于金屬材料中的壓力加工。用機(jī)器將金屬料拉過拔模的模孔，使其變形。拉拔生產(chǎn)主要用于制造各種線材，薄壁的以及各種特殊形狀的型材，生產(chǎn)出的產(chǎn)品的精度高，表面也十分的光潔。 塑料是重要的高分子材料，生活中到處都能看到塑料的身影。塑料的種類很多，按照用途可分為通用塑料和工程塑料；按照加熱時(shí)的表現(xiàn)則可分為熱固性塑料和熱塑性塑料。與其它材料相比，塑料容易成形、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定、有多種表現(xiàn)形式、適合批量生產(chǎn)，因此成為備受設(shè)計(jì)師青睞的造型材料。一般來說，塑料的著色和表面肌理裝

31、飾，在塑料成型時(shí)可以完成，但是為了增加產(chǎn)品的壽命，提高其美觀度，一般都會(huì)對(duì)表面進(jìn)行二次加工，進(jìn)行各種裝飾處理。 3.5.1 表面處理工藝 ◆機(jī)殼漆 機(jī)殼漆金屬感極好，耐醇性佳，可復(fù)涂PU或UV光油。玩具油漆重金屬含量符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)。包括CPSC含鉛量標(biāo)準(zhǔn)、美國測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTMF 963、歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN71、EN1122。 ◆橡膠漆 適用范圍：ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。 　　產(chǎn)品特點(diǎn)：本產(chǎn)品為單組份油漆，質(zhì)感如同軟性橡膠，富有彈性，手感柔和，具有防污、防溶劑等功能。這種油漆干燥后可得涂絲印。重金屬含量符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)。包括CPSC含鉛量標(biāo)準(zhǔn)、美國測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ASTMF

32、 963、歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN71、EN1122。 ◆噴砂 噴砂是在真空條件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)離子化，在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子轟擊作用的同時(shí)，把蒸發(fā)物或其他反應(yīng)物蒸鍍到基件上，可以延長(zhǎng)基件的使用壽命、賦予被鍍材料光澤和色彩。 ◆工件表面的清理 可用作對(duì)金屬的銹蝕層、熱處理件表面的殘鹽和氧化層、軋制件表面的氧化層、鍛造件表面的氧化層、焊接件表面的氧化層、鑄件表面的型砂及氧化層、機(jī)加件表面的殘留污物和微小毛刺、舊機(jī)件表面等進(jìn)行處理，以去除表面附著層，顯露基體本色 , 表面清理質(zhì)量可達(dá)到 Sa3 級(jí)。 ◆工件表面涂覆前的預(yù)處理 可用作各種電鍍工藝、刷鍍工藝、噴涂工藝和粘接工

33、藝的前處理工序，以獲得活性表面，提高鍍層、涂層和粘接件之間的附著力。 ◆改變工件的物理機(jī)械性能 可以改變工件表面應(yīng)力狀態(tài)，改善配合偶件的潤(rùn)滑條件，降低偶件運(yùn)動(dòng)過程中的噪音?？墒构ぜ砻嬗不?，提高零件的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度。 ◆工件表面的光飾加工 可以改變工件表面粗糙度 Ra 值?？梢援a(chǎn)生亞光或漫反射的工件表面，以達(dá)到光飾加工的目的。 影響噴砂加工的主要參數(shù)：磨料種類、磨料粒度、磨液濃度、噴射距離、噴射角度、噴射時(shí)間、壓縮空氣壓力等。 環(huán)保特點(diǎn)：極大地改善了粉塵對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)工人健康的危害。 可直接安裝在生產(chǎn)線上，節(jié)省生產(chǎn)面積,有利工件周轉(zhuǎn)。工作方法靈活，工藝參數(shù)可變，能適應(yīng)不

34、同材質(zhì)和不同精度零件的光飾加工要求。 3.5.2 表面裝飾處理步驟 ◆涂飾 把涂料涂覆到產(chǎn)品或物體的表面上，并通過產(chǎn)生物理或化學(xué)的變化，使涂料的被覆層轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǜ街蜋C(jī)械強(qiáng)度的涂膜。效果：著色、獲得不同的肌理、防止塑料老化、耐腐蝕。 ◆絲網(wǎng)印刷 絲網(wǎng)印刷就是在絲網(wǎng)上涂一層感光材料，利用其感光前后可溶性的不同，經(jīng)過感光后將不需要的部分洗去，從而控制何處能透過油墨，何處不能透過。塑料件的絲印，是塑料制品的二次加工（或稱再加工）中的一種。效果：裝飾產(chǎn)品外觀,傳達(dá)產(chǎn)品信息。 ◆貼膜法 定義：將印有花紋和圖案的塑料薄膜緊貼在模具上，在加工塑料件時(shí)，靠其熔融的原料的熱量將薄膜融合在

35、產(chǎn)品上的方法。效果：裝飾產(chǎn)品外觀、傳達(dá)產(chǎn)品信息。 ◆熱燙印法 利用壓力和熱量將壓膜上的粘接劑熔化，并將已鍍到壓膜上的金屬膜轉(zhuǎn)印到塑料件上的方法。效果：同貼膜法相似，可以美化產(chǎn)品外觀、傳達(dá)產(chǎn)品信息。 4 智能垃圾桶總體設(shè)計(jì) 4.1 智能垃圾桶設(shè)計(jì)方向 第一點(diǎn)：采用仿古小屋造型，造型美觀大方，與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使原本單調(diào)的垃圾桶具有藝術(shù)性。 第二點(diǎn)；具有視覺享受兼提示功能。有人扔垃圾時(shí)，相應(yīng)垃圾桶周圍的燈會(huì)亮起，特別在晚上會(huì)很好看。桶滿了時(shí)，垃圾桶一閃一閃的，提示環(huán)衛(wèi)工人及時(shí)清理垃圾，同時(shí)也提醒路人不要再往里扔垃圾了。 第三點(diǎn)：桶蓋打開時(shí)，垃圾桶會(huì)說“歡迎使用（不）可回收垃圾

36、桶，感謝您對(duì)環(huán)保的支持”，可以提醒大家不要扔錯(cuò)了并鼓勵(lì)大家垃圾要分類，特別是培養(yǎng)小朋友的分類意識(shí)。目前，我們做的是放不同的音樂，可以愉悅?cè)藗兊男那?。也可以放一段有趣的笑話，給扔垃圾的人帶來一些樂趣。 第四點(diǎn)：采用超節(jié)能技術(shù)。智能環(huán)保垃圾桶采用太陽能供電，清潔、環(huán)保、無污染，并且性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。 第五點(diǎn)：采用非接觸式設(shè)計(jì)。智能環(huán)保垃圾桶通過紅外感應(yīng)自動(dòng)開蓋，投放垃圾不需要直接接觸垃圾桶，防止細(xì)菌直接傳染給人，更輕松、干凈、環(huán)保、衛(wèi)生。 第六點(diǎn)：密封性能良好。垃圾桶內(nèi)置內(nèi)桶和垃圾袋，能固定垃圾袋及防止污水外流。不投放垃圾時(shí)，垃圾桶蓋自動(dòng)關(guān)閉，垃圾保持在密封狀態(tài)，不用再擔(dān)心忘了關(guān)垃

37、圾桶蓋，具有防臭、防蟲、防鼠作用，能夠大大降低細(xì)菌向外傳播機(jī)會(huì)。 4.2 智能垃圾桶設(shè)計(jì)評(píng)語 從理論上看，科學(xué)發(fā)展觀是我們行動(dòng)的指南，以人為本是其核心，植入人機(jī)學(xué)使消費(fèi)者對(duì)垃圾桶理性的設(shè)計(jì)規(guī)劃能充分體現(xiàn)以人為本的精神，是深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀在社區(qū)環(huán)保問題上的具體體現(xiàn)。 從垃圾桶本身的設(shè)計(jì)上看，植入人機(jī)學(xué)使消費(fèi)者對(duì)理性的設(shè)計(jì)可以讓垃圾桶變得更美觀耐用；從“愛美之心，人皆有之”的心理學(xué)角度出發(fā)，可以更有效引起社區(qū)居民對(duì)垃圾桶等環(huán)保設(shè)施的重視和維護(hù)，減少垃圾桶的人為損耗。 從垃圾桶的配置上看，植入人機(jī)學(xué)使消費(fèi)者理性的配置可以體現(xiàn)對(duì)人性的關(guān)懷，可以有效減輕社區(qū)環(huán)衛(wèi)工

38、人的工作負(fù)擔(dān)，從而降低社區(qū)的環(huán)保成本。 從垃圾處理系統(tǒng)的角度看，植入人機(jī)學(xué)使消費(fèi)者對(duì)垃圾桶理性的設(shè)置使社區(qū)垃圾處理系統(tǒng)更加易為社區(qū)居民所接受、理解、遵守和自覺維護(hù)，從而提高社區(qū)垃圾處理系統(tǒng)的運(yùn)行效率。 智能垃圾桶采用先進(jìn)的微電腦控制芯片、紅外傳感探測(cè)裝置、機(jī)械傳動(dòng)部分組成，是集機(jī)、光、電于一體的高科技新產(chǎn)品，當(dāng)人的手或物體接近投料口（應(yīng)感窗）約25cm—35cm時(shí)，垃圾桶蓋會(huì)自動(dòng)開啟，待垃圾投入3-4秒后桶蓋又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，人、物不需接觸垃圾桶，徹底的解決了傳統(tǒng)垃圾桶對(duì)使用者存在的衛(wèi)生感染的隱患，能有效杜絕各種傳染性疾病通過垃圾進(jìn)行傳播和防止桶內(nèi)垃圾氣味溢出。 隨著

39、人們生活水平的提高，家居生活現(xiàn)代化是個(gè)必然的趨勢(shì)。目前幾乎所有的傳統(tǒng)垃圾桶行業(yè)都推出了各自的智能感應(yīng)垃圾桶，這必將是以后的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。智能感應(yīng)垃圾桶也必將成為老百姓的消費(fèi)習(xí)慣。就如當(dāng)初的節(jié)能燈管、飲水機(jī)一樣，現(xiàn)在已全面普及。智能感應(yīng)垃圾桶在未來的幾年中也必將普及。 5 硬件部分 5.1 硬件模塊 硬件電路部份包括：電源電路模塊Mod_1；HT46F49E芯片控制中心模塊Mod_2；信號(hào)檢測(cè)電路模塊Mod_3；控制電路模塊與語音電路模塊Mod_4四部份。分別說明如下: Mod_1模塊：電源電路模塊實(shí)現(xiàn)給HT46F49E單片機(jī)供電功能。 電源電路是由變壓器、橋式整流電路、集成器

40、7085及一些電容所組成。家用電器使用的220v交流電壓通過變壓器降壓、橋式整流電路整流后，再通過7805集成器將電壓穩(wěn)定成為5v的直流電壓，給單片機(jī)HT46R23供電。為了解決電信號(hào)中的干擾問題，我們?cè)诩善?085的兩邊并接電容用以濾波。電路圖如下所示： 圖5.1-1 電源模塊電路圖 Mod_2模塊：使用HT46F49E芯片，建立基本輸入輸出模型。實(shí)現(xiàn)與Mod_3模塊的串行通信功能，以及實(shí)現(xiàn)基本控制功能。 圖5.1-2 HT46F49E單片機(jī)引腳功能表 工作電壓： fSYS=4MHz：2.2V ~5.5V fSYS=8MHz：3.3V~5.

41、5V fSYS=12MHz：4.5V~5.5V ■13 到23 個(gè)雙向輸入/輸出口 ■與輸入/輸出口共用引腳的外部中斷輸入 ■8 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，具有溢出中斷和7 級(jí)預(yù)分頻器 ■內(nèi)置晶體和RC 振蕩驅(qū)動(dòng)電路 ■看門狗定時(shí)器 ■具有PFD 功能，可以用來發(fā)聲 ■暫停和喚醒功能可降低功耗 ■在VDD =5V，系統(tǒng)頻率為8MHz 時(shí)，指令周期為0.5μs 在本作品的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，HT46F49E單片機(jī)采用5V穩(wěn)壓電源供電。工作在8MHz時(shí)鐘頻率。由于采用RISC 結(jié)構(gòu)，此系列單片機(jī)具有高運(yùn)算速度和高性能的特性有了集成的A/D 和PWM 功能的優(yōu)勢(shì)，再加上低功耗、高性能、靈

42、活控制的輸入/輸出和低成本等特性。 Mod_3模塊：信號(hào)檢測(cè)電路模塊是由各插孔的檢測(cè)電路分別與各個(gè)用電器相串聯(lián)組成，實(shí)現(xiàn)外部信號(hào)的檢測(cè)。 第一，熱式紅外傳感器模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外部紅外熱源的檢測(cè)。 第二，震動(dòng)傳感器模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外部重量和形變的檢測(cè)。 第三，紅外光傳感器模塊在Mod_2模塊中HT46F49E的控制下對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功 能的紅外遙控發(fā)射/接收。 信號(hào)檢測(cè)電路部分分為兩大塊：熱式紅外傳感器、紅外光傳感器。 ■熱式紅外傳感器模塊 這種探頭是以探測(cè)人體輻射為目標(biāo)的。所以熱釋電元件對(duì)波長(zhǎng)為10UM左右的紅外輻射必須非常敏感。 為了僅僅對(duì)人體的紅外輻射敏感，在它的輻射照面通常覆蓋有

43、特殊的菲泥爾濾光片，使環(huán)境的干擾受到明顯的控制作用。 被動(dòng)紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元。而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。 一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號(hào)處理而報(bào)警。 菲泥爾濾光片根據(jù)性能要求不同，具有不同的焦距（感應(yīng)距離），從而產(chǎn)生不同的監(jiān)控視場(chǎng)，視場(chǎng)越多，控制越嚴(yán)密。 　　 HN911型熱釋電紅外探頭模塊的內(nèi)部電路框圖如下圖所示。 圖5.1-3

44、HN911型熱釋電紅外探頭模塊的內(nèi)部電路框圖 　 平時(shí)①端輸出低電平，②端輸出高電平。當(dāng)有移動(dòng)發(fā)熱體迸太監(jiān)視范圍時(shí)，熱釋電紅外傳感器接收到紅外能量，并輸出檢測(cè)信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大器放大后，由比較器進(jìn)行比較判斷，再由信號(hào)處理電路處理后輸出控制信號(hào)。此時(shí)輸出端①變?yōu)楦唠娖?，而輸出端②變?yōu)榈碗娖?。在模塊的外部可接增益調(diào)節(jié)電位器，以調(diào)節(jié)放大器的增益。 濾光片 人體發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)10um左右，將濾光片設(shè)置在窗口處，組成紅外線通過的窗口。濾光片。濾光片為6um多層膜干涉濾光片，這種對(duì)太陽光和熒光燈的短波（約為5um一下）具有高的反射作用，而對(duì)6um以上的人體發(fā)出的紅外熱源（10um）有

45、高的穿透性，其光譜特性。 ■紅外光傳感器 PT2262/2272 是一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射/接收芯片。 圖5.1-4 PT2262-IR內(nèi)部原理框圖 PT2262-IR 發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài)。由各地址、數(shù)據(jù)的不同接腳狀態(tài)決定，編碼從輸出端Dout 輸出，通過紅外發(fā)射管發(fā)射出去。其編碼時(shí)序波形如圖2 所示。Dout 輸出的編碼信號(hào)是調(diào)制在38kHz載波上的，OSC1、OSC2 外接的電阻決定載頻頻率，一般電阻可在430k—470k 之間選擇即可。PT2272 的暫存功

46、能是指當(dāng)發(fā)射信號(hào)消失時(shí)，PT2272 的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖?。而鎖存功能是指，當(dāng)發(fā)射信號(hào)消失時(shí)，PT2272 的數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來的狀態(tài)，直到下次接收到新的信號(hào)輸入。圖3 是紅外發(fā)射和接收的典型應(yīng)用原理圖，為了能正確解調(diào)出調(diào)制的編碼信號(hào)，接收端需加一級(jí)前置放大級(jí)，保證輸入PT2272 的信號(hào)幅度足夠大。PT2272 各輸出端通過各種接口即可控制相應(yīng)的負(fù)載。PT2262/2272 是一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的紅外遙控發(fā)射/接收芯片。其中發(fā)射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡(jiǎn)潔。 接收芯片PT2272 的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)

47、據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。后綴為“M”為“暫存型”，后綴為“L”為“鎖存型”。 因此可以用這一對(duì)芯片外加輔助電路對(duì)垃圾進(jìn)行檢測(cè).將其輸出（電壓）放大調(diào)節(jié)接入單片機(jī)。 Mod_4模塊： 第一，控制電路模塊用一個(gè)電磁鐵實(shí)現(xiàn)桶蓋的打開與關(guān)閉。 第二，語音電路模塊主要用編程實(shí)現(xiàn)智能垃圾桶的提醒功能及播報(bào)功能。 ■控制電路模塊 此模塊主要采用電磁鐵來控制垃圾桶蓋的打開與關(guān)閉。本作品中選用拍合式電磁鐵，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖5.1-5 拍合式電磁鐵結(jié)構(gòu)圖 線圈1套在鐵心2上，兩者固定不動(dòng)，銜鐵3是運(yùn)動(dòng)部分。當(dāng)線圈部分通過一定值電流過后，在鐵心、

48、銜鐵、氣隙中間就產(chǎn)生一定數(shù)量的磁通。圖中虛線所示為磁通流過的路徑。在磁通的作用下，產(chǎn)生一定大小的電磁吸力，將銜鐵吸向鐵心，企圖是氣隙4減到最小。圖中箭頭表示銜鐵吸引時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向。當(dāng)線圈中電流停止后，電磁吸力就消失。 當(dāng)電磁鐵通電后，產(chǎn)生電磁吸力，再運(yùn)用杠桿原理使桶蓋打開；當(dāng)電磁鐵斷電后，電磁吸力消失，此時(shí)垃圾桶蓋由于重力作用關(guān)閉。 ■語音電路模塊 ISD25120 有10 個(gè)地址輸入端A0～A9，錄址能力可達(dá)1024 位，地址空間0～1023。其分配情況是：地址0～299作為分段用，地址600～767 未使用，址768～1023 為工作模式選擇（即A8、A9 均為高）。ISD25

49、120的地址線有兩用途，一是作為工作模式控制，二是作為分段錄放音的起始段地址。當(dāng)最高位地址（MSB）A8、A9 都為高電平時(shí)（即地址768～1023），地址端A0～A6 就作為工作模式選擇端M0～M6，對(duì)應(yīng)7 種工作模式。當(dāng)A8、A9 任一位為低或都為低時(shí)（即地址0～599），只要在分段錄/放音操作前（不少于300ns）給地址A0～A9 賦值，操作就從該地址開始。AUX IN輔助輸入，VSSD、VSSA數(shù)字地和模擬地，SP+、SP-揚(yáng)聲器輸出，VCCA模擬信號(hào)電源正極， MIC、MIC REF 麥克風(fēng)輸入端和輸入?yún)⒖级?，AGC自動(dòng)增益控制， ANA IN、ANA OUT 模擬信號(hào)輸入和輸出， OUF 溢出，CE 片選（低電平允許芯片工作），PD 芯片低功耗狀態(tài)控制， EOM 錄放音結(jié)束信號(hào)輸出結(jié)構(gòu)圖如下所示。 圖5.1-6 語音電路模塊 6 軟件部分 程序流程圖：主程序?yàn)榈却訒r(shí)（圖6-1）、定時(shí)中斷（圖6-2），熱釋紅外傳感器中斷（圖6-3）。 20