基于C51单片机的智能垃圾桶的设计与实现，采用C51单片机作为主控制模块，选用两个红外传感模块，步进电机模块，声光报警电路，控制按键。设计分为3个部分，单片机控制系统，步进电机控制系统，声光报警电路，单片机控制模块以C51单片机为核心，通过软件编程，与传感器连接，通过传感器的实时信息传输，单片机根据程序所编写的命令进行相应操作这次所采用的是C51系统、报警电路、电机和红外模块。这次设计使用两个红外感应模块来用作主要信息输送到单片机的作用，单片机把信息弄好之后，把相关的信号分配给相关子系统，为了完成这次设计的要求需要。电源供应用的是usb供电，供应的电压非常稳定，使得此设计更好的运作。红外传感发现物体东西产生信号，并且吧这个信号传送到单片机中， 单片机接收到信号后并控制各个传感器作出反应开盖，当感应不到人体信号后过三秒时间自动关。如果桶内的垃圾到达一个限制时，第二个红外传感发送这个信息至主控制系统，然后做出相应的处理报警提示和自动打开垃圾桶的盖子。下面的文中会有更加仔细的一个解说。
目录
一、引言 1
（一） 选题背景 1
（二）本文研究的目的和意义 1
（三）本文的设计路线和应解决的问题 1
二、智能垃圾桶的主要设计方案 2
三、 系统硬件设计 3
（一） 单片机控制系统 3
（二）红外检测系统 6
（三）步进电机系统设计 7
（四）复位超限电路设计 7
（五）时钟电路设计 8
(六) 报警电路设计 8
四、 系统软件设计 9
（一） 主程序的设计 9
（二） 自动翻盖子程序的设计 10
（三） 检测电路子程序的设计 11
（四） 报警子程序的设计 12
（五）箱满提示子程序的设计 13
（六）自动检测有无人子程序的设计 13
五、 安装与调试 14
（一） 实物焊接 14
（二） 实物调试 16
总结 18
致谢 19
参考文献 20
附件一 21
附件二 22
附件三 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
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附件四 24
一、引言
选题背景
在如今生活比较快的节奏下，收集垃圾和处理垃圾就先得比较困难且浪费时间，传统的垃圾桶都是有盖的，需要人为的打开，不方便人们的需求。而本设计力求解决于上述问题，通过传感器之间的配合来做出一个方便人们使用的检测自行开盖并具有报警功能的智能垃圾桶。增强人们的环保意识。
（二）本文研究的目的和意义
随着科学技术的发展越来越急速，人们对于智能物品的有了很大的期待，期待着能通过一些智能的物品来方便自己的生活，因此智能物品的发展是一种潮流的趋势，能够极大的方便人们的生活，所以相对于传统的垃圾桶来说，研究智能的垃圾桶是非常有必要的。
（三）本文的设计路线和应解决的问题
本文的设计是基于单片机的设计，通过单片机连接各个传感器模块的运行，来进行垃圾桶的智能开盖和报警提醒。是一个比较简单的智能化设计，可以方便人们的生活和提醒人们及时的处理垃圾。
二、智能垃圾桶的主要设计方案
（一）设计中使用单片机作为MCU，负责控制逻辑运算等功能，加上红外、电机模块和报警电路组成。单片机系统负责运行各个模块之间信号的输入和输出，设计是通过顶部的红外对管传感器感应到人手或者物体靠近时，将信息通过单片机系统来催动电机驱动模块自动将盖子打开，感应不到人手或物体时延时五秒自动关闭，内部的红外对管传感器负责监视桶内垃圾的饱满度，当垃圾满时，将信息通过单片机传递到电机驱动模块和报警模块，自动开盖及发出警报声，当垃圾清理完成后复位。如图1所示。
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图1结构框图
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主控单片机的选择
在主控单片机的选择上，我选用以STC89C52为核心的单片机系统，比较适用与本次的设计要求，目前STC89C52是比较常用的单片机型号，价格经济实惠，能满足一些比较简单的设计。
STC89C52主控单元的特性如下：
（1）8k字节程序储存空间；
（2）512字节数据储存空间；
可直接使用串口下载；
功耗低，性能好，价格实惠；
红外对管传感器的选择
红外传感器已经悄然地在悄悄的改变着人们的生活，相比于超声波传感器更加的方便，没有局限性，且适用范围广，价格低廉。此次使用的红外传感器，工作电压3.35v，组成是通过红外接收管和发送管两个组成，红外检测的范围220cm，这个传感器使用起来方便还抗噪声。比价适合大部分的智能设计，所以非常适合于本设计。
驱动模块的选择
由于本次垃圾桶的开盖及闭合需要产生一定的角度，所以需要一个电机转动来实现这样功能，而普通的电机只能是通过电流时和电流极性来控制，而本设计所使用的步进电机可以精准的来实现此功能。ULN2003驱动电机的优点主要是：
启动快，精准转动。
比较灵活性的正反转动。
更好的配合单片机的工作。
三、 系统硬件设计
本设计使用了两个红外对管传感器、一个电机驱动模块和STC89C52，在设计本产品之前，需要了解所使用的模块的功能和原理，以下是硬件的介绍。
单片机控制系统
该款单片机程序烧录部分较为简单，同时可进行较强的算数运算功能，是一款应用面较为广泛的处理器芯片。芯片可提供512B内部存储空间，提供16对I/O口，MCU最大支持12MHz频率，并且内部集成2对定时器、计数器。其原理图如图2所示。
图2 STC89C52引脚图
单片机上电后，比较基本的是必须要有外围电路运行程序这两个。单片机程序执行的速度与晶振频率成正比，，震荡电路由晶振等元件组成，其中振荡电路是为单片机提供振荡信号，MCU在接收到震荡信号后进行程序执行。RC 这个公式可以计算得出，结合我们的常用数据，此设计用的是 11.0592 M赫兹的晶振频率， 复位电路极性长采用 30pF的电容，采用的是 10K 欧姆的电阻。
（二）红外检测系统
红外传感器时是发射和接收两个组成的。接收目标是靠红外的反射来实现的，所以检测东西形状也是影响测试的。黑色由于反射光少所以效果非常的差，白色因为可以反射大多数的光所以效果好；根据红外的原理，检测物体东西无需接触即可直接得出，所以相比于其他检测它检测快，简单好用。所以这次的设计就可以使用该传感器。如图3所示：
图3 红外对管传感器模块
在检测时检测范围内有物体时，红灯亮起，同时 OUT 这个引脚的点平开始变化变得低。能够检测到的范围时装置的220厘米，角度也有限制不能超过40度，检测的距离是可以根据实际需要来调整的。通过上图的十字凹槽，正向转可以能够检测到的范围，相反能够检测的范围就变小。接线方面，为减少布线等方面难度，选择电源和接地端并联如单片机电源电路，OUT端连接MC UP2.7端口即可。这个检测系统的电路图如下图所示：

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