远程智能垃圾桶报警系统是设计方案

一、项目概述

1.1 引言

随着科技发展的日新月异，生活垃圾已经成为影响环境，影响人类生活，甚至影响人类生存环境的重要因素。大街小巷，旅游景点，校园内部到处充斥着人类的生活垃圾，垃圾桶已经成为人们日常生活中常见的必备用品，每天长千上万个环卫工人，垃圾回收车辆忙碌在回收处理垃圾的第一线。回收处理垃圾是一件费时费力的工作，每天需耗费大量的人力物力，然而有些垃圾桶却不一定装满，却也被回收，由此造成了对车辆人员油料的极大浪费。尤其是旅游景点，山路之上的垃圾桶，准确掌握这些垃圾桶的存储状况，对于节省人力物力将具有明显的效果。

在这种需求之下，智能垃圾桶监测报警系统应运而生。智能垃圾桶报警系统采用传感器检测垃圾桶存储状况，并将之传送到垃圾处理中心，及时掌握垃圾桶存储状况，准确处理垃圾。首先，垃圾桶中的智能传感器将检测垃圾桶的存储状况，如果垃圾桶已经装满，将通过无线智能模块将垃圾桶的存储状况发送到垃圾回收处理中心，垃圾处理中心再根据情况及时派出人员处理垃圾，做到实时准确，节省人力物力。

1.2 创新点

(1)利用可再生资源-太阳能作为系统的供电系统，既节能又可靠。

(2)将语音直接下载到语音储存电路内方便快捷;

(3)将Zigbee技术应用于垃圾桶远程报警系统，它可以自组网络。

(4)利用GPRS网络远程传送信息，可靠快速。

二、需求分析

2.1 功能要求

智能垃圾桶远程报警系统主要由RFD(简易功能设备)和FFD(全功能设备)

RFD主要由电源模块、语音模块、系统主控模块、Zigbee模块、传感器模块五大部分组成。

(1)电源模块

系统电源模块有两块蓄电池，一块太阳能接收板，有阳光时，太阳能接收板向蓄电池充电，同时为整个电路提供电源，阴天或光线不好时，蓄电池为整个电路提供电源。

(2)语音模块

语音模块主要由音频下载电路、语音存储电路以及音频功放电路三部分组成。语音模块主要完成以下三种功能：

①能够将语音通过USB下载入存储模块;

②当有人靠近一定距离时，语音模块自动提示;

③当人离开一定距离时，语音模块再次启动提示。

本装置通过USB接口将MP3格式的提示音频信息下载至语音存储电路中。通过外放模块进行播报。基于本模块的应用需要，设计选用了侧重于音频信号处理的基于AT32UC3A的EVK110开发板作为开发平台。

(3)系统主控电路

系统主控电路及按键显示模块主要完成系统顶层的综合管理、功耗控制和信息存储等功能，提高系统整体的自动化及智能化水平。

本项目采用高性能、低功耗的32位的AVR的AT32UC3A芯片作为系统微控制器，以实现对语音模块﹑zigbee模块﹑gprs模块﹑传感器模块电路的控制。

(4)zigbee模块

zigbee模块主要完成以下两个功能：

①自动搜索其他的RFD(简易功能设备)，组成星型网络。

②把RFD信息传送到FFD(全功能设备)。

利用zigbee技术可以快速，准确的把信息传送，节省了设备间的连线。

(5)传感器模块

①检测人扔垃圾的红外传感器用红外壁障传感器，此传感器对环境光线抗干扰能力很强、是用一对红外发射管与接收管完成探测距离，发射管发射出高频的红外线信号，当检测到前方有障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，此时指示灯亮起，经过电路处理后，输出低电平信号，从而触发语音提示系统，提醒人们将垃圾分类，人道正确的垃圾箱中。通过调节传感器的VR1电位器可以调节检测的距离。此传感器的主要性能指标如下：

输入电压：4.0V -6.0V