智能硬件已經(jīng)開始滲透進(jìn)人們的日常生活當(dāng)中，小到隨處可見的垃圾桶現(xiàn)在也被拉進(jìn)了智能硬件的隊(duì)伍。本方案采用紅外技術(shù)監(jiān)測垃圾容量，自動(dòng)顯示垃圾桶的空余量，整個(gè)系統(tǒng)具有語音提示功能，后續(xù)可拓展夜燈、路燈、太陽能等更多智能功能。

　　方案概述

　　該方案定位于家庭使用和市政設(shè)施，多功能垃圾桶不僅具有普通垃圾桶裝垃圾的功能，還可以自動(dòng)顯示垃圾桶的空余量，整個(gè)系統(tǒng)具有語音提示功能。方案成本并不高，實(shí)用性強(qiáng)，市場應(yīng)用前景非常廣闊。

　　本多功能垃圾桶定位用于兩種情境：

　?。?）家庭使用：可以實(shí)現(xiàn)家居用品的一體化；

　　（2）市政設(shè)施：可以將燈箱于垃圾桶結(jié)合一體，節(jié)約能源。

　　垃圾桶具有以下功能：

　　1、具有普通垃圾桶裝垃圾的功能，還可以自動(dòng)顯示垃圾桶的空余量，當(dāng)空余量小于一定量時(shí)可以自動(dòng)提示清理桶內(nèi)垃圾。

　　2、具有語音提示功能，當(dāng)用戶投入垃圾時(shí)可以提示“謝謝”，若用戶停止投放垃圾則提示目前垃圾桶的剩余容量。

　　3、具有時(shí)間日期顯示功能及夜間照明功能，可以當(dāng)智能路燈使用。

　　4、具有音響功能，可以實(shí)現(xiàn)家居用品一體化，減少用于放置家居用品的空間。

　　5、當(dāng)垃圾桶上的熱釋電感應(yīng)器較長時(shí)間沒有檢測到人體活動(dòng)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式，當(dāng)檢測到附近有人時(shí)系統(tǒng)會(huì)立即喚醒進(jìn)入正常工作模式。

　　后續(xù)還可以拓展更多、更智能的功能。比如：可以在家庭使用版中加裝自動(dòng)套垃圾袋功能；在市政使用版中加裝“垃圾桶容量已滿”的遠(yuǎn)程無線反饋功能，使用太陽能供電等。

　　系統(tǒng)的主要模塊有七個(gè)：主控系統(tǒng)（8位增強(qiáng)型51單片機(jī)STC12C5A60S2）、語音生成模塊（SYN6288模塊）、功放模塊、容量檢測模塊、垃圾投入檢測、電源模塊和人體紅外感應(yīng)及環(huán)境光檢測模塊。

　　方案設(shè)計(jì)難點(diǎn)：容量檢測

　　解決方案：

　　考慮直接對(duì)垃圾桶剩余的高度進(jìn)行測量，這樣只要將測得的數(shù)據(jù)與垃圾桶全空時(shí)的高度進(jìn)行比較就能得到空余量。具體實(shí)現(xiàn)方法我們起初用的是超聲波測距模塊，但在實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)使用超聲波測距時(shí)需要對(duì)垃圾的平面有非常嚴(yán)格的要求，若垃圾的平面起伏不定或存在一定的傾角則會(huì)造成較大的測量誤差，所以最后決定放棄該方案采用紅外對(duì)管組的方式進(jìn)行容量檢測。

　　這里使用了5對(duì)紅外對(duì)管，分別按從高到低的順序等間隔排列安置在垃圾桶的桶內(nèi)壁側(cè)，當(dāng)有垃圾投入時(shí)就會(huì)切斷對(duì)管的光路，使接收管有信號(hào)輸出，若投入的垃圾越多則被切斷的對(duì)管數(shù)量就越多，于是只要檢測到對(duì)管被切斷的數(shù)量就能辨別出垃圾桶的剩余容量。