**单片机设计介绍，基于51单片机智能红外控制垃圾桶控制系统设计

  基于51单片机的智能红外控制垃圾桶控制系统设计概要如下：

一、系统概述

该系统主要利用51单片机和红外检测技术，实现智能垃圾桶的自动开关盖功能。通过红外传感器检测垃圾桶内外是否有物体接近，进而控制垃圾桶的开启与关闭，以提升使用的便捷性和卫生性。系统还可以支持手动模式和自动模式，满足不同使用场景的需求。

二、系统组成

51单片机控制模块：作为系统的核心控制器，负责接收红外传感器的信号，并根据信号控制垃圾桶的开启与关闭。 红外传感器模块：包括红外发射器和接收器，用于检测垃圾桶内外是否有物体接近。当有人或物体接近垃圾桶时，红外传感器会发送信号给单片机控制模块。 电机驱动模块：接收单片机控制模块的指令，驱动垃圾桶盖进行开启或关闭的动作。 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。 蜂鸣器和小灯模块（可选）：在自动模式下，当垃圾桶已满时，可以通过蜂鸣器和小灯进行报警提示。 三、工作原理

系统启动后，红外传感器会持续检测垃圾桶内外是否有物体接近。当有人或物体接近垃圾桶并准备投放垃圾时，红外传感器会发送信号给单片机控制模块。单片机控制模块接收到信号后，会控制电机驱动模块驱动垃圾桶盖进行开启。当投放完垃圾后，单片机控制模块可以自动关闭垃圾桶盖，或者等待一段时间后再关闭，以避免误操作。

在自动模式下，当红外传感器检测到垃圾桶内部已满时，单片机控制模块会控制蜂鸣器和小灯进行报警提示，以便用户及时清理垃圾桶。而在手动模式下，用户可以通过按钮等方式手动控制垃圾桶盖的开启与关闭。

四、系统特点

智能化程度高：通过红外检测技术实现垃圾桶的自动开关盖功能，提高了使用的便捷性和卫生性。 控制方式灵活：系统支持自动模式和手动模式，可以满足不同使用场景的需求。 节能环保：通过自动关闭垃圾桶盖，可以减少垃圾散发的异味和细菌滋生，有利于环保和卫生。 易于扩展：系统可以根据需要进行扩展和升级，例如增加语音识别功能、远程控制功能等。 五、总结与展望

基于51单片机的智能红外控制垃圾桶控制系统通过红外检测技术实现了垃圾桶的自动开关盖功能，提高了使用的便捷性和卫生性。该系统具有智能化程度高、控制方式灵活、节能环保和易于扩展等特点，在智能家居和环保领域具有广泛的应用前景。未来，随着物联网和人工智能技术的不断发展，该系统可以进一步实现更高级别的智能化管理功能，如智能分类、自动压缩等，以更好地满足人们对生活品质和环境卫生的追求。

1、如果红外避障传感器检测到障碍物，则继电器闭合，否则，继电器断开。（继电器外接电磁锁）

2、如果红外对管检测到垃圾已满，则语音循环报警：垃圾已满，请尽快更换（语音信息可以自行录制）。否则，不报警。

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

————————————————

仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

————————————————

目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25