智能垃圾桶项目【课程设计】【全套开源】 |
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智能垃圾桶项目【课程设计】【全套开源】
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手把手带做【智能垃圾桶项目】【全套开源】
1.项目介绍
1.1 功能描述
当物体接近垃圾桶时，垃圾桶自动打开，并有" 嘀"的一声；当远离垃圾桶后，自动关闭；当按下按键时，垃圾桶也可以自动打开，并有" 嘀"的一声；当感受到震动时，也自动打开，（同上）垃圾桶开时，led1 灯开，led2 灯关；当垃圾桶关时，led1 灯关，led2 灯开
1.2 所需器件
SG90舵机，超声波模块HC-SR04，震动传感器，蜂鸣器
模块不熟悉没关系，下面的描述和代码都很详细； 2.元器件器件描述 2.1 STC89C51/52为了快速做出项目，我们一边介绍项目所需元器件，一边写代码，原理类的东西带过一下。 首先，基本的led1、led2，key1。 #include sbit led1 = P3^7; //固定的口 sbit led2 = P3^6; //固定的口 sbit key1 = P2^1; //固定的口这些口请参考你使用的单片机的原理图，不同单片机不一样 比如我使用的单片机
大家根据自己使用的单片机原理图接对应硬件的引脚。 代码块 void led1_ON() //led1亮,led2灭 { led1 = 1; led2 = 0; } void led2_ON() //led2灭，led2亮 { led1 = 0; led2 = 1; }这两个点灯函数之后也会用到，用来做为开关垃圾桶的标志。 1.2 超声波测距模块我使用的是HC-SR04 大家在某宝或者某夕夕上面买就ok了，几块钱。 接线参考： 四个引脚VCC接 5/3.3V，GND 接地。 Trig、Echo 两个引脚随便接没有被占用的引脚，我接的是 P1.5 和 P1.6； sbit Trig = P1^5; //发生超声波 sbit Echo = P1^6; //接收超声波超声波测距原理 超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和收超声波，利用时间差和声音传播速度， 计算出模块到前方障碍物的距离. 配置好引脚后，trig 和 echo 就可以在软件成面，就是通过代码的方式进行操作。 怎么发送和接收超声波呢？ 1、发送波的条件：给trig一个至少10us的高电平，也就是 trig = 1的状态至少10us； 2、已经发送波了的标志（也就是开始计时的标志）：Echo信号，自动由低电平跳到高电平，表示开始发送波了；3、当波接触到物体，波会返回过来，当波返回过来被HC-SR01接收到后，Echo信号就会跳转到低电平，表示回来了；4、我们可以利用计数器，以及Echo的信号变化来计算距离；当发出波，Echo第一次变化，启动计数器；当接收到信号，Echo第二次变化，关闭计数器；从而得出来回所需时间。通过时间，音度340m/s，距离 = （速度*时间）/ 2；大家看着看不懂也没关系，我们有代码 模块代码介绍先获取一下延时函数 打开STC-ISP，按照我的操作就ok了 不会用STC-ISP也没关系，直接复制代码一样得 void Delay10us() //@11.0592MHz //发射超声波最短时间 { unsigned char i; i = 2; while (--i); }下面是这个器件操作的大头：利用到了定时器/计数器1 定时器/计数器如果不太明白，大家可以参考我之前写的博客： 模块参考代码介绍 sbit Trig = P1^5; //发生超声波 sbit Echo = P1^6; //接收超声波 void Timer1Init() // @11.0592MHz { TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式 //选择定时器1 TMOD |= 0x10; //与运算，可以参考我另一篇博客（下面会介绍），看不懂也没关系，直接C、V就好 TL1 = 0x00; //设置定时初始值 TH1 = 0x00; //设置定时初始值 //不着急开始计数，寄存器的操作在后面 getDis( )函数 } void startHC() //发射超声波 { Trig = 0; //Trig 硬件层面接好后，软件 sbit 了 一个引脚后，就可以直接赋值； Trig = 1; Delay10us(); //延时10us，//前面介绍过，直接copy Trig = 0; } float getDis() //获得距离 //这里是难点，根据Echo信号的变化来获取距离 { float TIME;//时间 TL1 = 0x00; //设置定时初始值 TH1 = 0x00; //设置定时初始值 startHC(); //准备启动 while(Echo==0); //等待高电平，跳出循环 TR1 = 1; while(Echo==1);//等待低电平，跳出循环 TR1 = 0; TIME = (TH1 * 256 + TL1)* 1.085; //us //340m/s == 340 00cm/1000ms == 34cm/ms == 0.034cm/us == 0.017cm/us //计数器的计数一次最大的时间是71ms，根据公式可以知道，一次计数，超声波最远可以传播12m return TIME * 0.017; //最大12m来回，器件HC-SR04说明书的测量距离是 2cm-4m； }超声波测距模块就这么一些，在后面我们会在垃圾桶上装一共这样的模块，来检查我们的的手离垃圾桶的距离，通过距离来控制下面我们要讲的舵机，通过舵机控制垃圾桶的开关。 2.3 舵机模块我使用的是SG90 网上都可以买的到的 参考接线 三个引脚VCC接 5V，GND 接地。舵机需要的电压大一点； PWM信号脚 随便接没有被占用的引脚，我接的是 P1.1; sbit sg90_con = P1^1; //舵机 怎么控制舵机呢？ 通过PWM信号来控制 PWM波的频率不能太高，大约50HZ，即周期=1/频率=1/50=0.02s，20ms左右 0.5ms-------------0度； 2.5% 占空比 1.0ms------------45度； 5.0% 占空比 1.5ms------------90度； 7.5% 占空比 2.0ms-----------135度； 10.0% 占空比 2.5ms-----------180度； 12.5% 占空比 占空比：占空比指的是在一个周期中，高电平状态占整个周期的百分比。 给PWM信号引脚 不同频率的脉冲，便可以调控PWM的占空比； 我们设置20ms为一个周期，0.5ms 为最小单元，定义标识符int cnt来计数，没过0.5ms，计数加一 cnt++;这样一来，我们就可以通过标识符来方便的控制舵机旋转角度；
模块参考代码介绍 sbit sg90_con = P1^1; //舵机 int jd,jd_bak; //0.5的倍数 //用jd，和jd_bak 标识符来控制舵机旋转角度，jd指的是（角度），jd_bak指的是（之前的角度） //jd_bak的设置，是为了让使各各模块结合在一起后，舵机更加稳定所做出的操作； int cnt; //计数 void Time0Init() //定时器0来配合舵机PWM操作 @11.0592MHz { //最小时间单元0.5ms（人为设置的） //1. 配置定时器0工作模式位16位计时 TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式 //选择定时器1 TMOD |= 0x01; //2. 给初值，定一个0.5出来 TL0=0x33; TH0=0xFE; //3. 开始计时 TR0 = 1; TF0 = 0; //4. 打开定时器0中断 ET0 = 1; //5. 打开总中断EA EA = 1; } void sg90_0_Init() //初始化舵机 { jd = 1; //初始角度是0度（使舵机恢复原始状态），0.5ms,溢出1就是0.5ms，高电平 cnt = 0; sg90_con = 1;//一开始从高电平开始 } void Time0Handler() interrupt 1 //舵机 定时器0-中断 { cnt++; //统计爆表的次数. cnt=1的时候，报表了1 //重新给初值，定时器复位； TL0=0x33; TH0=0xFE; //控制PWM波 if(cnt |
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