硬件篇：基于微信小程序的智能分类垃圾桶（详细介绍）

您所在的位置：网站首页 › 智能垃圾箱结构图 › 硬件篇：基于微信小程序的智能分类垃圾桶（详细介绍）

硬件篇：基于微信小程序的智能分类垃圾桶（详细介绍）

2024-07-10 10:54| 来源: 网络整理| 查看: 265

硬件选择

因为我们需要实现的主要功能是控制四个垃圾桶的开合，所以舵机是必不可少的，至于用什么来控制舵机，我直接就选择了51单片机（因为我只学了51），明确了主要的硬件，进一步细化目标，用微信小程序通过云平台发送请求，51这边接收返回数据进行处理后控制舵机。网络这里我直接选用了我稍微了解一点的esp8266wifi模块，云平台经过与写小程序的同学商量决定采用容易上手的乐联网，这样一来，整个作品硬件选用思路就明确了！

硬件清单及部分图片展示

黑体为主要元件，非黑体为供电元件，可自行更换选择！！ DIY专用小垃圾桶 51单片机最小系统板 SG90舵机9g180度四个 ESP8266-12F WiFi模块面包板＋面包板电源模块聚合物锂电池＋LM2596降压模块（用于给舵机单独供电） DC头12V1.5A电源适配器公对母、母对母、公对公杜绑线若干在这里插入图片描述

硬件连接示意图

注意：根据ESP8266用户手册要求，该模块工作电压为3.3V，同时EN置高点平。在这里插入图片描述

乐联网设置流程

乐联网注册登录问题就不在这里赘述了，CSDN也有很多优秀的博客可以参考。注册登录后你只需要知道你的Userkey和网关号即可，因为任务中我们是要通过乐联网实现对51单片机的反向控制，所以选用了乐联网的服务器发送数据串给客户端的通信方式，具体流程可以参考乐联网官网给的指南或者下面的截图，应乐联网的要求你必须每隔40s向服务器发送一次登录信息以保证与服务器的正常连接，小程序发出请求后乐联网会返回字符串给客户端，此时客户端需要解析数据选择指定的舵机控制其转动，具体解析方法见程序部分。

{"method": "update","gatewayNo": "你的网关号","userkey": "你的userkey"}&^! //登录信息 {"method":"send","gatewayNo":"你的网关号","userkey":"你的userkey","f":"updateSensor","p1":"约定的控制参数"}&^! //服务器返回的数据

在这里插入图片描述

单片机程序编写

根据此次任务要求，我们需要通过ESP8266WiFi模块与51单片机串口通信控制四路舵机，因为使用51控制四路舵机转动并不难，程序源码中也加了相关注释，对此我不做过多解释。这里我主要介绍51与WiFi模块串口通信、51定时40秒发送登录信息和51解析收到的数据部分。串口通信时受51串口打印的限制，我们需要自己写打印函数，否则无法使用printf（）进行打印，类似的博客在CSDN也有很多可以参考，下面是我的代码：

void sendChar(u8 a) //单片机发送一个字节 { SBUF = a; while(TI==0); TI=0; } void sendString(u8 *s) //发送一个字符串 { while(*s!='\0') { sendChar(*s); s++; } }

这样一来sendString（）就成了我新定义的打印函数用于串口打印字符串。 51定时40秒发送登录信息乐联网要求我们每隔40s发送一次登录信息，这里我用了51的T2定时器精确定时40秒，据我了解我的STC89C52RC是有三个定时器的，可能有一些只有两个，那就难受了啊。。为控制文章篇幅，这里的代码我会在文章末尾统一展示。服务器返回的字符串的解析，我定义了一个全局变量的数组来存放，寄存器接收后放进数组，根据与小程序方面的约定，我们取!为一个字符串的结束标志，取下标为103的字符来控制舵机的选择。在中断里加了标志位，让舵机选择在主程序中完成以保证中断的正常运行，代码及部分注释：

void Usart() interrupt 4//串口通信中断函数 { if(RI==1) //接收完一帧数据 { RI=0;//清除接收中断标记位 dat=SBUF; //出去接收到的数据收到的数据放入receivedata[120]用于待解析 receivedata[k]=dat; if(receivedata[k]=='!') //收到标志位 { k=0; X=receivedata[103]; //X为全局变量，将取得字符赋给他 flag=1; //接收完成标记位 }else{ k++; } } }

主程序利用标志位减少在中断里的程序执行代码

void main(void) { ConfigTimer0();//配置定时器0 next=0; isSend=0; time2_init(); UsartInit(); //串口初始化 while(1) { if(isSend==0){ //标志位 led=0; }else{ led=1; isSend=0; sendString("{\"method\":\"update\",\"gatewayNo\":\"02\",\"userkey\":\"30e217750d7e48008d8595105a14df2d\"}&^!"); //登录信息 } if(flag==0) //标志位 { led1=0; }else{ led1=1; flag=0; sendString("{\"method\":\"response\",\"result\":{\"successful\":true,\"message\":\"Write serial successful 0\"}}&^!"); dj_control(); DJ_turn(); X='4'; receivedata[103]=0; } if( dj_select != 0) { dj_select = 0; } } } 硬件安装及部分细节

因为材料原因，所有的硬件的连接我都只用了热熔胶固定，需要注意的一点是舵机的固定，我尝试了很多方法后采用的也是热熔胶固定，具体看图。两个LED是为了我能更直观确定数据的收发情况，可以以省略。在这里插入图片描述

成品展示

更多成品展示参见我的上一篇博文：博文地址！！在这里插入图片描述

总结反思

回想这次的制作过程可真是太难了，因为51是自学的，所以为了解决定时发送登录信息的问题吃饭都不香了！！数据解析实现控制也颇费了些力气，过程中请教了物联网学长很多问题，也得到了他的很多帮助，在这里还是想再说一句谢谢！最终经过近10天的时间成功实现了预期的效果，虽然没能在比赛中获奖，但这也是我的一次经历，一次提升我的过程。老师和同学的肯定是我继续学习硬件的动力之一。在这里我将我的经历一一记录下来，供小伙伴们参考，希望和你们一起进步。工程文件自取地址：链接：https://pan.baidu.com/s/1Hus4Ltfjs3GjgBsKvumlEA 提取码：7m0f 在这里插入图片描述

程序源码展示 #include #include #include #include typedef unsigned int u16; //数据类型声明 typedef unsigned char u8; sbit pwm1 = P0^0; sbit pwm2 = P0^1; sbit pwm3 = P0^2; sbit pwm4 = P0^3; sbit led=P2^0; sbit led1=P2^1; unsigned char count=0,dat; unsigned char receivedata[120]; //变量数组存放数据 unsigned char jd=20; unsigned int i=0,k=0; int dj_select=0; //舵机选择(全局变量） int next=0,isSend=0,flag=0; char X='4'; void delay_ms(unsigned int z)//毫秒级延时 { unsigned int i,j; for(j=z;j>0;j--) for(i=112;i>0;i--); } void sendChar(u8 a) //单片机发送一个字节 { SBUF = a; while(TI==0); TI=0; } void sendString(u8 *s) //发送一个字符串 { while(*s!='\0') { sendChar(*s); s++; } } void UsartInit(void) // 串口初始化,定时器1 { SCON=0X50; //设置为模式1 PCON|=0X80; TMOD|=0X20; TH1=0XFA; //计数器初始值设置 TL1=0XFA; ES=1; //打开接收中断,修改为0测试 ET1 = 0; //禁止定时器1中断 EA=1; //总中断 TR1=1; //打开计数器1 } void ConfigTimer0()//配置并启动T0，0.1ms-T0定时时间 { TMOD=0X01;//定时器 TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; ET0= 1; TR0= 1;//打开计数器 EA=1; } void time2_init() //配置定时器2 { TH2=0x4C; //50ms TL2=0x00; T2CON=0; T2MOD=0; EA=1; ET2=1; TR2=1; } void pwm_Servomoto(void)//PWM信号产生控制舵机 { if(dj_select==1)//选择哪个舵机转动 { if(count=200) { count=0; } } else if(dj_select==2) { if(count=200) { count=0; } } else if(dj_select==3) { if(count=200) { count=0; } } else if(dj_select==4) { if(count=200) { count=0; } } } void DJ_turn() //舵机转动控制 { if(dj_select==1) { jd=10; delay_ms(2500); jd=20; delay_ms(1000); } if(dj_select==2) { jd=10; delay_ms(2500); jd=20; delay_ms(1000); } if(dj_select==3) { jd=10; delay_ms(2500); jd=20; delay_ms(1000); } if(dj_select==4) { jd=10; delay_ms(2500); jd=20; delay_ms(1000); } } void dj_control() //根据解析函数的值判断 { if(X=='0') { dj_select = 1; } if(X=='1') { dj_select = 2; } if(X=='2') { dj_select = 3; } if(X=='3') { dj_select = 4; } } void time1() interrupt 1 using 2//TIMER1中断服务子函数产生PWM信号 { TH0=(65536-100)/256; //0.1ms TL0=(65536-100)%256; count++; pwm_Servomoto(); } void time2() interrupt 5 //控制发送登录信息 { TH2=0X4C; //初值为50ms TL2=0X00; next+=1; if(next>800){ isSend=1; next=0; } TF2=0; } void Usart() interrupt 4//串口通信中断函数 { if(RI==1) //接收完一帧数据 { RI=0;//清除接收中断标记位 dat=SBUF; //出去接收到的数据收到的数据放入receivedata[120]用于待解析 receivedata[k]=dat; if(receivedata[k]=='!') //收到标志位 { k=0; X=receivedata[103]; flag=1; //接收完成标记位 }else{ k++; } } } void main(void) { ConfigTimer0();//配置定时器0 next=0; isSend=0; time2_init(); UsartInit(); //串口初始化 while(1) { if(isSend==0){ led=0; }else{ led=1; isSend=0; sendString("{\"method\":\"update\",\"gatewayNo\":\"02\",\"userkey\":\"30e217750d7e48008d8595105a14df2d\"}&^!"); //登录信息 } if(flag==0) { led1=0; }else{ led1=1; flag=0; sendString("{\"method\":\"response\",\"result\":{\"successful\":true,\"message\":\"Write serial successful 0\"}}&^!"); dj_control(); DJ_turn(); X='4'; receivedata[103]=0; } if( dj_select != 0) { dj_select = 0; } } }

【本文地址】

硬件篇：基于微信小程序的智能分类垃圾桶（详细介绍）

硬件篇：基于微信小程序的智能分类垃圾桶（详细介绍）

今日新闻

推荐新闻