基于51单片机智能垃圾桶源程序Proteus仿真原理图设计

ID:578150 · 发表于 2025-11-25 10:00

这个51单片机做的智能垃圾桶具备以下功能：
自动感应开盖：通过红外传感器（来人检测）感应人体，触发箱盖开关电路自动打开箱盖。
箱满检测：另一路红外传感器（箱满检测）识别桶内垃圾是否装满，满时会触发提示。
语音提示：支持 3 种语音播报：
提示垃圾分类
提示垃圾桶已满
提示正在消毒
消毒功能：通过消毒泵电路，可对桶内进行消毒操作。
参数设置：借助按键电路（设置 / 增加 / 减小），可调整系统参数。
显示功能：通过 LCD 显示电路，展示时间、状态等信息（搭配时钟电路提供时间基准）。
上位机交互：支持与模拟上位机通信，可传输数据或接收控制指令。

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

单片机源程序如下:

//宏定义
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//程序头函数
#include <reg52.h>
#include <string.H>
#include <intrins.h>
#include "Data.h"
#include "DS1302.h"
//显示函数
#include <display.h>
bit flag1s = 0; //1s定时标志
unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
//按键
sbit Key1=P3^5; //设置键
sbit Key2=P3^6; //加按键
sbit Key3=P3^7; //减按键
sbit beng=P2^3; //消毒泵
sbit yuyin_1=P3^2; //请垃圾分类
sbit yuyin_2=P3^3; //垃圾桶已满
sbit yuyin_3=P3^4; //垃圾桶正在消毒
sbit HW1=P2^6; //红外1
sbit HW2=P2^7; //红外2 垃圾箱满标志
uchar set; //设置状态
uchar kaigai_yanshi;
bit full=0; //箱满标志
bit flag1=0; //
bit flag2=0; // //开关门标志
bit flag3=0; //
bit flag4=0; //
bit flag5=0; // 正反转
/*******************************定义全局变量********************************/
//电机部分
unsigned char code Z_BeatCode[8] = { 0x1, 0x3, 0x2, 0x6, 0x4, 0xc, 0x8, 0x9}; //正向步进电机节拍对应的IO控制代码
unsigned char code F_BeatCode[8] = { 0x9, 0x8, 0xc, 0x4, 0x6, 0x2, 0x3, 0x1}; //反向步进电机节拍对应的IO控制代码
unsigned long beats = 0; //电机转动节拍总数
void StartMotor(unsigned long angle);
//函数声明
void Key();
//毫秒延时**************************
void delay_nms(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
void Key() //按键函数
{
if(Key1==0) //设置键按下时
{
while(Key1==0); //检测按键是否释放
set++; //设置状态标志加
}
if(set==1) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+1);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set==2) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+4);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set==3) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+7);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set==4) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+1);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set==5) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+4);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set==6) //设置时
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+7);//选中的位置
write_com(0x0f);//打开显示无光标光标闪烁
write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
}
else if(set>=7) //再按一下设置键时，退出设置
{
set=0; //设置状态清零
Ds1302_Write_Time(); //保存时间
Init1602(); //初始化显示
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x0c);//打开显示无光标无光标闪烁
}
if(Key2==0&&set!=0) //当在设置状态时，按下加键时
{
while(Key2==0); //按键释放 ++
//年
if(set==1)
{
time_buf1[1]++;
if(time_buf1[1]>=100)
time_buf1[1]=0;
...........
............
}
}
/* 步进电机启动函数，angle-需转过的角度 */
void StartMotor(unsigned long angle)
{
//在计算前关闭中断，完成后再打开，以避免中断打断计算过程而造成错误
// EA = 0;
beats = (angle * 4076) / 360; //实测为4076拍转动一圈
// EA = 1;
}
/* 配置并启动T0，ms-T0定时时间 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long tmp; //临时变量
TMOD=0x21;//定时器1操作模式2:8位自动重载定时器
TH1=0xfd;//装入初值，波特率9600
TL1=0xfd;
TR1=1;//打开定时器
SM0=0;//设置串行通讯工作模式，（10为一部发送，波特率可变，由定时器1的溢出率控制）
SM1=1;//(同上)在此模式下，定时器溢出一次就发送一个位的数据
REN=1;//串行接收允许位（要先设置sm0sm1再开串行允许）
ES=1;//开串行口中断
tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
tmp = tmp + 12; //补偿中断响应延时造成的误差
T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
T0RL = (unsigned char)tmp;
TH0 = T0RH; //加载T0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
/* T0中断服务函数，执行2ms定时 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned int tmr1000ms = 0;
static unsigned int tmr50ms = 0;
unsigned char tmp; //临时变量
static unsigned char index = 0; //节拍输出索引
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
tmr1000ms++;
if (tmr1000ms >= 500) //定时1s
{
tmr1000ms = 0;
flag1s = 1;
}
// StartMotor(180); //半圈
//电机部分
if (beats != 0) //节拍数不为0则产生一个驱动节拍
{
tmp = P1; //用tmp把P1口当前值暂存
tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低4位
if(flag5==1)
{
tmp = tmp | Z_BeatCode[index]; //用|操作把节拍代码写到低4位
}
else
{
tmp = tmp | F_BeatCode[index]; //用|操作把节拍代码写到低4位
}
P1 = tmp; //把低4位的节拍代码和高4位的原值送回P1
index++; //节拍输出索引递增
index = index & 0x07; //用&操作实现到8归零
beats--; //总节拍数-1
}
else //节拍数为0则关闭电机所有的相
{
// P1 = P1 | 0x0F;
P1 = P1 & 0xF0;
if(flag5==1) //反转并停止时
{
tmr50ms++;
if(tmr50ms>=500)
{
tmr50ms=0;
flag1=0; //箱盖关闭标志
}
}
}
}
/*串行通讯中断，收发完成将进入该中断*/
void Serial_interrupt() interrupt 4
{
unsigned char temp_rec_data_uart0;
temp_rec_data_uart0 = SBUF;//读取接收数据
RI=0;//接收中断信号清零，表示将继续接收
}
void Uart1Send(uchar c)
{
SBUF=c;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1）出现
TI=0;
}
//延时函数大概是1s钟
void DelaySec(int sec)
{
uint i , j= 0;
for(i=0; i<sec; i++)
{
for(j=0; j<40000; j++)
{
}
}
}
void main() //主函数
{
uchar i = 0;
EA = 1; //开总中断
ConfigTimer0(2); //配置T0定时2ms
Ds1302_Init();
Init1602();//初始化显示
HW1=1; // 红外检测
yuyin_1=1;
yuyin_2=1;
yuyin_3=1;
beng=1;
DelaySec(1);//延时约1秒
while(1) //进入循环
{
if(set==0) //只有在非设置状态时，
{
Ds1302_Read_Time();
display_NYR(time_buf1,full,flag2);
}
else //if(set==1)
{
delay_nms(180); //延时180ms
display_NYR(time_buf1,full,flag2);
}
if(flag1s==1) //1s延时
{
flag1s=0;
if(yuyin_1==0)
{
yuyin_1=1;
}
if(yuyin_2==0)
{
yuyin_2=1;
}
if(yuyin_3==0)
{
yuyin_3=1;
}
if((flag1==1)&&(flag2==1)) //
{
kaigai_yanshi++; //开盖延时
if(kaigai_yanshi>10)
{
kaigai_yanshi=0;
flag2=0; // 箱盖关闭标志
StartMotor(180); //关闭箱盖
flag5=1; //电机反传
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶已满通知上位机
{
Uart1Send('F');
Uart1Send('U');
Uart1Send('L');
Uart1Send('L');
Uart1Send('\r');
Uart1Send('\n');
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶已满
{
full=1;
}
else
{
full=0;
}
if((HW2==1)&&(beng==1)) //垃圾桶未满并且没有消毒
{
if(flag1==0)
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
flag5=0; //电机正传
yuyin_1=0; //语音垃圾分类
flag1=1; // 箱盖打开标志
flag2=1; // 箱盖打开标志
StartMotor(180); //打开箱盖
}
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶满
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
yuyin_2=0; //垃圾桶已满
}
}
if(time_buf1[5]==59)
{
beng=0; //启动消毒泵 1分钟
}
else
{
beng=1; //关闭消毒泵
}
if(beng==0)
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
yuyin_3=0; //垃圾桶消毒
}
}
Key(); //扫描按键
}
}

复制代码

Proteus仿真和Keil程序下载: 见2楼

ID:578150 · 发表于 2025-11-25 10:04

补资料

ID:1160028 · 发表于 2025-11-26 09:23

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