基于stm32智能垃圾桶的设计

油烟机油杯• 157
在现如今的日常生活中,我们每天都会产生垃圾。而垃圾桶有各式各样的,很少有人愿意去打开脏兮兮的翻盖垃圾桶,以至于有些人就把垃圾扔再垃圾桶旁的地面上。为了解决这个问题,提出了基于STM32的智能垃圾桶系统,该设计是以STM32F103单片机为核心器件,辅以ULN2003步进电机以及红外模块,通过步进电机用来实现垃圾桶盖的打开和闭合,红外模块用来检测是否有人靠近,当有人靠近时便打开垃圾桶盖,人离开时便关闭桶盖。
1  引言
早在9世纪80年代,垃圾桶便在法国巴黎被发明出来。至此,垃圾桶的问世已经有11个多世纪,在如此漫长的岁月里,垃圾桶一开始只要能够放垃圾就可以,后来人们的设计灵感逐渐浮现,各式各样的垃圾桶也被发明出来,垃圾桶可以分类成十几种。
随着社会的不断进步与发展,人口数量的快速增长,智能产品也越来越多,于是智能垃圾桶也被发明出来,智能垃圾桶目前以热释电红外、红外对管、微波感应这三种最为常见,而我们这次就以红外垃圾桶进行研究设计。
2  功能与结构
在以STM32F103C8T6为主控核心的最小系统上,通过远红外来感应有无人靠近,当有人靠近时触发ULN2003步进电机进行旋转,实现垃圾桶盖打开,相反,当无人靠近垃圾桶时,远红外感应不到遮挡物,ULN2003步进电机转回原始状
态,关闭垃圾桶盖。
图1 系统设计框图
3  硬件电路详细设计
3.1  STM32单片机
STM32的最小系统主要由六个部分组成:主控芯片、电源电路、时钟电路、BOOT 启动电路、调试接口电路、复位电路。STM32F103C8T6是整个硬件系统中最为重要的部分,它负责协调控制其它们模块的正常工作,接受一切数据并进行处理。STM32F103C8T6为48脚芯片,拥有64K Flash ,采用LQFP 封装技术。3.2  电压转换模块
由于单片机使用的是3.3v 的电压,其它一些传感器使用的是5v 正电压,为了能让这些器件正常工作,我们需要为智能垃圾桶提供5v 和3.3v 两种电压。因此我们设计了一个电压转换器,由AMS1117-3.3v 组成。它提供了将5v 电压转换为3.3v 输出的功能,如图2
所示。
图2 电压转换模块
企业信用评分
3.3  存储模块
智能垃圾桶中用到了EEPROM (电可擦除可编程随机存储器),其特点是可以随机访问和修改任何一个字节,是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。我们选择了AT24C04芯片用于保存掉电参数,它是一个4K 位两线串行的总线,电压最低可到2.5v ,AT24C04如图3
所示。
race实验>电路板测试台
图3 数据存储
折叠篮
3.4  红外模块
红外技术现已被广泛应用。红外传感器的发射管发射特定频率的红外线,当检测方向遇到障碍物,红外光会被接收管接收。可以通过电位器旋转按钮来调节检测距离,它的有效距离是2-30cm ,工作电压为3.3V-5V 。红外传感器具有干扰小、安装简单、使用方便等诸多特点。因此红外模块被应用在越基于STM32
智能垃圾桶的设计
lc谐振放大器常州信息职业技术学院电子工程学院  李
徐逸凡
来越多的领域里。红外模块如图4
所示。
图4 红外传感器原理图
3.5  ULN2003步进电机
步进电机是将脉冲信号转变为角位移或线位移的控制元件,是现代数字程序控制系统中的主要元件,应用广泛。步进电机必须加驱动才可以运转,不能直接接到交流或直流电源是工作。ULN2003步进电机是用于小型物件的运转。而大型器件需要能产生更大扭矩的电机。步进电机原理图如图4.2所示。
• 158
4  软件设计
28BYJ48是5V 的步进电机,其电流大概在200mA ,用ULN2003驱动,端口号为P0.0、P0.1、P0.2、
P0.3,相对应的是A 、B 、C 、D 。那么正转就是AB →BC →CD →DA ,反转则是AB 、AD 、CD 、CB 。正反转的表格如表1、表2所示:
表1 28BYJ48电机正转表
表2 28BYJ48电机
5  调试与测试
硬件调试一般有几个步骤,其中最简单的一步就是检查电路是否都能连通,如果电路都无法连通那接下来的步骤也就没有必要了。第二步给器件通电,在第一步的基础上查看元器件是否有不正常的反应,如冒
烟、产生火花等。如果前两个步骤测试都正确,便可以进行
第三步程序的下载,如果程序下进去后出现的现象正是自己设计所要达到的目的,那么整个产品的设计就是成功的。
我们首先将步进电机与电机驱动板相连,再将驱动板的VCC 、GND 等引脚通过杜邦线与STM32单片机的相对应的引脚相连,最后把红外模块的引脚与单片机相连,这就是智能垃圾桶的最核心组成部分。
参考:廖建尚,郑建红,杜恒,基于STM32嵌入式接口与传感器应用开发[M].北京:电子工业出版社,2018;刘军,例说STM32[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011;李宁,基于MDK 的STM32处理器开发应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008;肖广兵,ARM 嵌入式开
发实例——基于STM32的系统设计[M].北京:电子工业出版社,2013;王永虹,徐炜,郝立平,STM3系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008;游藩,王圣旭,谈世哲编著.Altium Designer 实用教程:原理图、PCB 设计与仿真实战[M].清华大学出版社,2018;胡仁喜编著.Altium Designer 10电路设计标准实例教程[M].北京:机械工业出版社,2012;江思敏,Protel 电路设计
教程[M].北京:清华大学出版社,2002。
本文受2017年江苏省高等职业院校高水平骨干专业建设项目(计算机应用技术专业)资助。
在5G时代的到来在这大环境背景下,能过有效整合多种通信技术大大提升用户对网络服务的使用体验满足用户对网络服务的个性化要求。本文着重针对异构无线网络技术的基础上,对其技术进行全面分析重点研究,以期为相关5G网络技术研究者提供借鉴。
一、引言
现阶段,随着移动用户网络需求方面越来越具有不同的个性化的用网需要,而且随着智能化终端的普及用户的数量得到大大增加,因此,为了满足用户的用网需求5G无线通信系统在异构网络切换技术方面为用户提供个性化、定制化业务体验,异构切换技术作为5G无线接入网络时代发展促成的结果,技术在优化网络性能和定制服务需求方面起到非常重要的作用。
二、异构无线网络概念和基本介绍
近年来随着无线通信技术对人们日常生活的影响越来越明显,而5G通信时代的到来通过将多种无线技术进行融合,使整体通信技术的发展呈现上升的趋势。要想满足新时期下用户对移动终端决的业务需,异构无线网络切换技术应势而
浅谈5G
无线接入网络的异构切换技术
福建省邮电规划设计院有限公司  施章宝
生,其可以更好地满足对各项业务的拓展需求,本篇文章主要是从其具有融合方式、垂直切换和算法的选择等这三个方面进行一些签单的分析,体现出其中具有网络优势:第一个优势方面体现在融合方式方面,异构无线网络可以在时
制定合理的融合计划,将WLAN与移动蜂窝网进行巧妙的结合,以实现提升吞吐量的目的,在大大提高数据的传输效率的同时,能对频谱资源进行合理的配置。第二个优势实现垂直切换,根据不同用户对用网的需求不同,在多融合网络视域的基础上通过选择科学、合理的接入网络,进而提升网络的整体性能(周剑,5G无线接入网络的异构
切换技术研究[J].中国管理信息化,2019(17):192-193)。第三个优势体现在算法的选择上,异构无线网络技术在接入过程中需要合进的选择相应算法,并且需要进行科学合理切换判断以

本文发布于:2024-09-24 09:21:32,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/312614.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:垃圾桶   技术   电机   步进
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议