智能废物回收分类系统的设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业计算机科学与技术学生学号班号指导教师开题日期说明一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现课题

2、题目：智能废物回收分类系统的设计与实现废物回收系统作为日常生活不可或缺的装置，也就是我们经常看到经常使用的垃圾桶，按摆放地点可分为公用垃圾桶和家用垃圾桶，按制造材质可分为塑料垃圾桶和金属垃圾桶，近年来还出现桶身为透明以便于辨识桶内是否遭放置爆裂物或有毒物质的垃圾桶，也被叫做“反恐垃圾桶”。经过调研,目前生产的废物回收装置主要有下列有待改进的地方：1、封闭性不佳或直接没有盖，既会向四周散发味道，又容易滋长蚊虫，对环境和人的影响都不好。2、不能处理废物已装满的情况，即缺少报警的功能，不及时清理废物就会掉落在桶外，既不美观也不卫生。3、无任何智能化功能，只能靠人们的自觉性进行分类处理。目前在市场上各

3、种类垃圾桶看起来令人目不暇接,使用上却只不外乎是用脚踩或没有盖的开放式垃圾桶。在这个传感器技术快速更新的时代，各式智能仪器仪表、自动化装置迅速融入大众的生活当中。各种智能设备节省了大量人力，财力，在可见的将来，智能化和自动化技术必将得到更为广泛的应用，所以智能废物回收分类系统也将会是是一个发展的趋势。除了传统的废物回收装置，现今市面上还有不同类型的智能垃圾桶。现在市面上己经出现了用红外线等感应装置的解决方案的智能回收系统，通过集成电路处理传感器的信号并控制垃圾箱的盖开合，以此达到智能的目标。垃圾桶作为人类社会不可缺少的一部分，必定会伴随着时代发展和需求向着小巧和智能的方向发展。虽然目前的废物回

4、收分类系统在智能化方向已经初见端倪，但距离理想的形态还具有很长段距离。二、选题的目的和意义在公共空间或家庭等场所，废物的收集和储存往往是一个不容轻视的问题。例如炎热天气下的餐厅不及时处理残渣，留在垃圾桶中就会发霉发臭；而公共空间流动人员很多，垃圾更需要及时清理。虽然国家长期以来一直在建议保护环境，不乱抛垃圾，加强回收和循环利用废物资源，但仍然屡屡发生。主要还是因为垃圾桶不够干净，一般人都想离脏东西远远地，所以有些人就会随手将垃圾扔在垃圾桶盖上或垃圾桶附近，甚至造成垃圾桶内没有垃圾桶外却垃圾满地的现象，这就加重了保洁人员的负担以及回收再利用资源的难度。垃圾是细菌和各种虫子的温床，为了生活健康，就

5、要避免垃圾聚集不及时清理的情况发生。但现在销售的大多数有桶盖的垃圾桶，打开盖子时要么需要手动要么需要脚踏的操作方式，这种传统垃圾桶工作方式正是造成上述情况的原因。为了适应科技时代的潮流，并解决上述问题,本设计力求于实现凭借传感器检测自行打开垃圾桶盖且具有报警提示功能的智能废物回收分类系统。该设计的实现，可以给国内的废物回收、垃圾分类方面带来实质性的进展，对可持续发展具有十分重要的意义。三、课题的基本内容本设计主要使用STM32F103RBT6单片机为基础设计并开发一个智能废物回收分类系统。该系统实现智能开盖，废物装满报警提示的功能。设计主要以单片机为控制中心，通过红外传感器检测探测范围内有人与

6、否，如果有，经过单片机控制启动步进电机，打开桶盖，再经过延时设定时刻后，自动关闭垃圾桶盖。步进电机通过线的正反缠绕实现桶盖的开启与关闭。通过超声波传感器模块，检测垃圾桶内的垃圾高度超过限定高度与否，如果装满，单片机发出提示，系统最重要的功能就是研究废物分类，智能感应，继电器驱动。在分类方面，可以区有害垃圾、厨余垃圾、可回收垃圾、其他垃圾等,将采集到的废物进行分类提示大大保护了环境和解决废料废物分类，系统采用后台数据库的方式，预先将垃圾分类科目预置到系统中，在垃圾投放时，由用户手动选择垃圾名称，在系统的液晶屏上将提示用户将垃圾分派到对应类别，自动打开对应类别的桶盖，数据最后通过1CD显示。四、研

7、究方案及预期达到的目标本论文主要论述了智能废物回收分类系统的方案论证、硬件系统设计、软件系统设计以及软硬件联调等内容。本次设计的内容可以分为五个部分：第一部分是调查系统的研究背景，明确系统的目的意义以及主要工作内容，工作目标等。第二部分是整体硬件方案的设计，包括整个系统的硬件方案、处理器的方案、各个传感器、控制部件的选型。第三部分是硬系统件设计，该部分内容主要针对系统所使用的处理器以及其他元器件的硬件电路进行绘制，了解各个元器件的工作原理，工作特性。第四部分是软件系统设计，软件部分全部使用C语言进行编程，合理利用了C语言的特点，贯彻了模块化设计的理念，即把各个功能分离成小的子程序，在主程序中作

8、为子程序加以调用，在调试时就可以方便定位出现问题的地方，然后测试各项子程序和主程序，分析结果能否满足预定的功能要求，并得出结论。第五部分是进行软、硬件联调，这是整个设计的汇总整合也是整个设计的收尾，目标是要协调好硬件和软件之间的关系，得到正确的结果。预计达到目标如下：1）利用金属检测传感器和湿度检测传感器进行废物分类，把数据传输给单片机进行处理。2）利用三极管放大电流驱动继电器来进行投放废物。3）使用红外感应模块检测是否有人投递废物。4）通过单片机进行处理数据，把采集到的数据通过1CD液晶显示。5）通过超声波测距，显示当前回收桶满溢状态五、为完成课题已具备和所需的条件已具备的条件：1 .笔记本

9、电脑一台(50OG硬盘以及2G内存以上)。2 .笔记本电脑具有windows7以上操作系统。3 .Kei1forARM(MDK)、AD等软件设备。4 .专业知识：单片机技术，无线通信技术等。所需条件：1.STC89C52芯片、液晶屏、超声波传感器、金属探测器、蜂鸣器等硬件设备。开发工具：开发板、焊接工具。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施在研究过程中，硬件电路设计可能出现错误，可以通过万用表调试，以及上网查找资料，控制电压和电流，防止烧毁芯片。在金属探测传感器方面之前一直没有接触，如果遇到问题可以仔细研读传感器芯片手册或参照官方demo例程,可以通过软硬件联调调试程序，也可

10、以参照已有的程序代码，从中比较出自身代码的错误之处。在软件程序设计过程当中，可能出现代码编译不成功，或者不能完全实现应用功能，可以通过软件调试，找到程序当中的问题，并加以改进，最后实现。七、进度安排I可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1马啥旭,刘忠富,刘子洋,赵宏宇.太阳能供电的智能垃圾分类处理系统设计J自动化与仪表,2023,35(08):11-15+20.2杨皓文,胡琦瑶,李江南,陆璐.基于NB-IOT的智能垃圾分类系统J.物联网技术,2023,10(08):47-51.3冉俊林.校园垃圾分类回收处理与节约资源的探讨J.科技风,

11、2023(22):121.梁克靖，申屠佳颖，毛弘江，李宽野.基于P1C控制的智能垃圾分类系统研究J.河南科技,2023(22):20-22.曹建猛,刘敬,王占瑞,颜廷宇,石姚林.全自动餐具分类回收一体机的设计J.机电工程技术,2023,49(01):7-8+95.王羽,刘苇,崔昊.基于STC89C52单片机的智能分类垃圾桶的设计J.科技经济导刊,2019,27(16):66.7吴华彬,戴丽华,钱梓峰,张磊.智能全自动垃圾回收系统的设计J.电子制作,2019(07):37-38+48.包书凝.关于智能分类垃圾桶设计J.现代制造技术与装备,2018(11):64-65.9刘鸿鹃,彭柏钧,曹伦,金鲜花.自动分类垃圾桶的设计与研究J.机械工程师,2018(03):39-40+43.10罗素枫.基于MSC-51单片机垃圾分类收集系统的设计J.中国新技术新产品,2017(10):9-10.九、备注超声传感器湿度传感器时钟电源继电器红外传感器金属传感器显示模块报警提示STC89C52