智能应用0 引言本论文设计了以STC15为控制的智能全自动垃圾回收系统，其由电机驱动模块、超声测距模块、红外循迹模块组成手机装置的主要硬件驱动部分，结合人体感应模块、OLED显示模块、WIFI通信模块组成系统。

利用自身检测控制的形式，实现垃圾自动回收。

解决了垃圾异味的散发，提高环卫工人的效率，减轻环卫工人的工作压力。

1 控制系统框图设计如图1为系统的框图设计。

以STC15作为主控制芯片，垃圾收集装置利用人体感应模块实时检测并通过电机驱动模块控制直流电机实现桶盖开合；通过桶内的超声波探头对垃圾数量进行测量，超过设置阀值时，启动装在桶底部轮子上的直流电机，并通过红外对管检测运动轨迹是否偏移，循迹到垃圾处理装置处，垃圾处理装置接收收集装置的垃圾，并通过金属传感器对垃圾粗分类，重力传感器检测垃圾重量，并对垃圾进行压缩。

两装置采用WIFI模块进行数据传输以达到协调工作。

2 硬件电路设计硬件电路的设计要满足是高质量、安全性、简略性等。

本主要控制-显示-反馈系统由设计组成有：按键控制电路、OLED显示模块、状态指示灯和报警模块组成。

主要驱动系统由供电系统、滤波稳压模块、电机驱动模块、超声测距模块、红外循迹模块组成。

通过WIFI通信模块进行数据通信。

其中我们选取红外循迹电路和超声波测距电路进行说明。

■2�1 红外循迹电路设计红外循迹电路是通过红外对管及LM339比较器实现，红外发射管的功率由限流电阻控制，红外接收管接收由地面漫反射的红外光，其接受灵敏度由R9可调电阻控制，调节同向输入端电压值，当比较器反向输入端电压大于同向输入端时，其输出端输出低电平。

如图2为红外循迹电路原理图。

图2 红外循迹电路智能全自动垃圾回收系统的设计吴华彬，戴丽华，钱梓峰，张磊（苏州工业职业技术学院，江苏苏州，215104）基金项目：江苏省大学生创新创业训练计划（201812686017X）。

摘要：本设计是基于STC15微控制器的智能全自动垃圾回收系统。

本系统由垃圾收集装置和垃圾处理装置构成。

垃圾收集装置通过人体感应模块实现桶盖开合控制，结合超声测距及红外循迹模块实现垃圾运输并通过WiFi与垃圾处理装置进行数据交换，垃圾处理装置通过WiFi 与垃圾收集装置进行数据交换，通过后台专有传感器数据确定垃圾属性实现第一级分类，借助垃圾收集装置的机械结构完成垃圾压缩-封口-推送-换袋一系列操作，整体设计集智能化，自动化及信息化于一体，清洁人员只需安置处理后已分装打包的垃圾，避免了与垃圾的直接接触，更加卫生，更加高效。

关键词：STC15单片机；超声波测距；循迹；WIFI通信；垃圾分类图1 系统设计框图DOI:10.16589/11-3571/tn.2019.07.014www�ele169�com | 37利用不同颜色的障碍物对红外光的反射能力不同。

白颜色对红外光的反射能力最强，黑色对红外光的反射能力最弱。

因此可以在地面张贴黑色循迹线，四组循迹灯一字等距离排列，其循迹线宽度略大等于两个灯的距离，四个输出端依次连接到单片机的P40-P43口，就可以通过对端口电平确定是否出循迹线。

■2�2 超声测距电路设计依据设计需求，进行超声测距模块的选取。

由数据手册可知，HC-SR04超声波测距模块可提供范围为2cm到4m，精度为3mm的非接触式距离感测。

模块由超声波发射器、接收器与控制电路组成。

当检测到Trig引脚接收到至少10us的高电平，模块会自动发送8个频率为40kHz的方波，同时监测是否有返回信号。

当接收到返回信号即拉低Ecoh引脚。

如图3为超声测距接口电路。

图3 超声测距接口电路发射控制脚（Trig）接单片机的P05口，接收脚（Ecoh）接单片机的P36口。

3 软件驱动程序设计按照智能全自动垃圾回收系统设计目标，要对系统软件程序设计主要有以下几点，分别为：STC15初始化，WIFI初始化OLED显示初始化，超声波测距检测程序，电机控制程序，人体感应检测程序，循迹线红外检测程序等。

我们选取循迹线红外检测程序和超声波测距检测程序进行详细的说明。

■3�1 循迹线红外检测程序设计本系统采用红外对管进行对黑色循迹线进行检测。

P40为最左边的红外对管，P43为最右边的红外对管，当启动循迹前进时，不断的检测P40-P43端口电平，如果只有P41，P42为高电平就认为没有偏离循迹线，正常前进；若只有P42为高电平，就认为微微向左偏离，右轮电机速度减慢10；若有P42，P43为高电平，就认为严重向左偏离，右轮电机速度减慢20；直到P41，P42为高电平；向右偏离处理与向左偏离相同。

若P40，P43全为低电平就是出了循迹线，电机停止，并进行报警。

■3�2 超声测距程序设计超声波是一种声波，具有一定的传播速度，可以测量其传播时间并通过计算公式来获得当前与障碍物的距离。

在测距时，将HC-SR04发射引脚拉高20μs，然后超声波发射器向某一方向发射超声波同时将定时器清零并启动定时器，超声波在向前传播过程中遇到障碍物会立即返回回来，若返回的声波被超声波接收器接收，会将接收引脚拉低，此时定时器停止计时，定时器记下的这个时间t即为超声波由发射到返回的总时长，代入声波在空气介质中的传播速度340m/s，根据速度公式V=s/t；可以得到距离障碍物的距离s=340t/2(m)。

图4 循迹线红外检测程序设计图图5 超声测距软件程序设计流程图（下转第48页）38 | 电子制作 2019年04月48 | 电子制作 2019年04月停车过程包含入场和出场两个过程，最短路径算法就是用最短入场路径和最短出场路径的总和作为车位选择的依据。

设计中我们选用较经典的准确性较高的Dijkstra 算法，并加以改进以适应最短路径的快速计算，为用户提供方便快捷的最短路径引导，使车主快速找到最佳停车位，避免车主在场内来回周旋只能用徘徊的方式选择车位。

图6为停车具体流程。

当用户到达停车场入口时，停车管理系统会将车辆的基本信息、空闲车位信息传输到中央控制单元，系统通过预先设计好的最短路径算法计算和分配最佳车位，并通过LCD 显示屏发布，用户根据显示的停车引导信息进行停车。

图6 停车流程图 4 结语智能停车引导系统是智能交通的组成部分，也是智慧城市建设的一部分。

本文设计的智能停车引导系统采用ZigBee 网络通信，现场测试证明：系统能够很好实现车位检测、数据采集、数据传输、数据处理、车位引导以及信息的实时显示、存储等功能，无线通信网络准确可靠，具有建设成本低、功耗消耗低、自动组网灵活、实时性能好等优点。

系统能较好的满足停车引导的智能化服务需求。

参考文献＊ [1]Jackson W．Android UI Layouts：Layout Containers and the View Group Class，Pro Android UI．2014．＊ [2]及娜．基于无线地磁节点的停车诱导信息系统研究[D]．中国科学技术大学，2015�＊ [3]陈继磊� 基于龙芯和自主物联协议的物联网应用研究[D]�江苏科技大学,2016�DSP 芯片，DSP 通过外围电路与液晶屏LCD 的驱动接口连接，可直接将处理结果送至LCD 进行显示。

3 结束语现有防雷接地装置检测装置基本为通过检测防雷接地装置的瞬时导通电阻进行判断，但防雷接地装置电介质是多种化合物的组合体，其阻抗呈现非线性特性，随着充电时间的持续，其测量的电阻值是变化的。

雷电的特点是电压高、电流大，但时间短，这段时间也是整个防雷接地装置工作最严酷的阶段。

本文提出了一种便携式防雷接地装置检测仪，通过采样测量雷电发生期间的完整的电流特性，计算防雷接地装置阻值并准确判别其性能是否满足要求。

参考文献＊ [1] 张万岭等�一种用于防雷接地装置的接地电阻测量装置[P]�扬州华峰防雷新科技有限公司专利，专利申请号：201620940367�6。

＊ [2] 赵子琴等�法医病理学(第三版)[M]�人民卫生出版社，2005,8�（上接第10页）4 系统实现根据课题设计，可以实现垃圾的全自动回收，能够完成桶盖感应开合，垃圾装载检测，垃圾输送，垃圾分类及打包功能。

为了模拟现实中的一些极端情况，看该系统的反应能力。

设定了一些障碍物以及一些黑色干扰点，对收集装置的运动进行难度提升，以此找到问题并对参数进行修改，最大限度的不受其干扰。

通过自上而下设计理念，运用模块化设计提高系统的可移植性和可拓展性，降低系统运行维护的成本。

5 结语本设计主要是对智能全自动垃圾回收系统的设计与研究。

利用单片机控制整个系统智能化，且实现一定功能，使垃圾回收装置能自行回收垃圾，与现在社会普及的固定垃圾箱相比，减少垃圾回收所消耗的人力及时间。

可应用于公共场合，如学校、车站等，为大众服务。

目前还没实现可以远程查看或控制该装置系统，有望在接下来的进一步设计可以实现，以达到更智能化。

参考文献＊ [1]刘伟，传感器原理及实用技术[M]�北京，电子工业出版社�2009�＊ [2]杨居义，单片机课程设计指导[M]�北京，清华大学出版社�2009�＊ [3]王瑶瑶，浅谈新型自动分类及存储垃圾装置[J]�市场与经济�2013（8）：174�＊ [4]王豫炜，城市垃圾回收嵌入式车载系统设计[D]�北京化工大学�2013�＊ [5]周丰，王南山，陈卉，C 语言教程[M]武汉，华中科技大学出版社�2008�（上接第38页）。