基于51單片機智能垃圾桶源程序Proteus仿真原理圖設計

ID:578150 · 發表于 2025-11-25 10:00

這個51單片機做的智能垃圾桶具備以下功能：
自動感應開蓋：通過紅外傳感器（來人檢測）感應人體，觸發箱蓋開關電路自動打開箱蓋。
箱滿檢測：另一路紅外傳感器（箱滿檢測）識別桶內垃圾是否裝滿，滿時會觸發提示。
語音提示：支持 3 種語音播報：
提示垃圾分類
提示垃圾桶已滿
提示正在消毒
消毒功能：通過消毒泵電路，可對桶內進行消毒操作。
參數設置：借助按鍵電路（設置 / 增加 / 減小），可調整系統參數。
顯示功能：通過 LCD 顯示電路，展示時間、狀態等信息（搭配時鐘電路提供時間基準）。
上位機交互：支持與模擬上位機通信，可傳輸數據或接收控制指令。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機源程序如下:

//宏定義
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
//程序頭函數
#include <reg52.h>
#include <string.H>
#include <intrins.h>
#include "Data.h"
#include "DS1302.h"
//顯示函數
#include <display.h>
bit flag1s = 0; //1s定時標志
unsigned char T0RH = 0; //T0重載值的高字節
unsigned char T0RL = 0; //T0重載值的低字節
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
//按鍵
sbit Key1=P3^5; //設置鍵
sbit Key2=P3^6; //加按鍵
sbit Key3=P3^7; //減按鍵
sbit beng=P2^3; //消毒泵
sbit yuyin_1=P3^2; //請垃圾分類
sbit yuyin_2=P3^3; //垃圾桶已滿
sbit yuyin_3=P3^4; //垃圾桶正在消毒
sbit HW1=P2^6; //紅外1
sbit HW2=P2^7; //紅外2 垃圾箱滿標志
uchar set; //設置狀態
uchar kaigai_yanshi;
bit full=0; //箱滿標志
bit flag1=0; //
bit flag2=0; // //開關門標志
bit flag3=0; //
bit flag4=0; //
bit flag5=0; // 正反轉
/*******************************定義全局變量********************************/
//電機部分
unsigned char code Z_BeatCode[8] = { 0x1, 0x3, 0x2, 0x6, 0x4, 0xc, 0x8, 0x9}; //正向步進電機節拍對應的IO控制代碼
unsigned char code F_BeatCode[8] = { 0x9, 0x8, 0xc, 0x4, 0x6, 0x2, 0x3, 0x1}; //反向步進電機節拍對應的IO控制代碼
unsigned long beats = 0; //電機轉動節拍總數
void StartMotor(unsigned long angle);
//函數聲明
void Key();
//毫秒延時**************************
void delay_nms(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++)
{;}}
}
void Key() //按鍵函數
{
if(Key1==0) //設置鍵按下時
{
while(Key1==0); //檢測按鍵是否釋放
set++; //設置狀態標志加
}
if(set==1) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+1);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set==2) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+4);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set==3) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+7);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set==4) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+1);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set==5) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+4);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set==6) //設置時
{
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x80+0x40+7);//選中的位置
write_com(0x0f);//打開顯示無光標光標閃爍
write_com(0x06);//當讀或寫一個字符是指針后一一位
}
else if(set>=7) //再按一下設置鍵時，退出設置
{
set=0; //設置狀態清零
Ds1302_Write_Time(); //保存時間
Init1602(); //初始化顯示
write_com(0x38);//屏幕初始化
write_com(0x0c);//打開顯示無光標無光標閃爍
}
if(Key2==0&&set!=0) //當在設置狀態時，按下加鍵時
{
while(Key2==0); //按鍵釋放 ++
//年
if(set==1)
{
time_buf1[1]++;
if(time_buf1[1]>=100)
time_buf1[1]=0;
...........
............
}
}
/* 步進電機啟動函數，angle-需轉過的角度 */
void StartMotor(unsigned long angle)
{
//在計算前關閉中斷，完成后再打開，以避免中斷打斷計算過程而造成錯誤
// EA = 0;
beats = (angle * 4076) / 360; //實測為4076拍轉動一圈
// EA = 1;
}
/* 配置并啟動T0，ms-T0定時時間 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long tmp; //臨時變量
TMOD=0x21;//定時器1操作模式2:8位自動重載定時器
TH1=0xfd;//裝入初值，波特率9600
TL1=0xfd;
TR1=1;//打開定時器
SM0=0;//設置串行通訊工作模式，（10為一部發送，波特率可變，由定時器1的溢出率控制）
SM1=1;//(同上)在此模式下，定時器溢出一次就發送一個位的數據
REN=1;//串行接收允許位（要先設置sm0sm1再開串行允許）
ES=1;//開串行口中斷
tmp = 11059200 / 12; //定時器計數頻率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數值
tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值
tmp = tmp + 12; //補償中斷響應延時造成的誤差
T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定時器重載值拆分為高低字節
T0RL = (unsigned char)tmp;
TH0 = T0RH; //加載T0重載值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中斷
TR0 = 1; //啟動T0
}
/* T0中斷服務函數，執行2ms定時 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned int tmr1000ms = 0;
static unsigned int tmr50ms = 0;
unsigned char tmp; //臨時變量
static unsigned char index = 0; //節拍輸出索引
TH0 = T0RH; //重新加載重載值
TL0 = T0RL;
tmr1000ms++;
if (tmr1000ms >= 500) //定時1s
{
tmr1000ms = 0;
flag1s = 1;
}
// StartMotor(180); //半圈
//電機部分
if (beats != 0) //節拍數不為0則產生一個驅動節拍
{
tmp = P1; //用tmp把P1口當前值暫存
tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低4位
if(flag5==1)
{
tmp = tmp | Z_BeatCode[index]; //用|操作把節拍代碼寫到低4位
}
else
{
tmp = tmp | F_BeatCode[index]; //用|操作把節拍代碼寫到低4位
}
P1 = tmp; //把低4位的節拍代碼和高4位的原值送回P1
index++; //節拍輸出索引遞增
index = index & 0x07; //用&操作實現到8歸零
beats--; //總節拍數-1
}
else //節拍數為0則關閉電機所有的相
{
// P1 = P1 | 0x0F;
P1 = P1 & 0xF0;
if(flag5==1) //反轉并停止時
{
tmr50ms++;
if(tmr50ms>=500)
{
tmr50ms=0;
flag1=0; //箱蓋關閉標志
}
}
}
}
/*串行通訊中斷，收發完成將進入該中斷*/
void Serial_interrupt() interrupt 4
{
unsigned char temp_rec_data_uart0;
temp_rec_data_uart0 = SBUF;//讀取接收數據
RI=0;//接收中斷信號清零，表示將繼續接收
}
void Uart1Send(uchar c)
{
SBUF=c;
while(!TI);//等待發送完成信號（TI=1）出現
TI=0;
}
//延時函數大概是1s鐘
void DelaySec(int sec)
{
uint i , j= 0;
for(i=0; i<sec; i++)
{
for(j=0; j<40000; j++)
{
}
}
}
void main() //主函數
{
uchar i = 0;
EA = 1; //開總中斷
ConfigTimer0(2); //配置T0定時2ms
Ds1302_Init();
Init1602();//初始化顯示
HW1=1; // 紅外檢測
yuyin_1=1;
yuyin_2=1;
yuyin_3=1;
beng=1;
DelaySec(1);//延時約1秒
while(1) //進入循環
{
if(set==0) //只有在非設置狀態時，
{
Ds1302_Read_Time();
display_NYR(time_buf1,full,flag2);
}
else //if(set==1)
{
delay_nms(180); //延時180ms
display_NYR(time_buf1,full,flag2);
}
if(flag1s==1) //1s延時
{
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++; //開蓋延時
if(kaigai_yanshi>10)
{
kaigai_yanshi=0;
flag2=0; // 箱蓋關閉標志
StartMotor(180); //關閉箱蓋
flag5=1; //電機反傳
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶已滿通知上位機
{
Uart1Send('F');
Uart1Send('U');
Uart1Send('L');
Uart1Send('L');
Uart1Send('\r');
Uart1Send('\n');
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶已滿
{
full=1;
}
else
{
full=0;
}
if((HW2==1)&&(beng==1)) //垃圾桶未滿并且沒有消毒
{
if(flag1==0)
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
flag5=0; //電機正傳
yuyin_1=0; //語音垃圾分類
flag1=1; // 箱蓋打開標志
flag2=1; // 箱蓋打開標志
StartMotor(180); //打開箱蓋
}
}
}
if(HW2==0) //垃圾桶滿
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
yuyin_2=0; //垃圾桶已滿
}
}
if(time_buf1[5]==59)
{
beng=0; //啟動消毒泵 1分鐘
}
else
{
beng=1; //關閉消毒泵
}
if(beng==0)
{
if(HW1==0) //有人倒垃圾
{
yuyin_3=0; //垃圾桶消毒
}
}
Key(); //掃描按鍵
}
}

復制代碼

Proteus仿真和Keil程序下載: 見2樓

ID:578150 · 發表于 2025-11-25 10:04

補資料

ID:1160028 · 發表于 2025-11-26 09:23

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基于51單片機智能垃圾桶源程序Proteus仿真原理圖設計

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