摘 要：垃圾桶是日常生活中必不可少。无论在家庭还是公共场合垃圾桶都发挥着洁净生活、方便生活的作用。现在市场上流通的垃圾桶，都是传统的垃圾桶，在日常生活中暴露出了诸多不便。在c8051f020单片机的基础上，开发此智能控制系统。编程语言采用广泛使用的C语言。控制系统操作简单，配合垃圾桶的机械装置，并控制机械装置，达到自动感应打开垃圾桶盖和自动将垃圾桶打包的功能。
　　关键词： 工业技术；控制系统；智能垃圾桶；单片机；电动封口
　　中图分类号：TS976.9；TS04；TM925.39
　　1 引 言
　　在智能化改变生活的今天，日常生活中的垃圾桶已经显示出了其不足。垃圾桶的智能化趋势随着科技的发展已经势不可挡。本设计基于c8051f020型号单片机，并经过实物制作，进行多次试验证明了其可行性。此垃圾桶将巧妙、实用的机械构造和单片机的电气智能化结合在一起，不用手、脚开桶盖，也不用手打包垃圾，充分解放了人的身体，让人们远离垃圾中滋生的细菌，和垃圾、细菌保持距离。让生活更加洁净，提高生活品质。经实用证明此设计方便、卫生，性能可靠，从而有效预防接触性感染。通过机械结构装置实施智能动作。硬件系统由检测信号装置、控制系统电路、和实施机构三大部分组成。检测信号装置包括按键检测和红外感应检测，主要感知用户的需求和命令，用以下一步的分析和处理；控制系统电路将用户的需求和命令信号加以处理，而后传送到执行机构；执行机构是利用直流电动机将电信号转变为机械动作，实现最终效果。本文主要对此智能垃圾桶的电路和程序设计进行阐述和说明。
　　2 控制系统
　　新型多功能自动垃圾桶的智能控制系统基于C8051F020单片机。输入信号是红外感应模块HC-SR501。当有人进入HC-SR501感应范围其输入高电平，人离开感应范围则关闭高电平，输出低电平。C8051F020检测HC-SR501的信号，输出信号控制开盖电动机M4，实现垃圾桶的自动开盖。其他是输入信号通过按钮实现，C8051F020输出信号到执行电路，实现一键封口和顶出垃圾的功能。
　　封口信号目前由按键进行检测，当检测到按键信号时，控制封口电动机M1运转指定时间，此时封口完成并为下一次封口做准备。
　　提取垃圾操作由红外感应和按键同时检测，分析信号后控制顶出电动机M2、M3运转，并等到人离开后自动复位。
　　3 电路部分
　　電路电路图如图2。C8051F020的P0检测信号输入。单片机端口P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4分别检测K1、K2、K3、K4、K5的状态。P0.5检测红外感应器HC-SR501的输出信号。
　　电动机M1、M2、M3用L298N进行驱动，电动机M4用ULN2003驱动。单片机端口P1.0～P1.5通过输出信号到L298N分别控制电动机M1、M2、M3的正转、反转和停转以及运转时间。开盖装置由于使用凸轮，故电动机M4无需反转。单片机端口P1.6通过输出信号到ULN2003控制电动机M4的正转和停转以及运转时间。
　　4 程序
　　C语言程序如下：
　　#include "C8051F020.h"
　　// Peripheral specific initialization functions，
　　// Called from the Init_Device（） function
　　sbit K1=P0^0；
　　sbit K2=P0^1；
　　sbit K3=P0^2；
　　sbit K4=P0^3；
　　sbit K5=P0^4；
　　sbit SR501=P0^5；
　　sbit ENA=P1^0；
　　sbit ENB=P1^1；
　　sbit IN1=P1^2；
　　sbit IN2=P1^3；
　　sbit IN3=P1^4；
　　sbit IN4=P1^5；
　　sbit ULN1=P1^6；
　　sbit ULN2=P1^7；
　　sbit LED1=P2^6；
　　sbit LED2=P2^7；
　　void Port_IO_Init（）
　　{
　　XBR2 = 0x40；
　　}
　　void Oscillator_Init（）
　　{
　　int i = 0；
　　OSCXCN = 0x77；
　　for （i = 0； i < 3000； i++）； // Wait 1ms for initialization
　　while （（OSCXCN & 0x80） == 0）；
　　OSCICN = 0x0C；
　　}
　　// Initialization function for device，
　　// Call Init_Device（） from your main program
　　void delay（unsigned int z）
　　{
　　unsigned int x，y；
　　for（x=0；x　　for（y=0；y<180；y++）；
　　}//延时程序
　　void Init_Device（void）
　　{
　　Port_IO_Init（）；
　　Oscillator_Init（）；
　　} 　　void K1_1（void）
　　{
　　ENA=1；
　　IN1=1；
　　IN2=0；
　　delay（2000）；
　　ENA=0；
　　LED1=1； //已打包指示灯亮
　　}//K1闭合时，电动机M1正向转动
　　void K1_2（void）
　　{
　　ENA=1；
　　IN1=0；
　　IN2=1；
　　delay（30000）；
　　ENA=0；
　　}//电动机1复位
　　void K2_1（void）
　　{
　　ENB=1；
　　IN3=1；
　　IN4=0；
　　delay（1050）；
　　ENB=0；
　　delay（10000）； //頂出后停顿10s
　　ENB=1；
　　IN3=0；
　　IN4=1；
　　delay（1050）；//电动机M2、M3复位
　　LED1=0； //已打包指示灯灭
　　}
　　void SR501_1（void）
　　{ ULN1=1；
　　delay（5250）；
　　ULN1=0；
　　}
　　unsigned int i；
　　void main（）
　　{
　　WDTCN=0xde；
　　WDTCN=0xad； //禁止看门狗定时器
　　Init_Device（）；
　　i=15；
　　P0=0xdf； //置P0为输入方式
　　while（1）
　　{
　　if（P0！=0xdf）
　　{
　　delay（10）；
　　}
　　else continue；
　　if（K1==0）
　　{
　　K1_1（）；
　　i--；
　　}
　　if（i==0）
　　{
　　LED2=1；
　　K1_2（）；
　　}
　　if（K2==0）
　　{
　　K2_1（）；
　　}
　　if（K3==0）
　　{
　　i=15；
　　LED2=0；
　　}
　　if（SR501==1）
　　{
　　SR501_1（）；
　　}
　　}
　　}
　　5 结论
　　基于c8051f020单片机设计的自动垃圾桶智能控制系统，在提供智能化的服务同时，将用户操作过程简化，方便用户使用，适合多种场合。用户无需亲自动手开盖即可扔垃圾，无需亲自打包，无需提出，自动顶出，有良好的市场前进和应用价值。
　　参考文献：
　　[1] 胡乾斌. 单片微型计算机原理与应用[M] ..武汉：华中科技大学出版社，2006.
　　[2]倪晓军. 单片机原理与接口技术教程[M] . 北京：清华大学出版社，2009.