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1、 校學(xué)編號： 西安郵電大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新活動項目 申 請 表 項目名稱：智能垃圾桶 項目負(fù)責(zé)人：向斌 項目指導(dǎo)老師：王文強 項目類別： B類 項目來源：原創(chuàng) 項目申報單位：西安郵電大學(xué) 協(xié)作單位：電子工程學(xué)院 申報時間：2014/5/7 西 安 郵 電 大 學(xué) 團(tuán) 委 制 2014年3月 一、研究目的及意義 1．研究目的和意義： 目的 垃圾桶作為人們生活中的必需品，其衛(wèi)生性卻極易被忽視，為了徹底解決了傳統(tǒng)垃圾桶對使用者存在衛(wèi)生感染的隱患，能有效杜絕各種傳染性疾病通過垃圾進(jìn)行傳播，本項目致力于設(shè)計出一種通過檢測并自動打開垃

2、圾桶蓋的一種智能系統(tǒng)。當(dāng)人的手或物體接近投物口(應(yīng)感窗)約1米時,垃圾桶蓋便會自動開啟,等垃圾投入完畢，在設(shè)定時間內(nèi)垃圾桶蓋又會自動關(guān)閉，人、物不需接觸垃圾桶，在長時間不使用的情況下會自動進(jìn)入休眠模式以便節(jié)能。 意義 現(xiàn)代生活人們的生活節(jié)奏加快，但是人們生活中的各種垃圾卻在逐年增多，人們越來越注重環(huán)境保護(hù)，一種環(huán)保的智能垃圾桶對人們來說是十分重要的 二、和本課題有關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析（包括發(fā)展水平和存在的問題等） 對于“智能垃圾桶”這個名詞，相信大家已不陌生，現(xiàn)在市場上已出現(xiàn)一種技術(shù)成熟的智能垃圾桶產(chǎn)品。它能夠在人的手或物體接近投物口約15cm時，垃圾桶自動開蓋，等垃圾投入完畢，

3、垃圾桶桶蓋又自動關(guān)閉。雖然該產(chǎn)品已不需用手直接接觸垃圾桶桶蓋，但要真正使垃圾桶實現(xiàn)智能化，這還只能算是第一步。由于這種垃圾桶的功能還比較單一，并且直接開關(guān)蓋這一功能機械耗損程度較高，所以還有許多需要改進(jìn)的地方 三、研究內(nèi)容和方法 研究內(nèi)容 1.系統(tǒng)功耗： 應(yīng)研究怎樣才能使芯片（單片機）的功耗最低，以延長續(xù)航能力。 2.數(shù)據(jù)采集AD轉(zhuǎn)換與分析： 將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并將通過單片機控制模塊 3.采用什么檢測人走進(jìn)垃圾桶 方法 功耗的降低，主控芯片擬采用德州儀器的MSP430G2553 ，其為16位超低功耗單片機！在功耗方面，它能夠在1.8~3.6V電壓和1MHz的

4、時鐘條件下運行。擁有一種活動模式和五種低功耗模式，一般幾百uA/MIPS(每秒執(zhí)行百萬條指令) 。 人體感應(yīng)模塊采用HC-SR501普通型人體紅外感應(yīng)模塊熱釋電紅外傳感器。熱釋電紅外開關(guān)是BISS0001配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成的被動式紅外開關(guān)。 四、創(chuàng)新之處和可預(yù)期的創(chuàng)造性成果 （1） 節(jié)能環(huán)保：本作品有休眠喚醒功能，在長時間沒有人來投垃圾，單片機自動的將除紅外感應(yīng)以外的電路電源關(guān)閉，之后單片機進(jìn)入休眠，從而大大減少能源的浪費；而且通過語音提示讓投垃圾者將垃圾分類投放，做到了節(jié)能環(huán)保。當(dāng)有人來時，又通過該電路部分將單片機喚醒，單片機將以前關(guān)閉電源的電路從新通電進(jìn)入正

5、常工作狀態(tài) （2） 干凈衛(wèi)生：智能垃圾桶順應(yīng)了現(xiàn)代社會的追求，突破了傳統(tǒng)帶蓋垃圾桶用手或腳開蓋的思維屏障，感應(yīng)開、關(guān)桶蓋讓人們在丟時少了份擔(dān)心，減少了生活中各種病菌交叉感染的機率。同時具有良好的密封性好，無垃圾異味溢出，確保四週空氣清新。而且垃圾桶可以自動感知內(nèi)部垃圾的體積容量，垃圾越多，垃圾桶的指示燈顏色變化，很智能化的提醒主人垃圾桶的使用情況 （3） 娛樂性：本作品的語音系統(tǒng)會根據(jù)不同情況發(fā)出一些幽默詼諧的話語，娛樂大眾的同時也吸引人們有意識地將垃圾丟進(jìn)桶內(nèi)，更能吸引小孩去撿垃圾往里丟，從而使人們養(yǎng)成不亂扔垃圾的好習(xí)慣，讓我們周圍的環(huán)境更加美麗。 五、擬采取的研究方法、技術(shù)路

6、線 紅外模塊：紅外模塊采用紅外熱釋電處理芯片BISS0001及配套的熱釋電元件RE200B。BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置。 自動翻蓋：設(shè)計紅外線感應(yīng)自動開門裝置，可實現(xiàn)當(dāng)人走近垃圾桶時，桶門自動打開，投入垃圾后桶門自動關(guān)閉，不僅清潔衛(wèi)生，而且避免垃圾腐爛的惡臭氣味逸散到空氣中污染環(huán)境。自動翻蓋裝置設(shè)計原理見圖1。 語音功能：在垃圾桶的集成電路上安裝語音模塊系統(tǒng)，當(dāng)人接近垃圾桶投放垃圾時，語音系統(tǒng)會提

7、示對垃圾進(jìn)行分類投放。 六、研究進(jìn)度及安排 第一階段：6月25——7月10日 1.為這幾個月的研究做一個具體的合理的規(guī)劃，避免后面的盲目性； 2.做好人員安排，做好分工； 3.準(zhǔn)備好實驗場地，購買實驗所需的器材； 第二階段：8月10——12月20 解決以下幾個關(guān)鍵問題： 1.系統(tǒng)低功耗設(shè)計 2.數(shù)據(jù)采集AD轉(zhuǎn)換與分析： 3.紅外檢測模塊 第三階段：12月20——4月20 1.將各個模塊組建起來，完成優(yōu)化以及測試； 2.完成系統(tǒng)設(shè)計，寫好設(shè)計報告及總結(jié)； 3.結(jié)合本次課題設(shè)計，總結(jié)其中的收獲； 七、成果形式（技術(shù)指標(biāo)，驗收標(biāo)準(zhǔn)） 技術(shù)指標(biāo)： 當(dāng)人走進(jìn)

8、垃圾桶時垃圾桶自動感應(yīng)，發(fā)出提示音打開垃圾桶蓋 驗收標(biāo)準(zhǔn)： 1. “智能垃圾桶”項目研究報告。 2.能夠完成各項指標(biāo)，基本達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)及效果； 八、課題組成員及分工 姓 名 性別 學(xué)院 班級 項目中的分工 簽章 向斌 男 電子工程 電路1304 程序編寫 吳欣 男 電子工程 電路1302 電路調(diào)試 高寬 男 電子工程 科技1301 電路設(shè)計 杜濤濤 男 電子工程 微電1201 電路仿真 王凱龍 男 電子工程 微電1203 電路設(shè)計

9、 9、 指導(dǎo)老師意見 同意，予以支持。 簽名： 年 月 日 十、協(xié)作單位的任務(wù)及要求 十一、經(jīng)費概算（計算根據(jù)及理由） Msp430g2553開發(fā)板 50元 常用芯片 50元 基本元器件：接插件、電阻、電容 、電機 80元 資料印刷費 60元 紅外模塊

10、 50元 電源模塊 40元 導(dǎo)線、焊錫、排針、杜邦線、led燈以及各種耗材 100元 交通費用：快遞運輸費 100元 合計： 530元 十二、學(xué)院意見（對本申請書各項內(nèi)容的真實性、經(jīng)費預(yù)算的合理性，能否提供研究條件和必要支持、簽署具體意見） （蓋章） 年 月 日 十三、校級評審專家意見 簽名： 年 月 日 十四、校團(tuán)委意見 （蓋章） 年 月 日 十五、項目開題階段考核意見 簽名： 年 月 日 十六、項目中期階段考核意見 簽名： 年 月 日 十七、項目參賽階段考核意見 簽名： 年 月 日 13