基于STM32F407智能分类垃圾桶

郭科 张小钦 邱兴文 周强

摘 要：本设计是一款基于STM32F407单片机控制，能实现垃圾智能分类的智能化环保安全型垃圾桶。它利用RFID精确接收并判断垃圾是否可回收的分类信息，并且具有精度较高的纠错能力;在温度传感原理与超声波传感原理的基础上利用STM32F407单片机实现桶内温度监测、容量检测、自动报警及语音播报等功能。该设计在智能分类、环保安全等方面优势明显，具有很高的实用价值。

关键词：RFID;精准判断;智能分类

Abstract：This design is based on stm32f407 single-chip microcomputer control， can achieve intelligent classification of garbage intelligent environmental protection safety garbage can. It uses RFID to accurately receive and judge whether the garbage can be recycled or not， and has high accuracy error correction ability; on the basis of temperature sensing principle and ultrasonic sensing principle， it uses stm32f407 microcontroller to realize the functions of temperature monitoring， capacity detection， automatic alarm and voice broadcast. The design has obvious advantages in intelligent classification， environmental protection and safety， and has high practical value.

Keywords：RFID; Accurate judgment; Intelligent classification

0.引言

随着人们生产、生活水平的提高，环境问题越发严重。在环境方面，垃圾清理、垃圾分类以及垃圾回收等问题经常困扰着居民住户。本次设计针对上述情况提出了一种简单实用的智能化环保安全型垃圾桶，它能够自动识别垃圾种类并加以分类，能够对垃圾桶的状况进行实时检测并能进行及时报警，还能进行无线通信实现对垃圾分类及人员的管理，这样可以减少对环境的污染。、

1.硬件部分

（1）RFID。无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别[1]。功能为接收电子标签的信息以及给电子标签发送信息。

（2）WIFI无线传输。WIFI 技术是指基于 IEEE802.11 协议的无线局域网接入技术，可以提供高速率数据传输、无线接入等服务[2]。

（3）放大器。放大传感器的信号以便于检测。

（4）温度、超声波传感器。对垃圾桶的温度以及容量进行实际检测[3]。超声波传感器是压电晶片在电压的激励下发生高频振动而产生超声波，当其碰到杂质或分界面时会产生反射形成回波[4]。检测超声波的发射和返回，则可计算出超声波的探测距离。

2.软件部分

（1）标签判断系统。通过RFID装置扫描标签，读取标签信息，然后上传到STM32F407单片机，通过与库文件里面的数据比对，来对垃圾进行分类。

（2）多帧纠错系统。采用多帧重复识别的方案来对标签进行纠错，在每帧识别结束时，并不立即确定读写器所读取的垃圾标签所对应数据，暂时不对发出响应的各标签回应确认信号，而是将该帧识别结果暂时保存，当暂存的已识别帧数足够多时，统计所有暂存的各帧中识别的标签的标识码及其识别次数，根据统计得到的每个标签的识别次数做出不同处理，其中识别次数最高的，就判断为读写器读取的标签数据。

（3）温度报警系統。通过温度传感器实时检测桶内温度，当桶内温度高于安全温度时，调用语音系统报警。

（4）控制系统。通过便签判断系统对垃圾进行分类，然后通过控制机械结构来打开相应类型垃圾的垃圾口。

3.结语

本设计的核心处理器为STM32处理器，高性能以及低功耗的优点大大提高了系统的可靠性。它利用RFID精确接收并判断垃圾是否可回收的分类信息，而且具有精度较高的纠错能力;在温度检测与超声波传感原理的基础上利用单片机实现桶内温度监测检测、桶内容量检测、自动报警等功能。该设计在智能分类、环保安全等方面优势明显，具有很高的实用价值。

参考文献：

[1]孟一君.RFID技术在物流仓储中的应用探究[J].中国商论，2020（15）：34-35.

[2]李云峰.无线WiFi通信温度监测系统设计[J].电子制作，2018（07）：48-49.

[3]李想.一种室内温度多点检测系统的设计[J].集成电路应用，2020，37（10）：74-75.

[4]王国军. 超声波测距传感器的研究[D].黑龙江大学，2014.

作者简介：

郭科（1999年6月）男，汉族，重庆綦江人，重庆理工大学电气工程及其自动化专业学生。

基金项目：重庆理工大学学生科研立项（KLB19052）

（1.重庆理工大学电气与电子工程学院  重庆   400054）