基于STM32 的智能垃圾桶系统＊

郭昌鑫，郑祺文，梁钰明，巫坤铤，周宇媚，周卫星

（1.广州理工学院电气与电子工程学院，广东 广州 510540；2.广州棒谷科技股份有限公司，广东 广州 510435）

1 引言

目前，随着智能垃圾桶制造行业的不断发展与成熟，其系统一般具备自动开关盖、装满自动报警、智能语音提示等功能。自动开关盖功能的实现一般是由人体靠近时垃圾桶感应到并由电动机驱动盖子开关，常见的人体靠近感应方式有声音传感器感应、超声波测距感应、红外避障感应以及人体红外感应等。

本设计主要以STM32 系列单片机作为微控制器，采用人体红外传感器作为人体检测部件，外加超声波测距模块辅助感应，当人体经过时，人体发出的红外线经人体红外传感器检测后自动开盖并维持一段时间，人离开后自动关盖，系统还具备实时检测桶内垃圾高度、烟雾传感器检测毒气、负离子发生器清除异味等功能。

2 智能垃圾桶的系统结构

2.1 硬件结构

2.1.1 步进电机

本系统采用的是五线四相的步进电机。步进电机控制系统一般包括三部分：控制器、驱动器及步进电机主体。其控制器为STM32 主控芯片，负责产生所需的速度轮廓；驱动器负责将脉冲信号放大为可以驱动步进电机的绕组电流（主控芯片的电流驱动能力弱，无法驱动电机旋转），而脉冲信号主要是通过单片机或者CPU 产生，电机的转速越高占空比越大，一般脉冲信号占空比为0.4 左右[1]；步进电机主体负责产生磁场，旋转时带动盖子打开，该电机的转动速度则由脉冲的频率所决定，频率越快则转动的速度越快，但是当转动频率过快时步进电机会失步或丢步，即转的角度不够，或者原地不动。……