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【摘要】本项目是基于单片机控制而实现相应功能的智能垃圾桶的设計，主要由光电传感器采集信号，单片机处理信号，GMS模块发送信号，手机接收信号等环节组成。本设计弥补了在办公楼中对垃圾清洁的传统工作方式所带来的缺点，能够从某种程度上节省人力，提高工作效率。
【关键词】单片机；GMS模块；光电传感器；智能
中图分类号；TP212.6
0.引言
随着科技的发展，各种智能化器件相继问世。在人们的日常办公中，智能化办公、一体化办公已成为一种发展趋势，科技的力量已经渗入了我们生活的每一个细节，在综合办公大楼中的垃圾桶，我们也为其注入了科技的元素。
在经济飞速发展的今天，各种办公大楼拔地而起，其中的各种办公设备也越来越先进。然而，对于办公大楼内垃圾桶的清洁，大多采用的是传统的清洁方式，即每天一到两次的全面清洁工作。这样需要对办公楼内的每个垃圾桶都进行清洁工作，工作量大，所需清洁员工多，特别是对于大型的办公大楼来说，这一缺点显得更加突出。
本项目设计就是针对以上问题而诞生的“办公智能一体化下的智能垃圾桶”。它主要实现日常办公中垃圾桶的智能化，即当垃圾桶内堆积到一定程度的垃圾或者垃圾重量达到一定程度时，会通过其内的信号发射器向清洁员手机发送无线信号（短信），从而准确定位垃圾桶的位置，最后能让清洁人员进行有目的的清洁工作。
1.系统工作原理
本设计主要由三部分组成——单片机及其最小系统、传感器模块、GMS模块。
一般情况下，首先由两个光电传感器采集信息，当桶内垃圾达到一定程度，同时挡住两个光电传感器的光线，并且挡住时间超过20s时，这时，由单片机控制GMS模块，向所指定的手机发送信息，显示垃圾桶已满的信息及该垃圾桶的具体位置，从而让清洁人员定点清扫。当清扫工作完毕时，光电传感器再次正常接收到光信号，系统自动复位。
通过软件编程，利用单片机的定时功能，设定垃圾桶定期清扫时间——从上次清扫时间算起，当时间到达时，同样会向手机发送信息，提醒清扫工作。（eg：从上次清扫时间算起72小时后清扫）。这主要是针对某些垃圾桶长期未装满，而防止桶内垃圾发出异味、霉变等负面因素而设定。
2.系统硬件设计
1.1系统总体构架
1.2硬件组成
单片机：本设计选用STC89S52型号单片机作为控制核心，STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器，同时，STC89S52在经典MCS-51内核的基础上做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。本项目中，我们先将其做成最小系统，即包含晶振电路和复位电路和电源。
光电传感器：该部分选用对射型光电传感器，其由一个发光器和一个收光器组成，将发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，通过光-电信号的转换，实现对垃圾是否堆积到一定程度的判断。若光电传感器检测到垃圾堆积到了预设的高度，则由单片机控制GSM模块向手机发送信号，从而实现该功能。对该部分的设计，未来避免误判断，我们将在垃圾桶内两侧分别安装两套对射型光电传感器，当两套装置同时检测到挡光时，通过延时10s后再次判断是否还有物体遮挡，若的确挡光，则返回挡光信号；若没有挡光，则返回继续检测，这样就保证了光电传感器的精确检测。
GSM模块：该部分采用Siemeils公司推出的新一代无线通信TC35模块，其由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成，并自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机连机通讯。TC35模块的工作电压为3.3—5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2w（900M）和1w（1800M）。TC35将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。其具有短信发送功能，本设计正是通过单片机控制GSM模块向清洁员发送短息，从而实现本设计的功能。
1.3硬件电路原理图
3.系统软件设计
本系统使用C语言编程。通过分析本系统的功能要求，系统程序可划分为以下几个模块：光电传感器信息采集模块、GSM模块控制模块、延时子程序等。
主控程序主要是利用单片机内部计数器T0 对传感器所采集到的脉冲数进行累加，并存放于RAM的40H 中，经过数据转换后判断所采集数据是否达到预设值与否，从而进行控制。
4.总结
本设计介绍了一种新的办公大楼智能控制系统，能够在从一定程度上节省人力物力。同时，本系统有一定的延展性，可以作为办公大楼智能家居的一个控制环节。此外，该设计采用了GSM模块，能很好的实现人机交互，并且可以在此基础上增加其他功能，例如通过手机向GSM模块发信息，从而让控制系统完成其他不同的任务等。相信在未来的智能家居中，该模块的应用将会越来越普及。
【参考文献】
[1]郭天祥.51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略.北京：电子工业出版社，2009.
[2]王守中.一读就通51单片机开发.北京：电子工业出版社，2011.2.
[3]曽利浪，张伟成基于GSM模块TC45的无线监控系统电子技术，2004.11.
[4]何勇.光电传感器及其应用.化学工业出版社.2004.7.1.
[5]冀常鹏.AVR单片机GSM/GPRS应用技术.国防工业出版社.2011.7.1.
[6]（塞尔）弗利.新型80C51单片机轻松入门与应用开发—AT89S8253.金盾出版社.2011.7.1.
【关键词】单片机；GMS模块；光电传感器；智能
中图分类号；TP212.6
0.引言
随着科技的发展，各种智能化器件相继问世。在人们的日常办公中，智能化办公、一体化办公已成为一种发展趋势，科技的力量已经渗入了我们生活的每一个细节，在综合办公大楼中的垃圾桶，我们也为其注入了科技的元素。
在经济飞速发展的今天，各种办公大楼拔地而起，其中的各种办公设备也越来越先进。然而，对于办公大楼内垃圾桶的清洁，大多采用的是传统的清洁方式，即每天一到两次的全面清洁工作。这样需要对办公楼内的每个垃圾桶都进行清洁工作，工作量大，所需清洁员工多，特别是对于大型的办公大楼来说，这一缺点显得更加突出。
本项目设计就是针对以上问题而诞生的“办公智能一体化下的智能垃圾桶”。它主要实现日常办公中垃圾桶的智能化，即当垃圾桶内堆积到一定程度的垃圾或者垃圾重量达到一定程度时，会通过其内的信号发射器向清洁员手机发送无线信号（短信），从而准确定位垃圾桶的位置，最后能让清洁人员进行有目的的清洁工作。
1.系统工作原理
本设计主要由三部分组成——单片机及其最小系统、传感器模块、GMS模块。
一般情况下，首先由两个光电传感器采集信息，当桶内垃圾达到一定程度，同时挡住两个光电传感器的光线，并且挡住时间超过20s时，这时，由单片机控制GMS模块，向所指定的手机发送信息，显示垃圾桶已满的信息及该垃圾桶的具体位置，从而让清洁人员定点清扫。当清扫工作完毕时，光电传感器再次正常接收到光信号，系统自动复位。
通过软件编程，利用单片机的定时功能，设定垃圾桶定期清扫时间——从上次清扫时间算起，当时间到达时，同样会向手机发送信息，提醒清扫工作。（eg：从上次清扫时间算起72小时后清扫）。这主要是针对某些垃圾桶长期未装满，而防止桶内垃圾发出异味、霉变等负面因素而设定。
2.系统硬件设计
1.1系统总体构架
1.2硬件组成
单片机：本设计选用STC89S52型号单片机作为控制核心，STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器，同时，STC89S52在经典MCS-51内核的基础上做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。本项目中，我们先将其做成最小系统，即包含晶振电路和复位电路和电源。
光电传感器：该部分选用对射型光电传感器，其由一个发光器和一个收光器组成，将发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，通过光-电信号的转换，实现对垃圾是否堆积到一定程度的判断。若光电传感器检测到垃圾堆积到了预设的高度，则由单片机控制GSM模块向手机发送信号，从而实现该功能。对该部分的设计，未来避免误判断，我们将在垃圾桶内两侧分别安装两套对射型光电传感器，当两套装置同时检测到挡光时，通过延时10s后再次判断是否还有物体遮挡，若的确挡光，则返回挡光信号；若没有挡光，则返回继续检测，这样就保证了光电传感器的精确检测。
GSM模块：该部分采用Siemeils公司推出的新一代无线通信TC35模块，其由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成，并自带RS232通讯接口，可以方便地与PC机、单片机连机通讯。TC35模块的工作电压为3.3—5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2w（900M）和1w（1800M）。TC35将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。其具有短信发送功能，本设计正是通过单片机控制GSM模块向清洁员发送短息，从而实现本设计的功能。
1.3硬件电路原理图
3.系统软件设计
本系统使用C语言编程。通过分析本系统的功能要求，系统程序可划分为以下几个模块：光电传感器信息采集模块、GSM模块控制模块、延时子程序等。
主控程序主要是利用单片机内部计数器T0 对传感器所采集到的脉冲数进行累加，并存放于RAM的40H 中，经过数据转换后判断所采集数据是否达到预设值与否，从而进行控制。
4.总结
本设计介绍了一种新的办公大楼智能控制系统，能够在从一定程度上节省人力物力。同时，本系统有一定的延展性，可以作为办公大楼智能家居的一个控制环节。此外，该设计采用了GSM模块，能很好的实现人机交互，并且可以在此基础上增加其他功能，例如通过手机向GSM模块发信息，从而让控制系统完成其他不同的任务等。相信在未来的智能家居中，该模块的应用将会越来越普及。
【参考文献】
[1]郭天祥.51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略.北京：电子工业出版社，2009.
[2]王守中.一读就通51单片机开发.北京：电子工业出版社，2011.2.
[3]曽利浪，张伟成基于GSM模块TC45的无线监控系统电子技术，2004.11.
[4]何勇.光电传感器及其应用.化学工业出版社.2004.7.1.
[5]冀常鹏.AVR单片机GSM/GPRS应用技术.国防工业出版社.2011.7.1.
[6]（塞尔）弗利.新型80C51单片机轻松入门与应用开发—AT89S8253.金盾出版社.2011.7.1.