自動(dòng)分類垃圾回收箱

摘 要：垃圾箱在生活中隨處可見，文章針對(duì)國內(nèi)外垃圾箱的容量不足，風(fēng)格單一，功能單調(diào)等實(shí)際問題，做出相應(yīng)的改善，從而提高垃圾箱的實(shí)用性，改善人們的生活質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：垃圾箱；自動(dòng)分類；創(chuàng)新

1 項(xiàng)目研究的意義

隨著垃圾數(shù)量的不斷增多，如何有效地回收垃圾便成了我們不得不去面對(duì)的一個(gè)大難題。根據(jù)日常垃圾分類和處理的情況，目前存在的問題主要是兩個(gè)方面。

第一，如今大部分城市還依舊延續(xù)使用著以往的垃圾回收箱，市民也就是將所有的垃圾集中丟棄到一個(gè)垃圾箱中。一些一線城市雖然有垃圾分類回收箱，但是很多市民分不清楚可回收和不可回收，也就造成了和以往一樣不按類別丟棄。

第二，由于夜晚光線不足，很多市民不能及時(shí)找到垃圾箱，有些人就會(huì)將垃圾隨意丟棄，從而影響城市環(huán)境的美觀，也給環(huán)衛(wèi)工人的工作帶來一定的不便。

雖然目前政府對(duì)垃圾管理投入了相當(dāng)大的精力，然而垃圾堆積如山不能得到及時(shí)清掃的現(xiàn)象依舊普遍，對(duì)環(huán)境造成極大危害。因此，垃圾分類回收是垃圾減量化、無害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路。垃圾的分類回收將有助于創(chuàng)造一個(gè)無垃圾的社會(huì)、一個(gè)資源循環(huán)、永續(xù)利用的社會(huì)。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）節(jié)約土地。我國雖然土地資源豐足，但是人均占地卻是極少的，并且我國人口眾多，所以對(duì)垃圾進(jìn)行分類再處理就顯得尤為重要，對(duì)節(jié)約土地有著重大的意義；（2）減少污染。污染源來自很多方面，其中垃圾污染引發(fā)的次生災(zāi)害更為嚴(yán)重。對(duì)垃圾的分類回收就是一個(gè)迫在眉睫需要解決的問題；（3）再生資源。被我們丟棄的垃圾并不是所有都是無用的。我們還能從其中提取出很多有用的東西。既環(huán)保，又節(jié)約資源。

本項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)的自動(dòng)分類垃圾回收箱可以幫助人們更加方便的對(duì)垃圾進(jìn)行分類，尤其是夜間的照明效果，既可便于垃圾箱的識(shí)別，同時(shí)還可營造美觀舒適的夜間照明效果，從優(yōu)有效節(jié)約勞動(dòng)力，提高垃圾箱的人性化程度和智能化水平。

通過查閱相關(guān)資料了解到，目前國內(nèi)外使用的垃圾回收箱主要存在以下幾方面問題：（1）目前國內(nèi)的垃圾箱對(duì)傳統(tǒng)的垃圾箱進(jìn)行了再設(shè)計(jì)，由以往的單箱設(shè)計(jì)成了如今的雙箱，垃圾箱的功能太過單一，只是單純的對(duì)垃級(jí)進(jìn)行回收，沒有對(duì)一些有用物質(zhì)的檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)，無法做到分類回收的要求；（2）國內(nèi)垃圾箱的安全性能不高，并不能檢測(cè)到垃圾箱中的危險(xiǎn)品，從而產(chǎn)生的次生災(zāi)害是非常嚴(yán)重的；（3）垃圾箱周圍堆放的垃圾得不到及時(shí)的清理；（4）目前國內(nèi)外普遍的垃圾箱都沒有安裝燈，造成了市民在夜間丟棄垃圾時(shí)因?yàn)檎也坏嚼涠S意丟棄，造成環(huán)境污染。

結(jié)合上訴現(xiàn)實(shí)狀況，本課題組提出的自動(dòng)分類垃圾回收箱就極具現(xiàn)實(shí)意義：（1）自動(dòng)分類垃圾回收箱能夠檢測(cè)到金屬類物質(zhì)，同時(shí)也可以對(duì)瓶罐類進(jìn)行識(shí)別后丟棄到相應(yīng)類別的垃圾箱中，這樣就可以使垃圾處理的后續(xù)工作變得更加簡便和易操作。（2）自動(dòng)分類垃圾回收箱的安全性能比一般的垃圾箱是上了一個(gè)檔次的，它可以監(jiān)測(cè)到垃圾箱中的火藥以及未燃燒盡的物質(zhì)，目前垃圾箱都擺放在人流量較大的景區(qū)和街道中且分布的密度較密集，這雖然方便了大家丟垃圾，但是我們不能不考慮它的安全問題，一旦垃圾箱自燃或是爆炸，那將產(chǎn)生不可挽回的損失。（3）保護(hù)生態(tài)環(huán)境，垃圾污染威脅著生態(tài)環(huán)境，破壞了土地資源，做好垃圾回收工作有利于如今的生態(tài)環(huán)境得到改善。（4）自動(dòng)分類垃圾回收箱采用紅外線對(duì)射系統(tǒng)，能夠及時(shí)的反饋垃圾箱中的容量信息，通過LED屏以百分比形式顯示出來，當(dāng)垃圾箱中的容量達(dá)到限定值后將會(huì)通過GSM向保潔人員發(fā)送信息。（5）自動(dòng)分類垃圾回收箱自身安裝有LED燈，可以在夜間提供照明。

2 研究目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題

2.1 研究目標(biāo)

（1）該智能分類垃圾回收箱，可通過傳感器對(duì)垃圾進(jìn)行檢測(cè)與分析，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)垃圾進(jìn)行分類和存儲(chǔ)，減少勞動(dòng)成本，實(shí)現(xiàn)了資源的可回收利用；（2）通過紅外對(duì)射實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾箱內(nèi)垃圾體積與重量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過LED顯示模塊實(shí)時(shí)顯示箱內(nèi)容量。當(dāng)垃圾體積達(dá)到箱體總?cè)萘?0%后，通過GSM模塊向管理人員發(fā)送信息，及時(shí)處理已滿垃圾箱，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的智能保護(hù)以及工作效率的提高；（3）通過光敏電阻和單片機(jī)來控制箱體表面安裝的LED燈的開關(guān)以及亮度調(diào)節(jié)，夜幕降臨時(shí)，一方面便于人們對(duì)垃圾箱的尋找，另一方面給司機(jī)和路人提供夜間的路燈功能，使垃圾箱更加人性化；（4）利用風(fēng)能、太陽能及蓄電池，為垃圾回收箱各個(gè)模塊供電。使垃圾箱更加節(jié)能與環(huán)保。

2.2 研究內(nèi)容

（1）有關(guān)垃圾檢測(cè)分類以及對(duì)易燃品、危險(xiǎn)品檢測(cè)傳感器的選擇和使用；自動(dòng)分類垃圾箱箱體的設(shè)計(jì)；（2）垃圾箱內(nèi)垃圾體積的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與LED顯示，達(dá)到限定容量，及時(shí)將信息反饋到管理人員；（3）利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電，將電能儲(chǔ)存在蓄電池中并為垃圾箱提供所需要的全部電能；（4）利用光敏電阻與單片機(jī)，根據(jù)光照強(qiáng)度的強(qiáng)弱進(jìn)行LED燈的開關(guān)與亮度調(diào)節(jié)。

2.3 擬解決的關(guān)鍵問題

（1）利用傳感器對(duì)投入垃圾箱內(nèi)的垃圾進(jìn)行檢測(cè)，如有危險(xiǎn)品及尚未燃燒盡的物質(zhì)時(shí)及時(shí)報(bào)警并處理，識(shí)別系統(tǒng)對(duì)剛?cè)尤肜涞睦M(jìn)行識(shí)別，然后利用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，打開對(duì)應(yīng)箱體擋板，投入相應(yīng)的垃圾箱中；（2）垃圾箱外側(cè)安裝LED顯示屏，利用紅外技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)箱內(nèi)垃圾容量，將數(shù)據(jù)反饋到單片機(jī)，在LED屏上以百分比顯示，并且達(dá)到限定容量后，通過GSM及時(shí)的向管理人員發(fā)送信息；（3）在多功能垃圾箱外側(cè)安裝LED燈，通過光敏電阻與單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制LED燈的開關(guān)與亮度調(diào)節(jié)；（4）將太陽能儲(chǔ)存在蓄電池中，為垃圾箱提供所需要的全部電能，支持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 本項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新之處

自動(dòng)分類垃圾回收箱擁有三個(gè)垃圾筒，比傳統(tǒng)的垃圾箱容量更大；自動(dòng)分類垃圾回收箱有多種識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)G棄的垃圾進(jìn)行簡單的識(shí)別分類，分為金屬類、瓶罐類、其他類然后再丟棄到對(duì)應(yīng)的垃圾箱內(nèi)，方便了后續(xù)的垃圾處理工作，節(jié)約勞動(dòng)力，保護(hù)環(huán)境，另外自動(dòng)分類垃圾回收箱也提升了垃圾箱的安全性能，在自動(dòng)分類垃圾回收箱內(nèi)部安裝有對(duì)火藥識(shí)別的傳感器，一旦有火藥類物質(zhì)和未熄滅的物質(zhì)投入垃圾箱，它將會(huì)立刻報(bào)警并噴水，對(duì)保證了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全有重要的意義；

相比傳統(tǒng)垃圾箱和目前較為普及的垃圾箱，自動(dòng)分類垃圾回收箱內(nèi)部設(shè)置了紅外檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)垃圾箱內(nèi)垃圾的容量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到垃圾箱上的LED屏上以百分比的形式顯示，方便市民了解垃圾箱的容量尋找合適的垃圾箱丟棄垃圾，同時(shí)當(dāng)垃圾箱內(nèi)的垃圾到達(dá)限定容量后，將通過GMS向保潔人員發(fā)送信息這樣就能使垃圾箱得到及時(shí)的清理，避免垃圾堆積如山得不到清理的現(xiàn)象。

和傳統(tǒng)垃圾箱比，自動(dòng)分類垃圾回收箱在外部安裝有LED燈，通過單片機(jī)對(duì)光敏電阻設(shè)置限定值，當(dāng)光線高于限定值時(shí)LED燈保持熄滅狀態(tài)，當(dāng)光線低于限定值時(shí)LED燈處于通電狀態(tài)且自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度。

本項(xiàng)目決定采用太陽能來為整個(gè)垃圾箱的工作提供能量。

參考文獻(xiàn)

[1]余錫存，曹國華.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2003.

[2]徐科軍.傳感器與檢測(cè)技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社，2007.

[3]姚正武.應(yīng)用雙紅外激光對(duì)射傳感器檢測(cè)人物運(yùn)動(dòng)速度[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2014（14）.

[4]周慧 ，許錦標(biāo).新型智能垃圾桶的設(shè)計(jì)方案[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（09）.

[5]戴禮驍，蔣陳苗，薛兵兵，等.太陽能智能垃圾桶的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)，2013（12）.

[6]范立南，白志強(qiáng).基于單片機(jī)的智能垃圾桶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].儀器儀表用戶，2008（12）.