高校教學樓智能垃圾桶系統的設計與實現

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高校教學樓智能垃圾桶系統的設計與實現本項目旨在解決由於教學樓垃圾未及時清理帶來的環境問題，針對教學樓內垃圾桶由於未及時清理導致的垃圾桶滿溢現象，設計了一款面向高校教學樓的智能垃圾桶。垃圾桶的主要功能為：重量感應、溢滿檢測、垃圾壓縮、垃圾回收提醒、學分積分、空餘垃圾桶分布提醒、溢滿預警及垃圾桶自鎖等功能。通過項目的實施，將美化教學樓環境、提升垃圾回收的工作效率和管理效率、豐富第二課堂的內容與形式、增強學生環保意識、提升學生的綜合素養。

目錄

二、技術方案與指標

問題分析

（1）垃圾溢滿狀態分析及垃圾桶自鎖功能的設計與實現

（2）垃圾壓縮功能的設計與實現

（3）傳感器信息反饋及數據庫創建

技術方案

紅外線傳感器安裝在指定的高度，用以判斷是否有垃圾達到滿溢標準，主控將信息反饋到壓縮裝置，壓縮裝置接收到信息之後壓縮板通過電機和滑杆，平行向下移動進行壓縮，達到指定高度後返回，若無法達到指定高度，則判斷垃圾桶溢滿，不存在虛占內存的垃圾，壓縮板鎖定，若可以達到指定高度，則判斷垃圾桶未滿，可以繼續傾倒。壓縮裝置實時將信息反饋到主控，主控將信息反饋到服務器，以便工作人員清理。重量檢測則在垃圾桶未滿的情況下檢測重量是否達到規定值，若達到，則反饋信息，垃圾桶鎖定，否則垃圾桶可以進行垃圾傾倒。垃圾桶一側板可以開合到30°，方便清理人員從桶中取出垃圾袋。

關鍵技術

（1）使用4G網格完成與雲服務器的通訊，實現遠程控制開鎖：

通過4G網格完成與雲服務器的通信，通過後台管理系統的信息反饋，了解垃圾桶是否溢滿，若已經溢滿，垃圾桶自動落鎖，清理人員可以通過管理系統一鍵式開鎖。

（2）基於紅外感應的垃圾滿溢檢測技術

通過靠近垃圾桶桶口位置的紅外線感應器，判斷是否有垃圾達到所制定的標準限度，達到則進行垃圾壓縮，若未達到，則定時反饋垃圾桶信息。

（3）利用滑杆和電機驅動完成的自動壓縮技術

創新設計

（1）垃圾壓縮：當垃圾桶內垃圾到達一定高度時，紅外傳感器響應，電機驅動控制電機帶動固定的鋁板進行壓縮，以防塑料袋、紙張之類等東西虛占垃圾桶容量，極大提升了垃圾桶的利用率；

（2）滿溢提醒：通過紅外傳感器、重力傳感器等與垃圾箱的結合，實現垃圾桶超容或超重時的自鎖功能，並實時發送滿溢提醒，實現垃圾的按需和及時清理，且防止垃圾滿溢給清理人員帶來不便；

（3）更低功耗：這款設備中的壓縮裝置採用微型直流電機及電機驅動，正常工作功耗約為3-24v，且一般處於休眠狀態；

（4）穩定可靠：設備的無線網絡傳輸，可靠且穩固的硬件設計，具有可靠穩定的運行機制。

三、創新成果與形式（項目技術報告，可運行的創新成果演示系統，包括硬件或軟件）

生成一份項目技術報告，一篇軟著，一篇論文，一套實際可行的系統。