基于单片机的垃圾称重计费控制系统

元件。本系统中采用ZYT系列永磁直流电动机控制垃圾箱投入门的打开和关闭。

L298N芯片是步进电机和直流电机的驱动芯片，很容易实现电机的正反转，本设计中选择Multiwatt15封装，易于实验室焊接。L298N芯片的引角图如图5所示。该芯片可接收标准TTL逻辑电平信号VSS， VSS可接4.5 V～7 V电压； 4脚VS接电源电压， VS电压范围VIH为2.5 V～46 V。输出电流可达2.5 A，可驱动电感性负载；1脚和15脚下发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机，OUT1和OUT2以及OUT3和OUT4之间可分别接电动机。输入信号端IN1接高电平、IN2接低电平，电机1正转；反之，电机1反转。输入信号端IN3接高电平、IN4接低电平，电机2正转；反之，电机2反转。因为不需要调速，调速端A、B可以直接接+5 V。本装置中，有3个投入门需要控制，因此需要2片L298N，占用单片机6个I/O口。另外L298N对每个电动机都有使能控制端EnA和EnB，3个投入门需要3根单片机I/O口线，如果它们为低电平，则电机不会转动。

考虑到一片AT89S51的I/O口有限，且本系统需要的I/O口线较多，所以选用1片AT89C2051来控制投入门电动机动作的正反转。AT89C2051可以接收选择投入门的按键的信号；它是24引脚的CPU芯片，体积小，节省空间。投入门是否动作由系统中的主CPU AT89S51的一根口线和这片AT89C2051一根I/O口线相连作为信号线来决定。如果用户卡余额不足，则AT89S51的这根I/O口线输出高电平，与AT89C2051相连的I/O口线也为高电平，禁止所有投入门动作，AT89S51的芯片如图6所示。

6 系统软件的设计

根据系统功能要求，AT89S51系统主程序框如图7所示。AT892051系统程序框图较为简单，主要是根据用户选卡内余额是否充足，由主AT89S51芯片发送信号决定是否开门，再根据用户选择的投入门按键打开相应的投入门，等待用户投放垃圾完毕后再关闭投入门。

利用单片机来构建垃圾分类计量设备的控制系统，其成本低廉、体积小巧、易于安装，可以大规模推广使用。