远程智能垃圾桶报警系统设计方案

示：

图3 FFD机构架构图

2.2性能要求

本项目要达到的性能指标：

（1）在光线充足的情况下，太阳能电池板可在12小时内将两块蓄电池充满电同时对整个电路供电。已充满电的蓄电池可在无光线时，确保垃圾桶检测报警装置至少正常工作72小时；

（2）经音频功放电路处理，系统可播报符合实际要求的语音效果，杂音干扰少；

（3）zigbee模块功耗低，反应灵敏激活发送仅15ms.能够自组网络，能容纳200个以上的节点，广播的形式发送信息避免交互应答，并且能够避免信息碰撞。

（4）系统语音存储电路容量大，具备至少存储200多个节点地址信息和200多个垃圾箱的信息。

三、方案设计

3.1系统功能实现原理

本设计以AVR的AT32UC3A芯片作为微控制器在此基础上建立FFD和RFD，RFD利用太阳能电池板为整个装置提供电源，在此基础上搭建语音模块、zigbee模块、传感器模块等外围电路，构成了基于太阳能垃圾箱信息系统。当有人丢垃圾时提供语音提示，并把垃圾箱内的信息传送给FFD.实现垃圾箱的无人监管。FFD利用太阳能电池为整个装置提供电源在此基础上搭建zigbee模块GPRS模块等构建起外围电路。进行网络管理，接收RFF传送来的垃圾箱信息，并对信息加以分析，并把分析好的信息传送到接收终端设备（手机）。

该系统不仅可以节省不可再生资源的使用量，更保护了环境，同时语音提示提高了垃圾的分类率，间接的提高了垃圾的回收利用。并且不必要线路连接节省了设备开支。该系统把信息及时的传送给垃圾站，不必要派人专门监管，节省了大量的物理人力，并能保证垃圾箱随时处理。

3.2硬件平台选用及资源配置

本系统选用基于高性能、低功耗AT32UC3A芯片的EVK110硬件平台，主要选用了开发板的USB数据传输、AT32UC3A控制处理、MP3播放器等功能部分。利用其USB接口下载MP3格式的语音报站文件至语音存储模块，并利用MP3播放器播放信息内容，MCU则负责控制整个系统的工作过程。利用支持zigbee技术和GPRS进行信息的无线传输

3.3系统软件流程

系统软件流程主要分为FFD主程序流程图和RFD流程图两部分，RFD系统主程序流程图主要完成语传感器信号的接收、信号分析、音文件的传输与保存、语音提示和zigbee模块的激发。FFD主程序流程图主要完成网络管理、信息接收、信息分析和GPRS模块的激发。

RFD系统的主流程图如图4所示：

图4系统主程序流程图

FFD的程序流程图如图5所示：

图5 FFD模块流程图

3.4系统预计实现结果

基于Zigbee的垃圾桶远程监控报警系统主要具有以下功能：

（1）系统电源模块有两块蓄电池，一块太阳能接收板，有阳光时，太阳能接收板向蓄电池充电，同时供整个电路用电，阴天或光线不好时，蓄电池为整个电路电源

（2）当有人靠近扔垃圾时，双语语音播报提示信息；

（3）当垃圾桶内垃圾已满时，检测发送模块向信息收集模块发送信息；

（4）Zigbee网络收集各个垃圾桶的存储状况，将信息汇总，经过AVR模块处理，将信息通过GPRS发送出去。

（5）信息处理中心接受发送的信息，掌握垃圾桶存储状况并作出精确处理。