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本文由開發者通過以STM32F103ZET6 為核心，以 ESP8266 WIFI 模塊為數據傳輸通道，結合機智云平臺設計了一套基于物聯網的智能垃圾桶監管系統。該系統由智能垃圾桶、云端數據中心、手機 APP 等組成，搭載人體紅外傳感器，溫度、超聲波、氣味等傳感器，把垃圾桶實時狀態發送到云端，環衛人員可通過手機 APP 查看垃圾桶狀態然后盡快做出相應處理，通過這套監控系統，提高環衛人員工作效率。

?01監管系統總體方案設計本系統基于物聯網的智能垃圾桶監管系統研究，通過現有垃圾桶種類與發展情況，針城市垃圾桶分布實際情況，確定系統的組成模塊，然后對電路控制系統進行設計與制作，編寫程序以及接入手機 APP 等，最后完成系統設計，整個系統構建框架如下所示。

系統構建框架圖

如上圖所示，由 ARM 單片機控制整個系統的運作，通過物聯網實現數據發送與接收垃圾桶狀況數據經過云端服務器發送到用戶終端（手機APP），環衛工人實時監控各個垃圾桶的狀況，及時處理垃圾。

?02模塊功能說明各模塊功能如下：1）使用人體紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、氣味傳感器等傳感器傳感器搜集數據，向控制中心傳達信息，完成垃圾桶蓋的自動開啟與關閉。2）對 ARM 進行程序編程，使垃圾桶內的紫外線的燈進行殺菌，垃圾滿自動報警等等。

3）借助機智云服務平臺實現產品手機 APP的開發及數據點的接入與設置。環衛工人通過手機 APP 遠程查看城市內各個垃圾桶狀況便于進行工作，實現遠程人機交互。

?03系統硬件設計

要實現對本監控系統的設計，需要進行硬件與軟件的設計，本系統主要是由 STM32F103ZET6單片機，紅外傳感器，溫度傳感器，超聲波模塊，ESP8266WIFI模塊，繼電器模塊。系統的核心是 STM32F103ZET6 單片機，負責接收傳感器采集的數據，然后進行數據的處理然后發送到 ESP8266WIFI 模塊進來處理垃圾。

?04系統軟件設計

本系統要完成對人體紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、氣味傳感器等傳感器搜集數據，還要實現垃圾桶蓋的自動打開與閉合，并且聯網把信號發送到環衛人員手機 APP 中，除了要進行良好的硬件搭建外，還需要進行軟件設計。

本設計主要進行軟件設計的有數據采集程序設計、控制程序設計、聯網功能設計燈三大部分。軟件設計主要使用 Keil uVision5 和 STC官方固件庫，系統軟件設計整體流程圖如圖所示。

系統上電進行初始化后，采集人體紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、氣味傳感器等傳感器數據，只要有人靠近垃圾桶，人體紅外傳感器檢測到有人就開啟垃圾桶蓋，沒有人在旁邊時自動關閉。氣味傳感器校測到異味，溫度傳感器檢測到溫度過高，超聲波傳感器檢測到垃圾桶滿等等，都會發送報警信號到手機 APP 上，環衛人員通過查看APP 就可以及時的進行垃圾處理，提高工作效率。

?05接入機智云平臺

本系統是通過ESP8266-12F 模塊連接到互聯網，借助機智云平臺搭建手機 APP 來查看本系統的實時數據。

機智云平臺現在是全球領先的物聯網開發平臺，為個人以及企業提供了一站式的智能軟硬件開發服務。它提供的面向安卓手機 APP 的應用程序編程接口 (Application Programming Interface, API）可以使開發者較為輕松的創建 APP，在這個基礎上添加本系統所需要的設備節點，系統會生成對應的通信協議來完成數據互傳，這樣就完成了垃圾桶數據的遠程查看。

想要通過 ESP8266 模塊達到讓硬件連接機智云平臺，就必須在 STM32F103ZET6 上移植通訊固件庫，通過燒錄機智云的 GAgen 通訊固件，把云端獲得的數據轉換成串口數據來實現云端通信。

?06結語

本垃圾桶監管系統開發周期短，開發成本低，能有效的對城市垃圾桶進行一個相對集中的監控管制，在垃圾桶狀態有問題時能發送信息到手機 APP 上，使垃圾得到一個及時有效的處理。

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