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基于单片机的垃圾称重计费控制系统

发布时间:2020-07-21 18:06:17 阅读: 来源:大棚膜厂家

由于我国现有的垃圾收费标准偏低,政府每年都要投入很大一部分资金来贴补垃圾处理企业。垃圾收费制度改革后,不但可以弥补政府和企业投入,还能督促居民加强垃圾的减量和资源化意识,促进垃圾减量化、资源化、无害化。

许多发达国家已经实行了垃圾计量收费,日本、韩国以及美国的经验是按照垃圾袋计算费用,居民多扔垃圾多买袋就多花钱;另外的形式是直接按照垃圾重量计费,多倾倒一桶垃圾就多花一定的费用,可以避免按户或按人头收费的“一刀切”做法。

本文设计了一种基于单片机的垃圾称重计费控制系统。与其他控制系统相比,单片机系统具有体积小巧、成本低廉等优势。

1 系统要求和主控制器的选择

系统工作原理如下:垃圾箱由3个不同的箱体组成,分别收集厨余垃圾(箱1)、纸张和塑料等可回收垃圾(箱2)以及其他不可回收垃圾(箱3)。每个箱体顶部安装大小合适的投入门,底部安装一个称重台。住户准备投放垃圾时,拿出充值卡,当卡内余额充足时,可以打开箱1、箱2或箱3,进行垃圾投放。其中箱1和箱3按照称重减费,箱2按照称重加费。为防止不同类别的垃圾投错,可以将各个箱的投入门做得各不相同,例如纸张投入箱控制门应当做成扁平口,只允许纸张或报纸杂志投入。控制系统硬件结构如图1所示。

与其他控制器相比,单片机具有体积小巧、价格低廉以及性价比高等优点,因此本控制系统选用目前应用最多的AT89 S51单片机做为主控制器,可以方便地与射频电路、显示电路、通信电路、A/D转换电路接口连接,构成完整的控制系统。

2 IC卡及读卡电路

非接触式IC卡又称射频卡,与接触式IC卡相比,解决了无源和免接触的问题,具有可靠性高、操作方便的优点,本设计中选用目前流行的Mifare1卡, 控制器内的专用读卡芯片连接的天线线圈不断向外发射一组13.56 MHz固定频率的电磁波, Mifare1卡靠近时,卡内的LC串联谐振电路产生共振,使电容充电产生电荷,当电容充电达到2 V时,该电容作为电源为卡上的电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接收控制器内的数据并予以保存[1]。

MFRC500是应用于13.56 MHz的非接触式通信高集成度读卡芯片,集成了13.56 MHz下所有类型的被动非接触通信方式和协议,支持Mifare1卡,与AT89S51的接口电路如图2所示。根据系统要求,相应部分的控制程序需要实现的功能如下[2]:

(1)无刷卡时,系统处于等待状态;当有刷卡时,识别卡内信息,包括用户信息、卡内余额以及系统内部的存储区域,并调用显示程序。

(2)支付方式可选充值和记账。本设计采用充值方式,对厨余垃圾和不可回收垃圾进行扣费,而纸张、塑料垃圾可以向卡内充值。

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