智能垃圾桶是一種利用自動(dòng)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用微電腦控制芯片、新型傳感探測(cè)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置等設(shè)備對(duì)于傳統(tǒng)垃圾桶進(jìn)行改造發(fā)展而來(lái)的新型智能家居生活用品。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種智能化家居產(chǎn)品順應(yīng)市場(chǎng)需求大量出現(xiàn)。這些智能垃圾桶大都基于紅外傳感探測(cè)裝置對(duì)于靠近的人員所釋放的人體熱釋紅外信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)垃圾桶所內(nèi)置的微電腦控制芯片進(jìn)行處理，操控機(jī)械傳統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)非接觸式的垃圾桶只能開(kāi)閉功能。但由于當(dāng)今紅外ｘ熱釋傳感器的傳感距離有限，使得大部分垃圾桶的探測(cè)距離不足１ｍ，這樣的控制距離不能有效的隔絕垃圾桶中的有害病菌的傳播途徑。

　　本設(shè)計(jì)針對(duì)當(dāng)今智能垃圾桶探測(cè)距離的不足，利用ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，采用由ＩＣＲｏｕｔｅ公司生產(chǎn)的非特定語(yǔ)音識(shí)別芯片ＬＤ３３２０和非特定語(yǔ)音識(shí)別算法對(duì)于控制語(yǔ)音命令進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)于垃圾桶的智能化語(yǔ)音識(shí)別控制，完成遠(yuǎn)距離非接觸式智能開(kāi)閉和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的功能。同時(shí)利用超聲波測(cè)距算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾桶內(nèi)部容量的智能提醒。

　　本設(shè)計(jì)主要由數(shù)據(jù)采集部分、機(jī)械驅(qū)動(dòng)部分、主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２、照明系統(tǒng)和工作狀態(tài)顯示屏幾部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖１所示。

　　用麥克風(fēng)采集聲音信號(hào)，經(jīng)過(guò)濾波、放大處理后送入ＬＤ３３２０非特定語(yǔ)音識(shí)別模塊進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別處理，處理結(jié)果通過(guò)串口送入主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２中［４］。主控芯片通過(guò)對(duì)于接收自ＬＤ３３２０語(yǔ)音識(shí)別芯片的處理結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)械驅(qū)動(dòng)部分的電機(jī)發(fā)出對(duì)應(yīng)操作指令，完成相應(yīng)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、開(kāi)蓋、閉蓋等動(dòng)作，達(dá)到在１ｍ距離外對(duì)垃圾桶進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別控制的功能［５］。同時(shí)利用ＵＳ－１００超聲波測(cè)距模塊對(duì)垃圾桶內(nèi)深度進(jìn)行測(cè)量，主控芯片ＳＴＣ８９Ｃ５２利用中斷定時(shí)原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)于垃圾桶內(nèi)容量的監(jiān)控，并實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)反應(yīng)在工作狀態(tài)顯示屏上，完成對(duì)于垃圾桶容量的智能化管理，提醒用戶適時(shí)更換清潔垃圾桶。采用光傳感器，對(duì)于環(huán)境亮度進(jìn)行探測(cè)，使得垃圾桶在夜間或低亮度環(huán)境下能夠啟用照明設(shè)施，方便用戶使用。

　　３．１、ＬＤ３３２０非特定語(yǔ)音識(shí)別模塊

　?。蹋模常常玻白鳛橐豢罨诜翘囟ㄈ苏Z(yǔ)音識(shí)別（ＳＩ－ＡＳＲ）技術(shù)的語(yǔ)音識(shí)別／聲控芯片，集成了一系列與其功能相關(guān)的外部電路，包括ＡＤＣ、ＤＡＣ、麥克風(fēng)剪口、聲音輸出接口等，使得ＬＤ３３２０能夠在沒(méi)有任何外接輔助Ｆｌａｓｈ、ＲＡＭ芯片的情況下直線語(yǔ)音識(shí)別／聲控／人機(jī)對(duì)話等功能。且ＬＤ３３２０在工作時(shí)，無(wú)需進(jìn)行預(yù)先的訓(xùn)練和錄音，語(yǔ)音識(shí)別率準(zhǔn)確率達(dá)到了９５％，是一款優(yōu)秀的非特定性語(yǔ)音識(shí)別芯片。

　　為了讓?zhuān)蹋模常常玻靶酒軌蛘９ぷ鞑⑶覍?shí)現(xiàn)與上位單片機(jī)的通行，需要為ＬＤ３３２０芯片設(shè)計(jì)外圍電路，電路設(shè)計(jì)如圖２所示。其中紅色ＬＥＤ用于指示ＬＤ３３２０芯片的工作狀態(tài)，當(dāng)ＬＤ３３２０正常工作時(shí)，紅色ＬＥＤ將會(huì)閃亮。

　?。常?、電機(jī)驅(qū)動(dòng)

　　本設(shè)計(jì)需要采用電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)于垃圾桶的密閉桶蓋的自動(dòng)開(kāi)閉和整體設(shè)計(jì)的各個(gè)方向移動(dòng)，為了能夠讓作為控制核心的ＳＴＣ８９Ｃ５２單片機(jī)能夠更好的控制各個(gè)運(yùn)動(dòng)電機(jī)，故需要設(shè)計(jì)相關(guān)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，本設(shè)計(jì)采用Ｌ２８９ＮＨ橋驅(qū)動(dòng)芯片為核心設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。