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介绍
随着经济的快速发展， 人们生活水平不断提高，我国垃圾产生量也在逐年递增。 据统计，仅城市生活垃圾年产量超过 2 亿吨，年增长率为 8%～10%。我国的城市生活垃圾资源利用率不到 5%， 但是在国外却超过 60%，面对愈演愈烈的“垃圾围城”现象，研究一种有效的垃圾分类方法已经十分紧迫。
本系统主要采 用以 STM32F103ZET6 和 STM32F103RCT6 为 微控制器，LD3320 语音芯片、超声波手部感应模块、容量检测模块、舵机控制模块 、步进 电机 驱 动 模块、以及功放模块等构成。
总体方案
文 设 计 的 室 内 智 能 语 音 识 别 垃 圾 分 类 系统具备语音播报、语音识别、串口通信、人机交互等功能。本设计对原有脚踩垃圾桶进行机械改造，采用MG995，TBS2701 舵机（15 kg），以此控制垃圾桶桶盖的开关。 当语音助手识别关键词含垃圾名称时，串口发送数据至舵机控制模块执行开盖操作。 如果语音助手被唤醒，则会根据对话中的关键词判断垃圾的正确归属种类，打开对应的垃圾桶盖并且通过语音提醒使用者。 当检测到垃圾桶已满时，对应的垃圾桶容量指示灯会常亮，同时语音提醒人们更换垃圾袋。 功放模块也可宣传和普及正确的垃圾分类知识，帮助人们养成良好的垃圾分类习惯。 管理员模式下， 可通过按键控制对应垃圾桶盖打开或闭合，人为收集和更换垃圾袋。
软件设计
软件系统包括语音播报模块、 语音识别模块、串口通信模块、人机交互模块、管理员模式模块。
垃圾分类系统主程序设计
垃圾分类系统上电初始化完成后，首先播报当前垃圾分类系统的感应开盖语音提醒的开关状态，以及播报当前垃圾分类系统的工作模式。 工作模式指的是语音交互、手部感应、垃圾桶容量检测等功能，非工作模式（即管理员模式）指的是管理员可按键控制各个垃圾桶盖的开启和闭合，完成旧垃圾袋的收取和新垃圾袋的更换。
语音助手主程序设计
语音助手上电之后，开始初始化系统时钟、GPIO、串口、定时器等相关资源，等待语音助手唤醒指令，如果听到唤醒指令，则发送唤醒状态串口指令至垃圾分类系统，同时播放“我在”语音。 接着，检测 10 s内是否有关键词口令（关键词：玻璃、鸡蛋皮、杀虫剂、骨头等），若没有，则直接进入睡眠状态，同时播放退出“好的，那我先溜了”语音文件；若有关键词，则立即匹配对应的关键词，发送当前关键词对应的串口识别码（二位十六进制数据），播放对应的语音文件（举例：“玻璃”对应的语音文件是“玻璃属于可回收垃圾”），垃圾分类系统接收到二位十六进制串口识别码后，立即打开对应垃圾桶桶盖。 最后，此时语音助手程序返回等待关键词处，进入新的一轮等待。
管理员模式下按键程序设计
进入管理员模式后，若没有按键按下时，则一直等待按键按下；当检测到有按键按下时，首先判断是否为 1 号按键按下 （此处 1 号是指厨余垃圾桶、厨余垃圾桶盖状态和语音文件对应的编号），如果是，再判断是否为第一次按下，如果是第一次按下，则立即打开 1 号垃圾桶盖，同时播放 1 号垃圾桶盖打开语音文件，打开 1 号状态指示灯；如果不是第一次按下， 则关闭 1 号垃圾桶盖， 同时播放 1号垃圾桶盖关闭语音文件， 关闭 1 号状态指示灯。同理，2 号可回收垃圾桶、3 号有害垃圾桶、4 号其他垃圾桶的按键控制流程类似。
