【分享】基于HC-SR04超声波传感器测距的智能垃圾桶

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一、作品简介

本产品是一款基于HC-SR04超声波传感器的智能垃圾桶系统，该系统通过迪文串口屏实时显示桶盖到垃圾顶部的距离并上传到云平台，以便及时清理垃圾同时可以实时监测人与桶体间距，当检测用户靠近垃圾桶一定范围时，可以控制垃圾桶自动开盖。

二、工作原理

1、 HC-SR04超声波传感器工作原理：

HC-SR04超声波传感器通过声波反射原理实现测距。首先，向Trig引脚输入至少10μs的高电平触发信号，传感器随即发射8个40kHz的超声波脉冲；声波遇到障碍物后反射，传感器通过接收器捕获回波信号。此时Echo引脚将输出与声波往返时间成正比的高电平脉冲。通过测量Echo高电平持续时间t（单位微秒），结合常温下声速340m/s（约0.034cm/μs），可计算距离：S=(t×0.034)/2（单位厘米）。该传感器有效测距范围为2cm-400cm，精度达3mm，具备非接触式测量、响应快、抗干扰性强等特点。

2、 迪文串口屏工作原理：

迪文串口屏是一种具有工控触摸触控液晶显示功能的显示设备，它支持多种通信协议，如串口通信等。微控制器通过串口将温湿度和水位数据传输到迪文串口屏，屏幕接收到数据后进行解析并显示在屏幕上。

3、 系统工作原理：

微控制器作为系统的核心控制单元，负责读取HC-SR04超声波传感器的信号，并进行处理、存储和显示。用户可以通过迪文串口屏实时查看测距信息。当数据发生变化时，微控制器会及时更新屏幕上的显示内容。

三、设计思路

1、 模块化设计：

系统采用模块化设计思想，将HC-SR04超声波传感器、微控制器和迪文串口屏等组件分别设计为独立的模块。这种设计便于系统的组装、调试和维护，同时提高了系统的可扩展性和灵活性。

2、 高精度测量：

为了确保测量结果的准确性，系统选用了高精度的HC-SR04超声波传感器。这些传感器具有稳定的性能和可靠的测量精度，能够满足不同应用场景的需求。

3、 实时性：

系统通过微控制器实时读取传感器的数据，并通过迪文串口屏实时显示。这种设计确保了用户能够随时掌握空气和土壤的温湿度以及土壤中的水位情况，从而及时采取相应的措施。

四、成果展示

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