几年前和电子系的朋友一起研究电路，做些小作品，那时真的很愉快。记得在学校时，和他们一起做过一个小制作——感应式垃圾桶。当然，那时做得很简陋，用蒙牛的纸盒包装做外壳，用步进电机和一条细线来驱动纸质的盖子，用一体化的人体感应模块(买来时几十元)做传感器。这次为什么又会做类似的一个东西呢?由于一次在超市购物时，我买了瓶木糖醇口喷鼻香糖，送了个俊秀的收纳桶(见图14.1)。这让我想起了以前一起参与动手制作的朋友们，可能是对过去学校生活的怀念吧，我决定用这个收纳桶再做一个感应式垃圾桶。
图14.1 买口喷鼻香糖赠予的收纳桶
感应式收纳桶能做些什么呢?有用吗?每次我跟朋友提及这个制作时，他们每每会问这个问题，如何回答这个问题呢，就让我们一起动手来实现一下吧。
紧张部件及材料本制作的紧张材料只有3个：ATmega8单片机、9g舵机和光电传感器(见图14.2)。
图14.2 单片机、舵机、光电传感器
(1)单片机大家也可以选择51单片机，如STC12C2052AD，只要带A/D转换即可。不带A/D转换的单片机也能实现功能，不过感应间隔可能只有1cm。
(2)除了9g舵机，大家还可以选择微型舵机，这样会都雅些。
(3)光电传感器我用的是TCRT5000，这个型号我不是特意挑选的，仅仅是我在淘宝上买电子零件时挑选的比较便宜的(不到1元)，顺带买了3个。你也可以选择RPR220或LTH1550-01光电传感器。不过，我目前也没条件实验它们的效果。这两个传感器的光电特性和我目前用的，可能会有感应间隔上的差别。
(4)电源我利用的是4节1.2V的充电电池，你完备可以利用单片机下载线的电源而不用电池。
(5)在这次制作中，我固定各个部件用的是热熔胶，这么做能确保当我有新想法时也可以很随意马虎地通过加热拆下它。
制作过程准备好零件和工具就可以开始进行制作了。
先焊接好单片机插座、插针，这是为了让器件拆卸方便。在反面用有绝缘外皮的连线连接相应的电气位置(见图14.3)，要根据事理图连接，不然供应的程序你可要自己修正。然后，用热熔胶把万用板、电池盒、收纳桶固定下来。这时你就可以通过ISP下载线给ATmega8单片机烧录程序了。
图14.3 制作好的电路实物
末了再固定传感器和舵机到得当的位置，这样你就可以调度它们到最佳的状态。传感器我放到了收纳桶最上方的位置。如果有3个传感器，分别成120°放置的话，可能感应的效果就更完美了。
至此，“善解人意”的收纳桶就做好了，当手在传感器上方15cm旁边的间隔时，收纳桶的盖子就能自己打开。当手离开至间隔20cm旁边，它又会自动关盖了。
电路事理这个制作的电路事理图如图14.4所示。电路中没有晶体振荡器，实在原来我在外部利用了12MHz的晶体振荡器，但后来创造这个制作不须要就取消了。通过ISP下载线设置，利用ATmega8单片机的内部8MHz RC振荡器。电源除了给单片机VCC供电外，还要给单片机内部的AD供电，AD的供电引脚分别为AVCC和AGND。
图14.4 电路事理图
为了更简化电路，通过程序设置，我让AREF引脚连接到内部的AVCC。这样设置后，可以节省外部参考电压源。为了使采集到的电压更稳定，该当在AREF引脚上接个电容到GND。
普通舵机的掌握旗子暗记由singal吸收，吸收旗子暗记常日是频率为50Hz的PWM波(见图14.5)。通过调度高电平的宽度实现位置的调度，高电平的宽度就代表了舵机相应的角度，常日1500μs的高电平长度是舵机的中立点，1000μs对应-90°的位置，2000μs就对应90°的位置了(由于舵机的齿轮比不同，这个角度也不是绝对的)。这样，程序产生不同长度的高电平就能掌握舵机拉杆的位置了，也就能拉动收纳桶的盖子了。
刚拿到TCRT5000传感器时，区分它的4个引脚还真花了我不少韶光，构造如图14.6所示。首先可以明确的是，蓝色透明的是发射管，玄色不透明的是吸收管。
图14.5 PWM波是非掌握舵机角度
图14.6 TCRT5000传感器构造图
1. 如何差异发射管的 a 引脚和 k 引脚
毕竟它发射的是红外光，人的眼睛看不到。后来一次有时的机会，笔者创造，打开手机的摄像头就能看到它发的红外光了，不过在屏幕上显示的是淡紫色的。通过这种方法不仅能确认a、k引脚，还能确定它是否无缺。
2. 如何差异吸收管的 c 引脚和 e 引脚
在确保发射管正常发射且用手遮挡的情形下，一端接高电平，另一真个电平也靠近高电平，那么靠近高电平的便是e引脚了。撤除发射旗子暗记，此时已经判断出的e引脚该当就靠近低电平了。事理是这样的：当有红外光照射到光电三极管时，c与e之间就会导通，导通电压在0.4V旁边。
经由这样的判断与测试过程，大家是否自己也能编写相应的程序，来判断是否有物体靠近传感器了呢?不过在这次运用中，我并没有让c引脚接高电平，从而判断e引脚的状态。由于这样的话，传感器的e引脚要接一个下拉电阻。而ATmega8单片机的引脚仅仅能设置上拉电阻。因此，为了简化制作，我通过程序设置传感器的e引脚输出低电平，传感器的c引脚通过ATmega8单片机的PC5上拉。这样，当手靠近传感器时，就会由于手反射回的红外光，而使得c引脚靠近低电平。同样，红外遥控器对着它照射也会拉低c引脚。因此，在单片机的程序中，我们不能仅仅通过读取c引脚的电压值是否靠近0来判断手是否靠近收纳桶。
程序编写程序可以说相称大略，舵机仅仅用了10次循环来实现10次50Hz(实在舵机可以吸收50～333Hz的频率)的PWM波，并延时产生相对应的高电平脉冲，从而实现舵机的运转。传感器的判断状态也就写了几十行的代码。单片机通过让发射管发射、关闭红外光，然后再检测传感器c引脚电压差的方法，来判断手是否靠近传感器。
由于程序不多且大略，我就直接贴出3个关键函数了。
void _00(void)
{
unsigned char i=0;
for(i=0;i<10;i++)
{
PORTB.1=1;
delay_us(1000);//1ms
PORTB.1=0;
delay_us(19000);
}
}
void _90(void)
{
unsigned char i=0;
for(i=0;i<10;i++)
{
PORTB.1=1;
delay_us(2145);//2ms
PORTB.1=0;
delay_us(18000);
}
这两个函数可以掌握舵机转到两个极限的角度，起到拉升盖子的浸染。_00( ) 这个函数的实际浸染效果是打开盖子，而_90( ) 这个函数则是用于关闭盖子。大家可以调度PORTB.1=1语句后面的延时时间参数(延时时间便是高电平的韶光)，来微调该舵机的两个相对位置。
void read_ir(void)
{
while(1)
{
PORTC.2=1;
delay_ms(2);
H=read_adc(5);
PORTC.2=0;
delay_ms(1);
L=read_adc(5);
if(H-L<=6||H
{count1++;count2=0;
if(count1>=20)
{count1=0;state=1;return;} }
if(H-L>=12&&H>L)
{count2++;count1=0;
if(count2>=20)
{count2=0;state=2;return;}}
看这个函数的名字，大家就能想到它的浸染了吧?这是读红外传感器的状态函数，当全局变量state=1时，表示没有物体遮挡、盖子关闭。当全局变量state=2时，表示有物体遮挡、盖子打开。PORTC.2掌握着传感器发射的状态，当PORTC.2=1时，关闭红外的发射，即是0时开启红外发射。由于我们是要判断手是否靠近传感器，如果大略地判断ADC的数值是否靠近0的话，那是弗成的，由于在阳光下，ADC的数值就靠近0。以是，我们实际要判断的是物体靠近而引起的变革，即程序中的H-L。
由于开启和关闭传感器须要韶光，ADC转换也同样须要韶光，这段韶光完备有可能由于你看电视机时换频道而缺点触发(遥控器发射红外光嘛)，因此程序采样了20次。如果20次总计100ms旁边的韶光内，差值同等的话，则判断有人手靠近，否则从头再检测20次。这样就担保了稳定而可靠的感应。
大家可以通过修正H-L的值，来改变感应的实际间隔。当H-L≥6时，感应的间隔约为20cm。H-L的值并非和间隔成线性关系，它在靠近1时感应的间隔最远，约30cm。但是你也不肯望当手在30cm时，盖子连续不断地抖动开关吧。以是，在程序中我就设置H-L≤6(≤20cm间隔)时就关闭盖子，当H-L≥12(≤15cm间隔)时就打开盖子。
制作好的效果图如图14.7所示，干系程序可以到qq群657864614进行浏览。
图14.7 效果图
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