一种垃圾分类语音系统

杰克兔

随着垃圾产量日益增长.其引发的环境问题日益突出.面对垃圾泛滥成灾的局面,世界各国的视线已经不停留在如何控制和销毁垃圾的问题上,而是采取积极的态度和有利的措施进行科学的处理,回收利用垃圾,实现资源的重复利用.欧美、日本等发达国家已实行垃圾分类政策多年,但垃圾分类主要依靠于人工分拣,分类过程繁琐.2015年4月,国家发改委、住建部、财政部、环保部、商务部联合印发通知,确定南通、南京、苏州等26个城市（区）为第一批生活垃圾分类示范城市（区）.“十二五”期间,市委、市政府决定,在南通市区范围内率先启动生活垃圾分类试点,将生活垃圾分类管理列为生态文明建设重点范围,力求通过开展生活垃圾分类管理,提高垃圾资源化处置管理水平,促进循环经济发展.因此生活垃圾分类,势在必行.

因此如何通过垃圾分类管理,最大限度地实现垃圾资源的利用,减少垃圾处置量,改善人类生存环境质量,是当前世界公共关注的问题.本文所设计的垃圾分类语音系统,通过设置语音系统能够有效提高垃圾分类的准确性,还能起到智能开启垃圾桶的效果.

总体设计

本文设计的垃圾分类语音系统能够实现语音提示以及垃圾分类,防止垃圾誤放的能力,包括安装在垃圾桶把手处的压力传感器,检测放大器,处理器,语音识别器,语音输出端,语音测试端以及供电电源；供电电源将电源电压转换成各个部件所需要的电压并给各部件供电,压力传感器与检测放大器电连接,检测放大器与所述处理器电连接,处理器与所述语音识别器电连接,处理器用于根据压力传感器信号判别垃圾桶是否打开,通过串口通讯给语音识别器发出播放相应语音命令；语音识别器分别与语音输出端及语音测试端电连接,语音输出端将语音识别器播放的语音段电信号转换成声波,语音测试端利用按键测试语音识别器是否工作正常.

当用户手握把手并打开垃圾桶盖时,传感器模块感应打开垃圾桶盖的压力或振动,并将压力或振动信号转换成电信号,经放大滤波比较等,然后将处理后信号送入CPU模块,通过程序控制与判断,得出垃圾桶盖打开,然后通过串口发出命令给语音模块播放相应语音,告知用户投放哪种类型的垃圾,以便起到更好的垃圾分类效果.总体设计框图如图l所示.

控制部分硬件电路设计

样机采用典型sTC89C51型单片机,控制电机运转,实现垃圾桶自动开合、检测分类、语音提示等主要功能.控制电路原理图如图2所示.从功能模块的角度,可以将垃圾分类语音系统分为五个主要模块.各模块具体功能如下：

（1）电源模块：电源是保证机器人稳定、可靠运行的关键部件,它直接影响着机器人性能的好坏.将电源电压转换成各个部件所需要的电压并给各部件供电.电机电源采用稳压电源模块,通过电源稳压芯片如7805等,转换成系统要求的5V直流,并整流滤波使电压稳定.

（2）语音模块：语音识别器分别与语音输出端及语音测试端电连接,语音输出端将语音识别器播放的语音段电信号转换成声波,语音测试端利用按键测试语音识别器是否工作正常.

（3）压力传感器模块：压力传感器通过感应打开垃圾桶盖时触摸产生的压力与振动,并将压力与振动信号转成成电信号,送给检测放大器.

（4）检测放大器模块：检测放大器将压力传感器输出信号进行滤波放大整形,使之符合CPU模块识别要求.

（5）CPU模块：处理器用于根据压力传感器信号判别垃圾桶是否打开,通过串口通讯给语音识别器发出播放相应语音命令.