CN112849817B - 基于stm32芯片的分类垃圾桶管理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***，包含：STM32芯片、数据库服务器、后端管理终端、语音识别模块、垃圾高度测量模块、运动控制模块、数据传输模块、主控模块。本发明能十分有效、直接地帮助人们对所要投放的垃圾进行合理化的判断分类，使用户在投放垃圾时能准确而迅速地找对应投放的垃圾桶；完全节省了用户学习垃圾分类知识的成本，进一步推进用户完成垃圾分类的执行力度。

Description

基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域，具体地涉及基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***。

背景技术

垃圾分类是当前世界各国都在研究的重大环保学科，对于人类赖以生存的环境意义十分重大。作为垃圾分类的收集终端——分类垃圾桶的设置合理性和易用性，直接决定垃圾分类工作成果的质量。当前的分类垃圾桶的现有技术是采用在垃圾桶上或附近采用文字、图标等形式标明对应垃圾桶应投放的垃圾。

当前的分类垃圾桶具有以下缺陷：

1.由于无法穷举所有垃圾种类及对应垃圾桶，因此现有技术面对种类繁多的垃圾时，不能有效、直接地帮助人们对所要投放的垃圾进行合理化的判断分类，从而造成用户在投放垃圾时无法准确而迅速地找对应投放的垃圾桶；

2.提高了用户学习垃圾分类知识的成本，从而倒过来阻碍了用户完成垃圾分类的执行力度。

发明内容

本发明针对上述问题，提供基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***，其目的在于有效、直接地帮助人们对所要投放的垃圾进行合理化的判断分类，并完全节省用户学习垃圾分类知识的成本。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***，包含以下模块：

STM32芯片，用于完成所述分类垃圾桶管理***的逻辑运算工作；

数据库服务器，用于存储数据库；所述数据库中存放有预设关键词；每个预设关键词唯一对应一条运动控制指令；

后端管理终端，用于向用户显示垃圾高度数据和运动控制指令；所述后端管理终端包含Windows 7版本、Linux版本、IOS版本和Android版本；

语音识别模块，用于控制语音识别设备将模拟语音指令转为待匹配关键词，用于接收来自数据传输模块的所述待匹配关键词，以及用于将语音识别控制指令发送给数据传输模块；所述语音识别模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

垃圾高度测量模块，用于控制垃圾高度测量设备测量垃圾桶内的垃圾高度数据，用于接收来自数据传输模块的所述垃圾高度数据，以及用于将垃圾高度测量指令发送给数据传输模块；所述垃圾高度测量模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

运动控制模块，用于接受来自主控模块的运动控制指令并转发给数据传输模块，用于根据所述运动控制指令控制开启或闭合垃圾桶的桶盖的电机的运动，用于控制位置检测设备测量马桶盖的开启角度，用于将位置检测指令发送给数据传输模块，以及用于接收来自数据传输设备的所述开启角度；所述运动控制模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

数据传输模块，用于控制所述数据传输设备接收来自所述语音识别设备的待匹配关键词、来自所述垃圾高度测量设备的垃圾高度数据、来自所述位置检测设备的开启角度，以及来自所述数据库服务器的匹配结果，用于接收来自所述语音识别模块的语音识别控制指令、来自所述垃圾高度测量模块的垃圾高度测量指令，来自主控模块的匹配指令，以及来自所述运动控制模块的运动控制指令和位置检测指令，用于控制所述数据传输设备将所述语音识别控制指令转发给所述语音识别设备、将所述垃圾高度测量指令转发给所述垃圾高度测量设备、将所述位置检测指令转发给所述位置检测设备、将所述运动控制指令转发给电机、将所述待匹配关键词、所述垃圾高度数据、所述开启角度和所述匹配结果转发给主控模块、将所述匹配指令和待匹配关键词转发给所述数据库服务器，以及将所述运动控制指令和所述垃圾高度数据转发给后端管理终端；所述数据传输模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

主控模块，用于接收来自所述数据传输模块的待匹配关键词、垃圾高度数据、开启角度和匹配结果，用于根据所述垃圾高度数据、所述开启角度和所述匹配结果处理得到运动控制指令，并将所述运动控制指令发送给所述运动控制模块；所述主控模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

所述数据传输模块为STM32F103最小***为核心；

所述语音识别设备包含以下设备：

语音接收设备，用于接收来自用户的模拟语音指令，然后将所述模拟语音指令转发给模转数芯片；

模转数芯片，用于接收来自所述语音接收设备的模拟语音指令，然后将所述模拟语音指令转为数字语音指令，最后将所述数字语音指令转发给关键词识别芯片；

关键词识别芯片，用于接收来自所述模转数芯片的数字语音指令，然后从所述数字语音指令中识别出待匹配关键词，最后将所述待匹配关键词转发给语音识别模块；

所述语音接收设备为麦克风；

所述垃圾高度测量设备为超声波测距模块；

所述数据传输设备为WIFI模块；

所述匹配结果由所述数据库服务器根据所述匹配指令将所述待匹配关键词逐一比对所述预设关键词，然后根据比对的结果得到，具体来说：

如果有预设关键词与待匹配关键词匹配，则将所述预设关键词对应的运动控制指令作为所述匹配结果输出，转发给所述数据传输设备；

否则，将“NULL”作为所述匹配结果输出，转发给所述数据传输设备；

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于本发明将海量垃圾种类预设在***中，并由***进行判断、开启垃圾桶，从而能十分有效、直接地帮助人们对所要投放的垃圾进行合理化的判断分类，使用户在投放垃圾时能准确而迅速地找对应投放的垃圾桶；

2.由于本发明由***判断垃圾对应的垃圾桶，从而完全节省了用户学习垃圾分类知识的成本，进一步推进用户完成垃圾分类的执行力度。

附图说明

图1为本发明具体实施例的***结构示意图；

图2为本发明具体实施例的四个垃圾桶的桶盖关闭且垃圾高度数据大于5cm时在后端管理终端上的显示界面；

图3为本发明具体实施例的垃圾高度数据小于等于5cm时在后端管理终端上的显示界面。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

需要事先说明的是，本发明是基于STM32芯片的，其原因在于STM32的功能相较于51单片机更加强大，速度更快，功耗极低。此外STM32有更多的内置外设，并且为用户编写了大量的库。因此虽然STM32的价格略高，但总体来说实际上的性价比相较于51单片机则更高。

此外还需要事先说明的是，本具体实施例涉及的垃圾桶为四个一组，每个垃圾桶对应一种垃圾，分别为“厨余”、“可回收”、“有害”和“其他”。

如图1所示，一种基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***，包含以下模块：

STM32芯片，用于完成分类垃圾桶管理***的逻辑运算工作。

数据库服务器，用于存储数据库；数据库中存放有预设关键词；本具体实施例中，预设关键词有1000条，由人工事先录入，涵盖日常生活和工作中可能产生的各种垃圾的名称，如“苹果”、“玻璃”以及“书”。每个预设关键词唯一对应一条运动控制指令。本具体实施例中，共有四条运动控制指令，分别为“厨余”、“可回收”、“有害”和“其他”，与四个垃圾桶为一一对应关系。

后端管理终端，用于向用户显示垃圾高度数据和运动控制指令；后端管理终端包含Windows7版本、Linux版本、IOS版本和Android版本；后端管理终端安装在用户的电脑或移动设备上，通过数据传输设备与本管理***相连，供用户查看当前垃圾桶的状态。

语音识别模块，用于控制语音识别设备将模拟语音指令转为待匹配关键词，用于接收来自数据传输模块的待匹配关键词，以及用于将语音识别控制指令发送给数据传输模块；语音识别模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进STM32芯片。

语音识别设备包含以下设备：

语音接收设备，用于接收来自用户的模拟语音指令，然后将模拟语音指令转发给模转数芯片。

模转数芯片，用于接收来自语音接收设备的模拟语音指令，然后将模拟语音指令转为数字语音指令，最后将数字语音指令转发给关键词识别芯片。

关键词识别芯片，用于接收来自模转数芯片的数字语音指令，然后从数字语音指令中识别出待匹配关键词，最后将待匹配关键词转发给语音识别模块。

本具体实施例中，语音识别设备以指示牌的形式安装在垃圾桶的附近。

本具体实施例中，语音接收设备为麦克风；关键词识别芯片选用SYN7318中文语音交互模块，或选用HLK-V20离线语音识别模块；其中：

SYN7318中文语音交互模块集成了语音识别、语音合成和语音唤醒功能模块，通过UART接口通讯方式接收命令帧。在语音识别方面，SYN7318可以支持10000条词条的语音识别，同时还可实现语义理解，从而用户不用再像中低端识别模块一样必须按固定文本发出指令。

SYN7318集成了语音唤醒，语音识别，语音交互，语音合成和MP3解码功能于一身，提供完整学习资料，视频资料，适用多种单片机，广泛应用于物联网、智能家居、智能家电、机器人、安防监控之类领域。SYN7318还具有清晰、自然、准确的中文语音合成效果。SYN7318具有文本智能分析处理功能，对常见的数值、电话号码、时间日期、度量衡符号之类格式的文本，模块能够根据内置的文本匹配规则进行正确的识别和处理，对存在多音字的文本模块可以自动对文本进行分析，判别文本中多音字的读法并合成正确的读音。SYN7318可以实现10级数字音量控制，音量更大，更广。SYN7318支持语速语调的调节，满足各种不同的应用需求。SYN7318内集成了77首声音提示音，可用于不同行业不同场合的信息提醒、报警之类功能。SYN7318支持非特定人命令词识别，即不限定被识别语音范围，男女老幼语音均可使用普通话进行识别。SYN7318支持定义10000条语音命令，识别命令词可以动态更新超时检测，模块支持MP3音频文件播放功能，用户可以通过MP3播放命令来开启MP3播放，并可以进行暂停、恢复、停止功能。

SYN7318支持六种特定命令词的语音唤醒名，另外还可以自定义一个唤醒名。SYN7318的识别准确率高。SYN7318的设计更加紧凑，方便各个场景的使用，方便移植；采用UART串口通讯，方便控制，以及识别结果的读取；自定义词典，可设计开发独具特色的产品。SYN7318对于SD(TF)卡播放MP3为即插即用型，无需单片机读写TF。SYN7318具有串口轻松控制语音识别功能，无需进行寄存器学习。SYN7318内置语音合成功能，能很方便的实现人机交互。

SYN7318的优势在于大大满足了人机交互领域对交互内容丰富程度的强烈需求。SYN7318的另一个优势是还可以支持识别词条的分类反馈能力，且可识别词条为1000条。

垃圾高度测量模块，用于控制垃圾高度测量设备测量垃圾桶内的垃圾高度数据，用于接收来自数据传输模块的垃圾高度数据，以及用于将垃圾高度测量指令发送给数据传输模块；垃圾高度测量模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进STM32芯片。

本具体实施例中，垃圾高度测量设备为超声波测距模块，安装在垃圾桶的桶口上，测量方向朝向桶底；具体来说选用US-100超声波模块。这是因为US-100超声波模块是目前精度最高的超声波测距模块，可实现0-4.5m非接触测距，电压输入范围宽，静态时功耗低。US-100模块最大的优点是自带温度补偿，这样可以对测距结果进行校正。

对于垃圾桶这类工作环境十分恶劣的应用对象，本发明选用US-100。

运动控制模块，用于接受来自主控模块的运动控制指令并转发给数据传输模块，用于根据运动控制指令控制开启或闭合垃圾桶的桶盖的电机的运动，用于控制位置检测设备测量马桶盖的开启角度，用于将位置检测指令发送给数据传输模块，以及用于接收来自数据传输设备的开启角度；运动控制模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进STM32芯片。

数据传输模块，用于控制数据传输设备接收来自语音识别设备的待匹配关键词、来自垃圾高度测量设备的垃圾高度数据、来自位置检测设备的开启角度，以及来自数据库服务器的匹配结果，用于接收来自语音识别模块的语音识别控制指令、来自垃圾高度测量模块的垃圾高度测量指令，来自主控模块的匹配指令，以及来自运动控制模块的运动控制指令和位置检测指令，用于控制数据传输设备将语音识别控制指令转发给语音识别设备、将垃圾高度测量指令转发给垃圾高度测量设备、将位置检测指令转发给位置检测设备、将运动控制指令转发给电机、将待匹配关键词、垃圾高度数据、开启角度和匹配结果转发给主控模块、将匹配指令和待匹配关键词转发给数据库服务器，以及将运动控制指令和垃圾高度数据转发给后端管理终端；数据传输模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进STM32芯片。

本具体实施例中，数据传输模块为STM32F103最小***为核心。具体来说：

STM32F103C8T6是STM32系列中的一款基于ARMCortex-M内核的32位的微控制器，自带高速存储器，具有丰富的增强I/O端口，与所有的ARM工具和软件兼容。STM32F103C8T6支持三种低功耗模式：待机模式，内部1.8V部分的供电被切断，部分振荡器被关闭，只保留后备寄存器的内容，待机电路继续工作；睡眠模式，即只有CPU停止工作；停机模式，即存储器和寄存器内容不丢失，但是电能消耗很低。

本具体实施例中，数据传输设备为WIFI模块，具体来说：选用ESP32-S小体积多功能音频模组。

ESP32-S采用双核ESP32为主控，模组内部配置4M PSRAM和CodeC音频处理芯片，目前广泛应用于物联网场场景。采用ESP32-S集成了WIFI、传统蓝牙和低功耗蓝牙(BLUEBeacon)，带有2个高性能的32位LX6CPU，采用7级流水线架构，主频调整范围80MHz到240MHz，片上传感器:霍尔传感器、温度传感器等。

ESP32-S完全符合WIFI802.11b/g/n/e/i和蓝牙4.2标准，可作为主模式构建独立的网络控制器，也可以作为从机搭载于其他主机MCU运行为现有设备增加联网功能。ESP32-S的IESP32-A1S模组支持云平台接入，这方便了用户接入亚马逊/百度语音识别服务。ESP32-S还具有加速蓝牙+WIFI双频音频解决方案的开发进程、支持多种主流压缩和无损音频格式，包括M4A、AAC、FLAC、OGG、OPUS、MP3等。

ESP32-S具有高度灵敏、低功耗、安全可靠、体积小的特点，采用低功耗双核32位CPU，使用寿命长。

ESP32-S的主芯片采用低功耗双核32位CPU，主频高达240MHz，运算能力高达600DMIPS。支持两路MIC输入和Linein方式输入，支持耳机和扬声器输出，内置520KB SRAM+8M PSRAM，默认32Mbit SPI Flash，支持SoftAP和Staion模式，体积小的802.11b/g/n WI-F1+BT/BLE SoC模块，支持UART/SP1/12C/12S/PWM/ADC/DAC等，支持固件升级(FOTA)，天线支持板载天线或者IPEX座输出，支持多种主流压缩和无损音频格式，包括M4A、AAC、FLAC、OGG、MP3、WAV等。

主控模块，用于接收来自数据传输模块的待匹配关键词、垃圾高度数据、开启角度和匹配结果，用于根据垃圾高度数据、开启角度和匹配结果处理得到运动控制指令，并将运动控制指令发送给运动控制模块；主控模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进STM32芯片。

另一种选择，HLK-V20，则是针对大量纯离线控制场景的离线语音识别模块，目前广泛应用于智能家居、智能小家电、玩具、灯具、工业、医疗、物联网、汽车、安防与照明这些需要语音操控的产品。HLK-V20采用32bitRSIC架构内核，并加入了专门针对信号处理和语音识别所需要的DSP指令集，支持浮点运算的FPU运算单元，以及FFT加速器，通过神经网络对音频信号进行训练学习，提高语音信号的识别能力。

HLK-V20支持串口模块双模自定义唤醒词，支持150条本地指令离线识别，可自由定制唤醒词、命令词与应答播报词。HLK-V20的AI智能离线语音识别模块支持唤醒词自定义，且支持中英文。HLK-V20采用小尺寸封装，模块尺寸仅16X18mm，预留了更多设计空间，通用串口协议。

HLK-V20是基于32bitRISC架构的，支持DSP指令集以及FPU浮运算单元，支持FFT加速，支持1路和4路模拟MIC输入，SNR≥94db，支持双声道DAC输出，支持12sinput/output，最多支持13个GPIO，支持快速便捷的UART，12C之类控制协议开发。

对于本具体实施例的需求，SYN7318或HLK-V20都能很好的满足。

匹配结果由数据库服务器根据匹配指令将待匹配关键词逐一比对预设关键词，然后根据比对的结果得到，具体来说：

如果有预设关键词与待匹配关键词匹配，则将预设关键词对应的运动控制指令作为匹配结果输出，转发给数据传输设备。

否则，将“NULL”作为匹配结果输出，转发给数据传输设备。

以下为用户使用本发明具体实施例进行垃圾投放的方法，用以说明本发明具体实施例的运行过程：

S100.垃圾高度测量模块以人工预定的频率，依次通过数据传输模块、ESP32-S向US-100发送垃圾高度测量指令；US-100每接到一次垃圾高度测量指令，就测量一次当前桶口到垃圾顶端的距离，然后将这个距离作为垃圾高度数据，依次通过ESP32-S、数据传输模块返回给垃圾高度测量模块和主控模块；应注意的是，这里的垃圾高度数据是桶口到垃圾顶端的距离，因此这个值越小，说明垃圾越高。

运动控制模块以人工预定的频率，依次通过数据传输模块、ESP32-S向位置检测设备发送位置检测指令；位置检测设备每接到一次位置检测指令，就测量一次当前每个垃圾桶盖相对于水平面的夹角，然后将四个夹角数值打包作为开启角度，依次通过ESP32-S、数据传输模块返回给运动控制模块和主控模块。

用户靠近安装了本管理***的垃圾桶，对着麦克风说出了如下词：“玻璃”。

S200.麦克风接收到音频振动，依次通过ESP32-S、数据传输模块向语音识别模块发送了一个中断信号，表明有模拟语音指令待识别；语音识别模块收到该中断信号后，依次通过数据传输模块、ESP32-S向语音识别设备发送了一条语音识别控制指令，完成握手；语音识别设备开始进行语音识别。

S300.麦克风将“玻璃”的模拟语音指令发送给SYN7318芯片，SYN7318芯片将“玻璃”的模拟语音指令转为数字语音指令，再从数字语音指令中识别出待匹配关键词“玻璃”，最后将待匹配关键词“玻璃”发送给ESP32-S。

S400.ESP32-S将待匹配关键词“玻璃”发送给STM32中的数据传输模块；数据传输模块再将待匹配关键词“玻璃”分别发给语音识别模块和主控模块。

S500.主控模块收到待匹配关键词“玻璃”，发出匹配指令，然后将匹配指令依次经过数据传输模块、ESP32-S发给数据库服务器。

S600.数据库服务器将收到的待匹配关键词“玻璃”与数据库中的预设关键词逐一比对，发现有一个预设关键词“玻璃”，这和待匹配关键词“玻璃”匹配，于是将预设关键词“玻璃”对应的运动控制指令“可回收”打包作为匹配结果，依次经过ESP32-S、数据传输模块返还给主控模块。

S700.主控模块收到匹配结果“可回收”，结合如图2所示的“可回收”垃圾桶的当前最新的垃圾高度的值大于5cm，且当前最新的开启角度为0，决定需要开启“可回收”垃圾桶，于是将本条运动控制指令经由运动控制模块、数据传输模块、ESP32-S发给“可回收”垃圾桶的电机；“可回收”垃圾桶的电机上配套的驱动电路读取本条运动控制指令，使电机向开启方向转动，带动桶盖开启。

S800.“可回收”垃圾桶的电机上配套的驱动电路自打开时刻起进行倒计时，当达到人工预设的开启时间后，则使电机向关闭方向转动，带动桶盖关闭。

如图3所示，另一种情况，在S700中，如果主控模块收到的最新的垃圾高度数据小于等于5cm，则发出更换预警。

此外，后端管理终端上实时显示四个垃圾桶的当前状态；需要说明的是，本具体实施例中，垃圾高度数据小于等于5cm和桶盖打开都显示“打开”，但如果垃圾高度数据小于等于5cm，本***还会通过互联网向垃圾清运人员推送警报消息，这就是所谓的更换预警。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于STM32芯片的分类垃圾桶管理***，其特征在于：包含以下模块：

STM32芯片，用于完成所述分类垃圾桶管理***的逻辑运算工作；

数据库服务器，用于存储数据库；所述数据库中存放有预设关键词；每个预设关键词唯一对应一条运动控制指令；

后端管理终端，用于向用户显示垃圾高度数据和运动控制指令；所述后端管理终端包含Windows 7版本、Linux版本、IOS版本和Android版本；

语音识别模块，用于控制语音识别设备将模拟语音指令转为待匹配关键词，用于接收来自数据传输模块的所述待匹配关键词，以及用于将语音识别控制指令发送给数据传输模块；所述语音识别模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

垃圾高度测量模块，用于控制垃圾高度测量设备测量垃圾桶内的垃圾高度数据，用于接收来自数据传输模块的所述垃圾高度数据，以及用于将垃圾高度测量指令发送给数据传输模块；所述垃圾高度测量模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

运动控制模块，用于接受来自主控模块的运动控制指令并转发给数据传输模块，用于根据所述运动控制指令控制开启或闭合垃圾桶的桶盖的电机的运动，用于控制位置检测设备测量马桶盖的开启角度，用于将位置检测指令发送给数据传输模块，以及用于接收来自数据传输设备的所述开启角度；所述运动控制模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

数据传输模块，用于控制所述数据传输设备接收来自所述语音识别设备的待匹配关键词、来自所述垃圾高度测量设备的垃圾高度数据、来自所述位置检测设备的开启角度，以及来自所述数据库服务器的匹配结果，用于接收来自所述语音识别模块的语音识别控制指令、来自所述垃圾高度测量模块的垃圾高度测量指令，来自主控模块的匹配指令，以及来自所述运动控制模块的运动控制指令和位置检测指令，用于控制所述数据传输设备将所述语音识别控制指令转发给所述语音识别设备、将所述垃圾高度测量指令转发给所述垃圾高度测量设备、将所述位置检测指令转发给所述位置检测设备、将所述运动控制指令转发给电机、将所述待匹配关键词、所述垃圾高度数据、所述开启角度和所述匹配结果转发给主控模块、将所述匹配指令和待匹配关键词转发给所述数据库服务器，以及将所述运动控制指令和所述垃圾高度数据转发给后端管理终端；所述数据传输模块采用Keil uVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

主控模块，用于接收来自所述数据传输模块的待匹配关键词、垃圾高度数据、开启角度和匹配结果，用于根据所述垃圾高度数据、所述开启角度和所述匹配结果处理得到运动控制指令，并将所述运动控制指令发送给所述运动控制模块；所述主控模块采用KeiluVision5软件编写、调试，以及烧录进所述STM32芯片；

所述数据传输模块为STM32F103最小***为核心；

所述语音识别设备包含以下设备：

语音接收设备，用于接收来自用户的模拟语音指令，然后将所述模拟语音指令转发给模转数芯片；

模转数芯片，用于接收来自所述语音接收设备的模拟语音指令，然后将所述模拟语音指令转为数字语音指令，最后将所述数字语音指令转发给关键词识别芯片；

关键词识别芯片，用于接收来自所述模转数芯片的数字语音指令，然后从所述数字语音指令中识别出待匹配关键词，最后将所述待匹配关键词转发给语音识别模块；

所述语音接收设备为麦克风；

所述垃圾高度测量设备为超声波测距模块；

所述数据传输设备为WIFI模块；

所述匹配结果由所述数据库服务器根据所述匹配指令将所述待匹配关键词逐一比对所述预设关键词，然后根据比对的结果得到，具体来说：

如果有预设关键词与待匹配关键词匹配，则将所述预设关键词对应的运动控制指令作为所述匹配结果输出，转发给所述数据传输设备；

否则，将“NULL”作为所述匹配结果输出，转发给所述数据传输设备。

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