一种小型有机垃圾处理自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种小型有机垃圾处理自动控制系统。包括自动控制系统和处理仓。自动控制系统中，单片机系统电路分别与电源稳定、控制面板工作状态显示、控制面板、参数显示、蜂鸣报警、风机控制、加热器控制和数据采集等电路连接。加热器控制和风机控制电路分别与处理仓的加热器和风机接口连接；数据采集电路分两路分别与处理仓的温度和含氧量传感器接口连接。该系统以嵌入式单片机为控制核心，通过温度和含氧量传感器检测处理仓中的温度和含氧量，经接口电路将信号传递到单片机经处理，然后发出执行信号，控制进风机和加热器执行相应的动作，以达到有机垃圾的有效处理。该系统结构简单，制造成本低，性能稳定，自动化、智能化程度高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及固体废物的处理，尤其是涉及一种小型有机垃圾处理自动 控制系统。
技术介绍
有机垃圾是指居民在生活消费过程中形成的生活废物。近年来，随着经济的发展，城市规模迅速扩大，全国城市生活垃圾每年超过1.3亿吨，人均年产量 己达到440千克，并仍在以每年8%-10%的速度快速增长。城市生活垃圾作为一 种重要的污染物，对环境的危害显而易见占地过多、影响大气及景观、污染 水体、土壤渣土化，已成为火灾的隐患及有害生物传染疾病的巢穴等。另一方 面，传统的有机垃圾处理方式主要是集中掩埋和焚烧，掩埋对土质和地下水都 有危害,而且由于有些物质需要很长时间才能分解所以循环时间很长；焚烧对大 气层破坏和空气的污染。因此有机垃圾的处理问题已经成为世界环境保护领域 研究的重要课题。
技术实现思路
由于
技术介绍
中对有机垃圾处理方式存在很多缺陷，本技术的目的在 于提供一种小型有机垃圾处理自动控制系统，配合已有的小型有机垃圾处理系 统，将产生的垃圾就地全程自动处理。本技术采用的技术方案是本技术包括自动控制系统和处理仓。所述的自动控制系统包括单片机 系统电路、电源稳定电路、控制面板工作状态显示电路、控制面板电路、参数 显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器控制电路和数据采集电路； 单片机系统电路分别与电源稳定电路、控制面板工作状态显示电路、控制面板 电路、参数显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器控制电路和数据 采集电路连接；加热器控制电路与处理仓的加热器接口连接；风机控制电路与 处理仓的风机接口连接；数据采集电路分两路分别与处理仓的温度传感器接口 和含氧量传感器接口连接。所述单片机系统电路核心为ATmegal6-8PU单片机，其外接引脚主要由 电源引脚、控制引脚、1/0引脚组成，基本的外接电路包括8MHZ晶体谐振器和 复位电路。所述电源稳定电路采用市电220V供电，变压器输出24V、 5V、 -5V三路。 每路再经电桥电路整流，经电容滤波后，分别接入稳压模块7805，输出端接入 单片机的VCC脚。所述控制面板工作状态显示电路由三个LED指示灯组成，三个LED—端 分别与电阻R4、 R5、 R6连接，另一端分别与单片机的PD4、 PD5、 PD6连接。所述控制面板电路由四个按键电路组成，四个按键分别与单片机的PD0 PD3脚连接。所述参数显示电路包括五个七段数码管，五个七段数码管的八个输入端 通过数据总线与单片机PC0 PC7连接，五个七段数码管的使能脚通过PNP管 和电阻R13 R17分别与单片机的PB0 PB4连接。所述蜂鸣报警电路蜂鸣器通过三极管与电源稳定电路输出端连接，控制 端直接和单片机的PD7连接。所述风机控制电路由电机驱动芯片LG9100组成，该芯片的OA、 OB脚 分别与处理仓中电机的正负极连接，IA、 IB脚分别与单片机的PB5、 PB6脚连 接。所述加热器控制电路由晶体管和继电器组成，晶体管通过电阻R12与单片机的PB7连接。所述数据采集电路由多个温度传感器PT100多个含氧量传感器 GMS-10RVS和多个放大器组成，PT100温度传感器和GMS-10RVS含氧量传感 器分别与放大器相连，传感器置于处理仓的不同位置，电路的输出端与单片机 的PA0 PA7连接。本技术具有的有益效果是能够自动对机垃圾处理系统分解有机垃圾过程中的处理仓的温度以及含氧 量进行实时监测并通过单片机系统控制电机与加热器采取相应动作使反应处理 仓内温度与含氧量保持在一定范围内，从而提高有机垃圾处理的速率和效率。 本技术可以应用到居民区、饭店等垃圾集中产生区，将有机垃圾转化为高 效的有机肥料的小型有机垃圾处理自动控制系统。不仅可以方便人们处理生活 中的垃圾，而且解决了垃圾集中处理带来的种种问题。附图说明-图l是本技术的总体结构框图。图2是本技术控制部分的主程序框图。图3是本技术的单片机系统电路。图4是本技术的电源稳定电路。 图5是本技术的控制面板工作状态显示电路。图6是本技术的控制面板电路。 图7是本技术的参数显示电路。 图8是本技术的蜂鸣报警电路。 图9是本技术的风机控制电路。 图10是本技术的加热器控制电路。 图ll是本技术的数据采集电路。具体实施方式以下结合附图和实施例对本发作进一步的说明。在图1总体方案框图所示，包括自动控制系统和处理仓。所述的自动控制 系统包括单片机系统电路、电源稳定电路、控制面板工作状态显示电路、控制 面板电路、参数显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器控制电路和 数据采集电路；单片机系统电路分别与电源稳定电路、控制面板工作状态显示 电路、控制面板电路、参数显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器 控制电路和数据采集电路连接；加热器控制电路与处理仓的加热器接口连接； 风机控制电路与处理仓的风机接口连接；数据采集电路分两路分别与处理仓的 温度传感器接口和含氧量传感器接口连接。温度传感器、含氧量和被控制风机与加热器分布在系统的处理仓内。温度 传感器和含氧量传感器分别测量处理仓中的温度和含氧量，传感器测量到的信 号经过数据采集电路处理之后传递到单片机。单片机系统将接收到的信号经程 序处理后的发出控制信号，分别通过加热器控制电路和风机控制电路控制处理 仓中的加热装置和风机采取相应动作控制处理仓内的温度和含氧量。系统启动 后，电源稳定电路开始供电，单片机系统电路先读取控制面板控制电路值，若 没有则按系统默认值设定各项参数，并随时送给参数显示电路。参数设置完毕 后，读取数据采集电路送入的信号，通过内部算法，输出控制信号，驱动加热 器和风机执行相应的动作，此过程反复进行直到有机垃圾处理完成。当系统发 生故障导致内部温度超过报警温度，蜂鸣报警电路报警。在图2中，所述控制部分的主程序框图，分为两部分控制程序执行和系 统参数设置。首先系统开机，从单片机中集成的EEPROM处读取各项原始参数， 初始化，等待"执行键"信号。若检测到"执行键"信号则程序直接进入控制程序 执行状态，若没有检测到则程序先进入参数设置状态，设置完毕一项参数后，将设定值送入单片机中集成的EEPROM内保存，并通过参数显示电路显示。全 部参数设置完毕后按执行键进入运行状态。控制面板可以对三个参数进行设置， 温度、含氧量、发酵反应循环次数。参数设置完成后需按"执行键"结束参数设置， 并且之后进入控制程序执行。如没有完成参数设置，可反复执行上述过程，可 实现对每个参数的设置。控制程序执行时，程序先设定好从温度和含氧量传感 器中获取信号的时间间隔，时间间隔到时从温度和含氧量传感器中获取当前状 态的温度和含氧量的数值，并与系统初始时刻设定的值相比较，经PID控制算 法的处理，输出PWM信号控制风机和加热器的工作，当获取的温度值超过报警 温度时，蜂鸣器报警，并直接关闭加热器以降低温度。在图3中，所述单片机系统电路其核心为ATmegal6-8PU单片机，其外 接引脚主要由电源引脚、控制引脚、1/0引脚组成，基本的外接电路包括8MHZ 晶体谐振器和复位电路。实现对采集数据的处理通过内部算法控制加热器和风机采取相应动作。在图4中，所述电源稳定电路采用市电220V供电，变压器输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型有机垃圾处理自动控制系统，包括自动控制系统和处理仓，其特征在于：所述的自动控制系统包括单片机系统电路、电源稳定电路、控制面板工作状态显示电路、控制面板电路、参数显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器控制电路和数据采集电路；单片机系统电路分别与电源稳定电路、控制面板工作状态显示电路、控制面板电路、参数显示电路、蜂鸣报警电路、风机控制电路、加热器控制电路和数据采集电路连接；加热器控制电路与处理仓的加热器接口连接；风机控制电路与处理仓的风机接口连接；数据采集电路分两路分别与处理仓的温度传感器接口和含氧量传感器接口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩波，周斯忠，王崇明，厦彪，王红，顾大强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]