基于stm32单片机的河流垃圾清理潜水艇.docx

基于stm32单片机的河流垃圾清理潜水艇

【摘要】

基于STM32F103ZET6单片机设计了一款基于stm32单片机的河流垃圾清理潜水艇，该设备可以实现潜水功能并且摄像观测水底情况来进行水底垃圾清理工作。该设备可以通过TFTLCD显示屏在操作者手中显示潜水艇上摄像头拍摄的水底情况，并利用潜水艇的移动来将水底存在的垃圾收集到潜水艇中来带到岸上处理，为了方便水下观测，还可以用VL53L0X来检测潜水艇离水底的实时距离。河流垃圾清理潜水艇的硬件部分主要由STM32F103ZET6主控板、OV7725摄像头模块、2.8寸TFTLCD显示屏模块、按键模块、L298N电机驱动模块以及电机、VL53L0X激光测距模块组成，显示屏可以用来显示摄像头拍摄内容，也可以显示VL53L0X实时测量的数据。按键控制潜水艇的水中运动包括前进、转弯、上浮、下沉，单片机发出指令给L298N来控制电动机运动。

【关键词】：STM32F103ZET6单片机；OV7725摄像头模块；L298N电机驱动模块；VL53L0X激光测距模块。

目录TOC\o1-2\h\u

一、引言……………1

二、设计方案讨论 2

（一）设计思路 2

（二）系统构成 3

（三）模块介绍……………3

三、系统的硬件设计……………..………………10

（一）电源电路……………..11

（二）按键控制电路……….12

（三）ov7725模块电路………..…………...12

（四）LCD显示电路……………13

（五）VL53L0X激光测距模块电路………14

（六）L298N电机驱动模块电路………….14

四、系统的软件设计 15

（一）软件主程序 15

（二）VL53L0X程序 16

（三）LCD液晶显示模块程序 17

（四）ov7725摄像程序 18

（五）按键子程序 18

（六）电机驱动程序 19

五、仿真和调试…………………..19

（一）焊接调试 19

（二）功能调试 20

六、总结与展望…………………..23

（一）总结…………………..23

（二）展望…………………..24

致谢………………..25

七、参考文献……………………..26

八、附录…………..27

PAGE2

一、引言

（一）课题研究背景

塑料的发明，给人类的生产生活带来了极大便利。与此同时，其污染问题也不容忽视。塑料从材料本身讲并不能与污染物画等号，塑料污染的本质是塑料废弃物不当管理造成的环境泄漏。其中微塑料进入食物链还可能会对人体健康带来严重危害。城市河流是我国水环境的重要组成部分，也是城市居民生活、生产的重要水资源，与社会发展和人居环境的改善关系密切，具有自然和社会双重属性。塑料垃圾具有污染物的富集终态和污染源头的双重作用，直接或间接污染水体。我国河流垃圾状况刻不容缓，因此设计出一款可以清理水滴垃圾的装置就很有必要了。

（二）国内外研究现状

1、国外

状似驳船的“拦截者”（TheInterceptor）可以截留数千吨塑料，防止其进入海洋。这项技术由荷兰非政府组织“海洋清理”（TheOceanCleanup）发明，其主体结构上连接着一条以一定角度横贯河流的屏障带，可将漂浮的塑料引入驳船中。塑料进入船内后沿着传送带进入“拦截者”的腹舱，在那里分类并准备回收。该装置使用太阳能供电，每天可清除超过50吨的塑料垃圾，目前已经在马来西亚、印度尼西亚和多米尼加共和国的三条河流中投入使用，但发明者的目标更高：他们希望最终在全球污染最严重1000条河流上部署“拦截者”，总共拦截数百万吨即将进入海洋的塑料。

爱奇星（Ichthion）公司开发了一套名为阿祖尔（Azure）的装置，其目的很明确：拦截厄瓜多尔两条主要河流中的垃圾，防止其随着洋流流到以生物多样性著称的加拉帕戈斯群岛（GalapagosIslands）。这项发明也利用屏障将垃圾引至沿河的