CN104609064A - 一种自动分拣垃圾桶及分拣方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动分拣垃圾桶及分拣方法，包括下端外壳内的四个独立的内胆，上端外壳内设置有收集板，收集板上设置有音频传感器，收集板的底部设置有通过导板电机驱动能够开合的导板，收集板的下方设置有通过导向电机带动能够分别向四个内胆倾斜的导向板，音频传感器连接有控制模块，控制模块连接导向电机和导板电机；控制模块包括接收音频传感器信号的单片机，单片机连接有驱动模块，驱动模块连接导向电机和导板电机。音频传感器将不同物品撞击产生的声频信号转换为数据信号后存入单片机库，单片机根据不同物品调用单片机芯片为主的控制系统相应的延时程序，经驱动后输出控制导向电机带动导向板偏转，使不同垃圾进入不同的垃圾桶内。

Description

一种自动分拣垃圾桶及分拣方法
技术领域
本发明涉及一种垃圾桶，具体涉及一种自动分拣垃圾桶及分拣方法，
背景技术
垃圾桶，在维护社会环境卫生方面扮演着重要角色，随着社会的快速发展，人类对生活品质的要求也逐渐提高，因此更加人性化的公共设施研究成为亟待解决的问题。此次，我们设计方案的目的在于通过自动感应、识别、分拣实现对垃圾的分类处理，成功简化传统人工垃圾分类的繁琐程序。
“仓廪实而知礼节，衣食足而知荣辱”。从垃圾桶的发展我们看到了我国人民环保意识的不断深化，意识到了人们对于舒适整洁的生存环境，高质量的生活品质的不断渴求，更感受到了我国社会物质、精神双文明的飞速发展。
现有的垃圾桶存在以下优缺点：
土坑垃圾堆的优点：使垃圾集中处理；缺点：风吹过会发生垃圾满天飞的现象。
简易垃圾桶的优点：较好储蓄垃圾；缺点：因为垃圾筒制造材料缝隙过大又无盖,所以散发刺鼻的气味。
单筒垃圾桶的优点：脚踏式和投口式的垃圾桶造型美观，抑制气味的散发；缺点：垃圾混和以致后期处理工序繁琐，造成资源的浪费。
分类垃圾桶的优点：分为不可回收/可回收两个区,减少可利用资源浪费现象；缺点：不能智能的将行人未分类投放的垃圾进行自动分拣处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种自动分拣垃圾桶及其分拣方法，能够简化传统人工垃圾分类的繁琐程序及减少带来的环境影响。
为了达到上述目的，一种自动分拣垃圾桶，包括置于底座上的上端外壳和下端外壳，下端外壳内设置有四个独立的内胆，上端外壳内设置有收集板，收集板上设置有音频传感器，收集板的底部设置有通过导板电机驱动能够开合的导板，收集板的下方设置有通过导向电机带动能够分别向四个内胆倾斜的导向板，上端外壳顶部设置有上盖，音频传感器连接有控制模块，控制模块连接导向电机和导板电机；
所述控制模块包括接收音频传感器信号的单片机，单片机连接有驱动模块，驱动模块连接导向电机和导板电机。
所述上端外壳上固定有支架，支架上固定有光伏板。
所述下端外壳上设置有把手。
所述上端外壳内对称设置有两个固定座，固定座上均设置有固定杆和通过导板电机带动转动的丝杆，丝杆均连接有能够通过丝杆转动控制开合的导板，导板套设在固定杆上。
所述上端外壳上设置有红外传感器，上盖连接有上盖电机，红外传感器连接单片机，驱动模块连接上盖电机。
所述上盖电机、导向电机和导板电机均采用步进电机。
所述单片机采用STC89C52系列，驱动模块采用ULN2803系列。
一种自动分拣垃圾桶的分拣方法，包括以下步骤：
步骤一：打开上盖，投入垃圾，垃圾碰撞收集板产生声音，收集板上的音频传感器收集声音发送给单片机；
步骤二：单片机将音频传感器发送来的频率值转换为控制信号，并将控制信号发送至驱动模块,驱动模块控制导向电机，导向电机带动导向板偏向；
步骤三：单片机控制驱动模块使导板电机带动导板对称打开，使垃圾掉入相应的内胆中；
步骤四：垃圾掉入相应的内胆后系统复位待机。
所述步骤一中，当有人靠近时，上端外壳上的有红外传感器发送信号给单片机，单片机通过控制模块控制上盖电机带动上盖打开。
所述步骤二中，音频传感器发送给单片机的频率值为N，若N≤200Hz，则驱动模块控制导向电机使导向板偏向第一内胆；
若200Hz＜N≤500Hz，则驱动模块控制导向电机使导向板偏向第二内胆；
若500Hz＜N≤900Hz，则驱动模块控制导向电机使导向板偏向第三内胆；
若N＞900Hz，则驱动模块控制导向电机使导向板偏向第四内胆。
与现有技术相比，本发明采用音频传感器将不同物品撞击产生的声频信号转换为数据信号后存入单片机库，单片机运算后，根据不同物品调用单片机芯片为主的控制系统相应的延时程序，经驱动后输出控制导向电机带动导向板偏转，使不同垃圾进入不同的垃圾桶内，本发明能够将不同的垃圾分类收集，这样就真正的达到了节能和环保的目的。
进一步的，本发明在光照条件满足的情况下通过光伏板接收光能，再通过光伏充电控制器将转换的电能储存到蓄电池里。
进一步的，本发明利用红外传感器接感应物体接近时的光信号转换成电信号传输给原动器触发控制装置，产生相应的机械动作带动桶盖开启或关闭。
附图说明
图1为一种自动分拣垃圾桶的结构示意图；
图2为一种自动分拣垃圾桶的外形示意图；
图3为一种自动分拣垃圾桶的控制模块框图；
图4为一种自动分拣垃圾桶的分拣方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1和图2，一种自动分拣垃圾桶，包括置于底座8上的上端外壳15和下端外壳6，下端外壳6内设置有四个独立的内胆9，上端外壳15内设置有收集板3，收集板3上设置有音频传感器，收集板3的底部设置有通过导板电机12驱动能够开合的导板13，收集板3的下方设置有通过导向电机11带动能够分别向四个内胆9倾斜的导向板5，上端外壳15顶部设置有上盖16，上盖16连接有上盖电机14，音频传感器连接有控制模块，控制模块连接导向电机11和导板电机12，上端外壳15上固定有支架2，支架2上固定有光伏板1，上端外壳15上设置有红外传感器，上端外壳15内对称设置有两个固定座4，固定座4上均设置有固定杆和通过导板电机12带动转动的丝杆，丝杆均连接有能够通过丝杆转动控制开合的导板13，导板13套设在固定杆上，下端外壳6上设置有把手7，上盖电机14、导向电机11和导板电机12均采用步进电机，单片机采用STC89C52系列，驱动模块采用ULN2803系列；
参见图3，控制模块包括接收音频传感器信号和红外传感器信号的单片机，单片机连接有驱动模块，驱动模块连接上盖电机14、导向电机11和导板电机12。
参见图4，一种自动分拣垃圾桶的分拣方法，包括以下步骤：
步骤一：当有人靠近时，上端外壳15上的有红外传感器发送信号给单片机，单片机通过控制模块控制上盖电机14带动上盖16打开，投入垃圾，垃圾碰撞收集板3产生声音，收集板3上的音频传感器收集声音发送给单片机；
步骤二：单片机将音频传感器发送来的频率值转换为控制信号，并将控制信号发送至驱动模块,驱动模块控制导向电机11，导向电机11带动导向板5偏向；
音频传感器发送来的频率值为N，若N≤200Hz，则驱动模块控制导向电机11使导向板5偏向第一内胆；
若200Hz＜N≤500Hz，则驱动模块控制导向电机11使导向板5偏向第二内胆；
若500Hz＜N≤900Hz，则驱动模块控制导向电机11使导向板5偏向第三内胆；
若N＞900Hz，则驱动模块控制导向电机11使导向板5偏向第四内胆；
步骤三：单片机控制驱动模块使导板电机12带动导板13对称打开，使垃圾掉入相应的内胆9中；
步骤四：垃圾掉入相应的内胆9后系统复位待机。
本发明是我们生活中随处可见的垃圾桶，小到个人的生活环境，大到国家的环境保护，垃圾桶的人性化改造都具有着实用应用性意义。而如今时代发展迅猛，新能源的发现及其应用，智能自动化的倡导，节能环保的大力宣传比比皆是。于是，在这样的社会大背景的前提下，太阳能红外感应自动分拣型垃圾桶对新技术应用，改善公民环保意识都有很大的有益效果。
该系统不仅可以实现自动分拣功能，从而进一步解放劳动力以提高工作效率，而且开发并利用太阳能这个新能源，结合红外感应、3D打印技术来完成外观造型及实物模型，所以我们在设计整个系统协调、高效的运作的同时，更要致力于新能源的利用、简化各系统模块结构。可见这是一款符合我国国情和人们生活需求的分拣系统(垃圾桶)。

Claims (10)

1.一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：包括置于底座(8)上的上端外壳(15)和下端外壳(6)，下端外壳(6)内设置有四个独立的内胆(9)，上端外壳(15)内设置有收集板(3)，收集板(3)上设置有音频传感器，收集板(3)的底部设置有通过导板电机(12)驱动能够开合的导板(13)，收集板(3)的下方设置有通过导向电机(11)带动能够分别向四个内胆(9)倾斜的导向板(5)，上端外壳(15)顶部设置有上盖(16)，音频传感器连接有控制模块，控制模块驱动导向电机(11)和导板电机(12)；
所述控制模块包括接收音频传感器信号的单片机，单片机连接有驱动模块，驱动模块连接导向电机(11)和导板电机(12)。
2.根据权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述上端外壳(15)上固定有支架(2)，支架(2)上固定有光伏板(1)。
3.根据权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述下端外壳(6)上设置有把手(7)。
4.根据权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述上端外壳(15)内对称设置有两个固定座(4)，固定座(4)上均设置有固定杆和通过导板电机(12)带动转动的丝杆，丝杆均连接有能够通过丝杆转动控制开合的导板(13)，导板(13)另一端套设在固定杆上。
5.根据权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述上端外壳(15)上设置有红外传感器，上盖(16)连接有上盖电机(14)，红外传感器连接单片机，驱动模块连接上盖电机(14)。
6.根据权利要求5所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述上盖电机(14)、导向电机(11)和导板电机(12)均采用步进电机。
7.根据权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶，其特征在于：所述单片机采用STC89C52系列，驱动模块采用ULN2803系列。
8.权利要求1所述的一种自动分拣垃圾桶的分拣方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：打开上盖(16)，投入垃圾，垃圾碰撞收集板(3)产生声音，收集板(3)上的音频传感器收集声音发送给单片机；
步骤二：单片机将音频传感器发送来的频率值转换为控制信号，并将控制信号发送至驱动模块，驱动模块控制导向电机(11)，导向电机(11)带动导向板(5)偏向；
步骤三：单片机控制驱动模块使导板电机(12)带动导板(13)对称打开，使垃圾掉入相应的内胆(9)中；
步骤四：垃圾掉入相应的内胆(9)后系统复位待机。
9.根据权利要求8所述的一种自动分拣垃圾桶的分拣方法，其特征在于：所述步骤一中，当有人靠近时，上端外壳(15)上的有红外传感器发送信号给单片机，单片机通过控制模块控制上盖电机(14)带动上盖(16)打开。
10.根据权利要求8所述的一种自动分拣垃圾桶的分拣方法，其特征在于：所述步骤二中，音频传感器发送给单片机的频率值为N，若N≤200Hz，则驱动模块控制导向电机(11)使导向板(5)偏向第一内胆；
若200Hz＜N≤500Hz，则驱动模块控制导向电机(11)使导向板(5)偏向第二内胆；
若500Hz＜N≤900Hz，则驱动模块控制导向电机(11)使导向板(5)偏向第三内胆；
若N＞900Hz，则驱动模块控制导向电机(11)使导向板(5)偏向第四内胆。
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