CN107298264A - 一种智能化垃圾桶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能化垃圾桶，包括支架、控制装置以及安装在支架上的垃圾桶体，支架包括相对设置的两个立板、连接两个立板的底板，控制装置包括单片机、与单片机相连接的烟雾传感器、垃圾桶空满检测电路、报警模块、显示模块和蓝牙通信模块，所述蓝牙通信模块连接一手机。本发明能够通过烟雾传感器检测垃圾桶当前状态，并通过显示屏显示出来，若发生自燃状况，则通过报警模块发出报警声，提醒过路人，通过红外发射管和红外接收管检测垃圾桶体内垃圾的收集情况，垃圾装满垃圾桶即通过蓝牙通信模块告知管理者进行清理，避免污染环境，实现垃圾桶是否已满检测、自燃检测、报警提示以及蓝牙发送垃圾桶使用情况等功能的自动控制。

Description

一种智能化垃圾桶
技术领域
本发明涉及一种垃圾桶，尤其涉及一种智能化垃圾桶。
背景技术
垃圾桶是人们生活中的必需品，再给人们的生活带来便利的同时还能起到美化环境的作用。但是现有的垃圾桶都比较普遍，除了收集垃圾，没有别的功能，大量垃圾溢出垃圾桶而得不到及时的清理，影响环境卫生，造成污染，而且当垃圾桶出现一些易燃物的丢入时，导致周遭也会遭受损失，同时无法保证安全。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单的智能化垃圾桶。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种智能化垃圾桶，包括支架、控制装置以及安装在所述支架上的垃圾桶体，所述支架包括相对设置的两个立板、连接两个所述立板的底板，所述控制装置包括单片机、与所述单片机相连接的烟雾传感器、垃圾桶空满检测电路、报警模块、显示模块和蓝牙通信模块，所述垃圾桶空满检测电路包括比较器U4、电阻R8、电阻R9、红外发射管、红外接收管和电位器R12，所述比较器U4的正电源引脚8、电阻R8的一端、电阻R9的一端、电位器R12的引脚1均与VCC相连接，所述红外发射管的正极与所述电阻R8的另一端相连接，所述比较器U4的同相端引脚3、红外接收管的正极均与所述电阻R9的另一端相连接，所述比较器U4的反相端引脚2与所述电位器R12的引脚2相连接，所述比较器U4的负电源引脚4、红外发射管的负极、红外接收管的负极、电位器R12的引脚3均与地相连接，所述红外发射管、红外接收管分别安装在两个所述立板的顶部，所述蓝牙通信模块连接一手机。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述垃圾桶空满检测电路还包括电源指示灯D3、电阻R11、电容C5、状态指示灯D4、电阻R7、电阻R10和电容C4，所述电源指示灯D3的正极、电容C5的一端、电阻R7的一端、状态指示灯D4的正极均与VCC相连接，所述电阻R11的一端与所述电源指示灯D3的负极相连接，所述电容C4的一端与所述红外接收管的正极相连接，所述电阻R11的另一端、电容C5的另一端、电容C4的另一端均与地相连接，所述状态指示灯D4的负极与所述电阻R10的一端相连接，所述电阻R10的另一端、电阻R7的另一端均与所述比较器U4的输出引脚1相连接。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述垃圾桶体呈圆筒形。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述垃圾桶体的侧壁与两个所述立板之间均连接有支轴。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述垃圾桶体的侧壁与所述底板之间连接有两个弹簧。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述单片机的型号为AT89C51。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述烟雾传感器的型号为MQ-2。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述蓝牙通信模块的型号为HC-05。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括所述显示模块为LCD1602液晶屏。
本发明一个较佳实施例中，一种智能化垃圾桶进一步包括还包括复位电路和时钟电路，所述复位电路、时钟电路均与所述单片机相连接。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明能够通过烟雾传感器检测垃圾桶当前状态，并通过显示屏显示出来，若发生自燃状况，则通过报警模块发出报警声，提醒过路人，通过红外发射管和红外接收管检测垃圾桶体内垃圾的收集情况，垃圾装满垃圾桶即通过蓝牙通信模块告知管理者进行清理，避免污染环境，实现垃圾桶是否已满检测、自燃检测、报警提示以及蓝牙发送垃圾桶使用情况等功能的自动控制，它的出现和普及大大改变了人们的生活方式。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的原理框图；
图3是本发明的优选实施例的电路图。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种智能化垃圾桶，包括支架2、控制装置以及安装在支架2上的垃圾桶体4，支架2包括相对设置的两个立板6、连接两个立板6的底板8，控制装置包括单片机10、与单片机10相连接的复位电路12、时钟电路14、烟雾传感器16、垃圾桶空满检测电路18、报警模块20、显示模块22和蓝牙通信模块24，蓝牙通信模块24连接一手机25。本发明优选单片机10的型号为AT89C51。
复位电路12在上电时提供复位信号，直至电源稳定后，撤销复位信号；时钟电路14为单片机10工作提供时钟信号。
烟雾传感器16的型号为MQ-2，烟雾传感器16对外接口只有4个引脚，分别为数字信号输出脚DO、模拟电压信号输出脚AO、电源管脚VCC和接地脚GND，电源管脚VCC接+5V直流电源，数字信号输出脚DO与单片机10的P1.7管脚相连接，当数字信号输出脚DO输出高电平时表示垃圾发生了自燃，而输出低电平时则表示未发生自燃现象。
垃圾桶空满检测电路18包括比较器U4、电阻R8、电阻R9、红外发射管26、红外接收管28和电位器R12，比较器U4的正电源引脚8、电阻R8的一端、电阻R9的一端、电位器R12的引脚1均与VCC相连接，红外发射管26的正极与电阻R8的另一端相连接，比较器U4的同相端引脚3、红外接收管28的正极均与电阻R9的另一端相连接，比较器U4的反相端引脚2与电位器R12的引脚2相连接，比较器U4的负电源引脚4、红外发射管26的负极、红外接收管28的负极、电位器R12的引脚3均与地相连接。垃圾桶空满检测电路18还包括电源指示灯D3、电阻R11、电容C5、状态指示灯D4、电阻R7、电阻R10和电容C4，所述电源指示灯D3的正极、电容C5的一端、电阻R7的一端、状态指示灯D4的正极均与VCC相连接，所述电阻R11的一端与所述电源指示灯D3的负极相连接，所述电容C4的一端与所述红外接收管的正极相连接，所述电阻R11的另一端、电容C5的另一端、电容C4的另一端均与地相连接，所述状态指示灯D4的负极与所述电阻R10的一端相连接，所述电阻R10的另一端、电阻R7的另一端均与所述比较器U4的输出引脚1相连接。红外发射管26、红外接收管28分别安装在两个立板6的顶部。比较器U4的型号为LM393。C5为一个滤波电容，对电源VCC进行干扰滤波，R11为限流电阻，防止大电流将电源指示灯D3烧毁；R12为一个10k的三端电位器，用于为比较器U4提供参考电压；电阻R8为限流电阻，用于降低通往红外发射管26的电流，红外发射管26在有电流通过后将向空间中发射红外线；电阻R9为限流电阻，用于降低流过红外接收管28的电流，在通电后红外接收管28将持续不断地接收红外发射管26发出的红外线信号，并将接收到的红外线强度转换为直流电压信号输出到比较器U4的同相输入端，比较器U4将该电压与反相输入端的参考电压进行比较，如果红外接收管28输出的电压大于比较器U4输出的参考电压，比较器U4将输出高电平，反之则输出低电平，可见电位器R12有调节传感器灵敏度的作用；电容C4是滤波电容，滤除红外接收管28输出的一些高频干扰信号，防止对比较器U4进行干扰；电阻R7为上拉电阻；电阻R10用于对状态指示灯D4进行限流。当垃圾桶体4内的垃圾已满，红外接收管28接收不到红外发射管26发射来的红外线，因此单片机10的P3.2管脚将接收低电平；而垃圾桶体4未满时单片机10的P3.2管脚将接收到高电平。
报警模块20由蜂鸣器B1构成，为有源式蜂鸣器，同时在单片机10的GPIO管脚和蜂鸣器B1之间配置一个驱动三极管Q1，通过三极管Q1对电流的放大作用，实现对蜂鸣器B1强有力的驱动。单片机10的P2.0管脚接到Q1的栅极，这样当P2.0输出高电平时三极管Q1将被导通，蜂鸣器B1将立即发出报警信号，而当P2.0输出低电平时由于三极管Q1截止因此蜂鸣器B1不工作。
显示模块22优选为LCD1602液晶屏，将垃圾桶的状态进行显示，当发生自燃时能够提醒人们报警或者赶紧离开，确保安全。
本发明优选蓝牙通信模块24的型号为HC-05。
本发明优选垃圾桶体4呈圆筒形，便于将垃圾桶体4内的垃圾取出，避免存在死角导致垃圾清除不干净。
为了便于环卫工人的操作，快速将垃圾倒出，降低劳动强度，本发明优选垃圾桶体4的侧壁与两个立板6之间均连接有支轴30，垃圾桶体4能够旋转使得垃圾桶体4的开口朝下。
为了使得垃圾桶体4的稳定放置，避免外界环境的影响，本发明优选垃圾桶体4的侧壁与底板8之间连接有两个弹簧32，两个弹簧32前后对称设置，图中只示出了一个弹簧32。
本发明在使用时，烟雾传感器16不断对垃圾桶体4内的烟雾进行检测，当检测到垃圾桶体4内有烟雾产生时，表明垃圾发生了燃烧，此时立即通知单片机10驱动报警模块20发出报警信号，接着红外发射管26从其中一个立板6顶部发射红外线，如果垃圾桶体4内垃圾已满，则垃圾会将红外线的前进通路挡住，红外接收管28将不能接收到红外线，否则红外线将接收到强度很大的红外线，如果红外接收管28没有接收到红外线，则表示垃圾桶体4内已经满了，立即通过蓝牙通信模块24发送垃圾桶体4内垃圾已满信息到手机25上，告知管理者，与此同时单片机10驱动显示模块22将当前垃圾桶的运行状态显示出来。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种智能化垃圾桶，其特征在于：包括支架、控制装置以及安装在所述支架上的垃圾桶体，所述支架包括相对设置的两个立板、连接两个所述立板的底板，所述控制装置包括单片机、与所述单片机相连接的烟雾传感器、垃圾桶空满检测电路、报警模块、显示模块和蓝牙通信模块，所述垃圾桶空满检测电路包括比较器U4、电阻R8、电阻R9、红外发射管、红外接收管和电位器R12，所述比较器U4的正电源引脚8、电阻R8的一端、电阻R9的一端、电位器R12的引脚1均与VCC相连接，所述红外发射管的正极与所述电阻R8的另一端相连接，所述比较器U4的同相端引脚3、红外接收管的正极均与所述电阻R9的另一端相连接，所述比较器U4的反相端引脚2与所述电位器R12的引脚2相连接，所述比较器U4的负电源引脚4、红外发射管的负极、红外接收管的负极、电位器R12的引脚3均与地相连接，所述红外发射管、红外接收管分别安装在两个所述立板的顶部，所述蓝牙通信模块连接一手机。
2.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶空满检测电路还包括电源指示灯D3、电阻R11、电容C5、状态指示灯D4、电阻R7、电阻R10和电容C4，所述电源指示灯D3的正极、电容C5的一端、电阻R7的一端、状态指示灯D4的正极均与VCC相连接，所述电阻R11的一端与所述电源指示灯D3的负极相连接，所述电容C4的一端与所述红外接收管的正极相连接，所述电阻R11的另一端、电容C5的另一端、电容C4的另一端均与地相连接，所述状态指示灯D4的负极与所述电阻R10的一端相连接，所述电阻R10的另一端、电阻R7的另一端均与所述比较器U4的输出引脚1相连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶体呈圆筒形。
4.根据权利要求3所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶体的侧壁与两个所述立板之间均连接有支轴。
5.根据权利要求3所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述垃圾桶体的侧壁与所述底板之间连接有两个弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述单片机的型号为AT89C51。
7.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述烟雾传感器的型号为MQ-2。
8.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述蓝牙通信模块的型号为HC-05。
9.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：所述显示模块为LCD1602液晶屏。
10.根据权利要求1所述的一种智能化垃圾桶，其特征在于：还包括复位电路和时钟电路，所述复位电路、时钟电路均与所述单片机相连接。
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