CN111924375A - 一种智能垃圾回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能垃圾回收系统，包括：超声波传感器，安装在垃圾桶的桶盖上，用于实时监测垃圾桶内垃圾距离桶盖的高度，当超过垃圾桶高度80%时，通知清洁人员进行清理；JHBL悬臂式传感器，安装在垃圾桶内底部，用于实现垃圾桶内垃圾的称重，并将采集的重量信息换算成对应的积分数值；红外传感器和单片机，用于实现垃圾桶的桶盖的自动启闭；配套微信小程序，用于实现所投放垃圾的选择、垃圾桶满溢情况的查看、用户积分值的查看和兑换。本发明可以精确的计算每次垃圾回收量返送用户积分，用户积分可以兑换精美小礼品，同时具有语音报警功能，提示垃圾是否溢出，手机app在线交互，操作简单，方便，快捷，增强趣味性和用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾回收系统领域，具体涉及一种智能垃圾回收系统。
背景技术
随着我国城市化的不断推进，城镇化率的不断提高，相应的也带来了严重的城市垃圾问题。在生活中无论是不可回收垃圾还是可回收垃圾，百姓们都一起打包丢掉。不光如此，国内普遍出现在生活中的垃圾桶也都是大统收式的，不具有垃圾分类的功能。垃圾分类的最终目的是为垃圾处理打好基础，而垃圾不分类统统一起处理，大幅度的增加了垃圾回收的困难，大大降低垃圾利用率，使得很多可以回收的垃圾被忽略。据统计城市居民生活垃圾中有80%是可以回收再利用的。
随着城市垃圾的堆积，城市居民的居住环境的恶化，以及与此相关的居民幸福感在降低迫使人们越来越关心城市垃圾的有效处理以及二次利用，面对日益增加的城市垃圾人们产生了各种程度的焦虑感，所以研发一款可以高效回收垃圾，改善居民的居住环境，提高居民幸福感的产品极为迫切。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种智能垃圾回收系统，可以精确的计算每次垃圾回收量返送用户积分，用户积分可以兑换精美小礼品，同时具有语音报警功能，提示垃圾是否溢出，手机app在线交互，操作简单，方便，快捷，增强趣味性和用户体验。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种智能垃圾回收系统，包括：
超声波传感器，安装在垃圾桶的桶盖上，用于实时监测垃圾桶内垃圾距离桶盖的高度，并将采集到的信息反馈至树莓派，当超过垃圾桶高度80%时，通知清洁人员进行清理；
JHBL悬臂式传感器，安装在垃圾桶内底部，用于实现垃圾桶内垃圾的称重，并将采集到的信息反馈至树莓派；
红外传感器，安装在垃圾桶的外壁上，用于实现垃圾桶附近活动人员的检测，并将采集到的信息反馈至单片机；
单片机，用于根据红外传感器采集到的信息进行桶盖驱动电机工作状态的调控，从而实现桶盖的自动启闭；
用户登录模块，用于通过扫描二维码的形式实现配套微信小程序的登录；
配套微信小程序，用于实现所投放垃圾的选择、垃圾桶满溢情况的查看、用户积分值的查看和兑换。
进一步地，采用多个超声波传感器，当测出距离的平均值大于桶高的80%，判定该垃圾箱已满溢，满溢信息经4G通信模块转换输送，反馈给用户（微信小程序）和后台工作人员，提醒用户不能继续投放垃圾，并告知后台工作人员及时清理垃圾。
进一步地，将垃圾投放进垃圾桶中，底部的JHBL悬臂式传感器感受到变换后将输出信号给ARDUINO，ARDUINO执行相应的算法将增加的重量具体转换为相应的积分信息然后通过4G通信模块传输给树莓派，树莓派与微信小程序通信将积分传输给相应的用户账户。
进一步地，红外传感器接收信息反馈给单片机，当有人接近时，传感器发生响应并且传送信号给单片机，单片机输出模拟信号“0”，通过延时控制，会启动翻盖电机，打开垃圾盖门；当物体远离超出红外线检测的范围之外时，则输出模拟信号“1”，控制电机进行反转关闭盖门，从而有效隔离垃圾与外部环境。
进一步地，还包括一显示屏，用于实现二维码、垃圾称重结果、垃圾桶满溢情况等数据的展示。
进一步地，所述单片机采用AT89C52单片机。
本发明具有以下有益效果：
1）垃圾回收获取积分，兑换礼品，增加用户体验。
3）支持APP控制和液晶显示屏控制，方便操作，受众广。
4）智能称重，实现精准的称量，使垃圾高效回收。
5）采用智能报警技术，及时通知工作人员，防止垃圾填满堵塞。
附图说明
图1为本发明实施例一种智能垃圾回收系统的整体原理图。
图2为本发明实施例中的交互功能示意图。
图3为本发明实施例中的满溢原理图。
图4为本发明实施例中的智能称重内部电路图。
图5为本发明实施例中的自动开盖电路原理图。
图6为本发明实施例中的4G通信模块的工作原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图6所示，本发明实施例提供了一种智能垃圾回收系统，包括：
超声波传感器，安装在垃圾桶的桶盖上，用于实时监测垃圾桶内垃圾距离桶盖的高度，并将采集到的信息反馈至树莓派，当超过垃圾桶高度80%时，通知清洁人员进行清理；
JHBL悬臂式传感器，安装在垃圾桶内底部，用于实现垃圾桶内垃圾的称重，并将采集到的信息反馈至树莓派；
红外传感器，安装在垃圾桶的外壁上，用于实现垃圾桶附近活动人员的检测，并将采集到的信息反馈至单片机；
单片机，采用AT89C52单片机，用于根据红外传感器采集到的信息进行桶盖驱动电机工作状态的调控，从而实现桶盖的自动启闭；
用户登录模块，用于通过扫描二维码的形式实现配套微信小程序的登录；
配套微信小程序，可以实时与底层硬件进行信息交互，显示垃圾桶满溢情况、用户积分等信息，用户投放垃圾后，自己账户的积分值就会增加，通过积分值可以在小程序中兑换一些生活用品；还用于实现信息的数据化管理，反映每个地区的垃圾状况，制定合理的垃圾回收策略。
本实施例中，采用多个超声波传感器，当测出距离的平均值大于桶高的80%，判定该垃圾箱已满溢，满溢信息经4G通信模块转换输送，反馈给用户（微信小程序）和后台工作人员，提醒用户不能继续投放垃圾，并告知后台工作人员及时清理垃圾。
本实施例中，利用4G通信模块的无线接收、发射、处理信号的功能将JHBL悬臂式传感器所发出的信号接收、处理，最后反馈至微信小程序和显示屏的接收器，完成整个操作的信息传递；具体的：将垃圾投放进垃圾桶中，底部的JHBL悬臂式传感器感受到变换后将输出信号给ARDUINO，ARDUINO执行相应的算法将增加的重量具体转换为相应的积分信息然后通过4G通信模块传输给树莓派，树莓派与微信小程序通信将积分传输给相应的用户账户。
本实施例中，当有人接近垃圾桶时，红外传感器接受到信息并且反馈信息给单片机，单片机与带着电机的垃圾盖相连，当检测到信号时电机带动垃圾盖翻开，方便人们投放垃圾并且做到智能化，不需要手动操作，具体的：红外传感器接收信息反馈给单片机，当有人接近时，传感器发生响应并且传送信号给单片机，单片机输出模拟信号“0”，通过延时控制，会启动翻盖电机，打开垃圾盖门；当物体远离超出红外线检测的范围之外时，则输出模拟信号“1”，控制电机进行反转关闭盖门，从而有效隔离垃圾与外部环境。
本实施例中，还包括一显示屏，用于实现二维码、垃圾称重结果、垃圾桶满溢情况等数据的展示。
本实施例中，所述4G通信模块采用USR-LTE-7S4（以下简称“4G 模块”），是一款基于嵌入式 Linux 系统研发的串口转 4G 透明传输模块，将 MCU 输入的串口数据通过 4G网络发送，接收返回数据解析为串口数据输出给 MCU。集成SIM 卡功能，支持联通、移动，电信 4G及联通 3G 和 2G 网络。4G 模块可直接与 MCU 连接。外接 SMA 接口的全频段吸盘天线，增益为 8 dB。模块采用 LED 显示工作状态，指示灯引脚 LINKA/LINKB、WORK、NET分别为网络连接状态、工作状态和网络状态指示输出。
本实施例中，所述垃圾桶采用碳钢纤维制作，牢固耐用，可二次回收利用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种智能垃圾回收系统，其特征在于：包括：
超声波传感器，安装在垃圾桶的桶盖上，用于实时监测垃圾桶内垃圾距离桶盖的高度，并将采集到的信息反馈至树莓派，当超过垃圾桶高度80%时，通知清洁人员进行清理；
JHBL悬臂式传感器，安装在垃圾桶内底部，用于实现垃圾桶内垃圾的称重，并将采集到的信息反馈至树莓派；
红外传感器，安装在垃圾桶的外壁上，用于实现垃圾桶附近活动人员的检测，并将采集到的信息反馈至单片机；
单片机，用于根据红外传感器采集到的信息进行桶盖驱动电机工作状态的调控，从而实现桶盖的自动启闭；
用户登录模块，用于通过扫描二维码的形式实现配套微信小程序的登录；
配套微信小程序，用于实现所投放垃圾的选择、垃圾桶满溢情况的查看、用户积分值的查看和兑换。
2.如权利要求1所述的一种智能垃圾回收系统，其特征在于：采用多个超声波传感器，当测出距离的平均值大于桶高的80%，判定该垃圾箱已满溢，满溢信息经4G通信模块转换输送，反馈给用户和后台工作人员，提醒用户不能继续投放垃圾，并告知后台工作人员及时清理垃圾。
3.如权利要求1所述的一种智能垃圾回收系统，其特征在于：将垃圾投放进垃圾桶中，底部的JHBL悬臂式传感器感受到变换后将输出信号给ARDUINO，ARDUINO执行相应的算法将增加的重量具体转换为相应的积分信息然后通过4G通信模块传输给树莓派，树莓派与微信小程序通信将积分传输给相应的用户账户。
4.如权利要求1所述的一种智能垃圾回收系统，其特征在于：红外传感器接收信息反馈给单片机，当有人接近时，传感器发生响应并且传送信号给单片机，单片机输出模拟信号“0”，通过延时控制，会启动翻盖电机，打开垃圾盖门；当物体远离超出红外线检测的范围之外时，则输出模拟信号“1”，控制电机进行反转关闭盖门，从而有效隔离垃圾与外部环境。
5.如权利要求1所述的一种智能垃圾回收系统，其特征在于：还包括一显示屏，用于实现二维码、垃圾称重结果、垃圾桶满溢情况数据的展示。
6.如权利要求1所述的一种智能垃圾回收系统，其特征在于：所述单片机采用AT89C52单片机。
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