CN113353483A - 一种实现扫码溯源的电路及分类垃圾箱 - Google Patents

一种实现扫码溯源的电路及分类垃圾箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种实现扫码溯源的电路及分类垃圾箱，实现扫码溯源的电路包括控制模块、中央处理模块、传输模块以及电源模块。分类垃圾箱包括箱体、投放箱门、磁力锁、扫码摄像模块、门禁电源模块及垃圾内桶箱门。结合实现扫码溯源的电路，分类垃圾箱的扫码摄像模块扫描垃圾袋上的标识码生成扫码信号，实现扫码溯源的电路接收扫码信号，控制特定投放箱门进行闭合/开启，从而不依赖于额外设备即可完成分类投放，操作过程对老年人群体友好，不存在操作障碍；此外，通过将扫码信号进行存储，可实现基于标识码对特定垃圾的投放信息进行扫码溯源，有效追踪不规范分类行为。

Description

一种实现扫码溯源的电路及分类垃圾箱
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种实现扫码溯源的电路及分 类垃圾箱。
背景技术
随着垃圾分类政策推进，垃圾分类管理需要对垃圾进行溯源，解决垃圾 分类不规范问题，然而，普通分类垃圾桶不能实现垃圾溯源功能。
目前，市面上存在扫码分类垃圾箱，投放人使用智能设备对扫码分类垃 圾箱上的二维码进行扫描后，可获取分类垃圾箱的使用权限，同时可记录得 到投放人投递垃圾的数据，实现垃圾溯源的部分功能，然而，这种扫码方式 需要操作智能设备，对于部分不会使用智能设备的老年人而言不够友好，难 以便捷地投放垃圾。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种实现扫码溯源的电路及 分类垃圾箱。
本发明所采用的第一方面技术方案是：一种实现扫码溯源的电路，包括 控制模块、中央处理模块、传输模块以及电源模块；
所述控制模块包括若干继电器以及若干三极管；
所述中央处理模块包括微控制器U6；
所述传输模块包括无线网络接收器芯片J4以及第四代移动通信技术芯 片M1；
所述电源模块包括整流降压子模块、稳压子模块。
优选的，扫码信号基于扫码溯源的分类垃圾箱上的摄像头扫描环保垃圾 袋上的标识码而生成；
所述微控制器U6的第9、第10引脚用于接收所述扫码信号。
优选的，所述中央处理模块中所述微控制器U6的型号为STC15W204S；
所述微控制器U6的第9、第10引脚连接所述传输模块；
当所述微控制器U6接收到扫码信号时，所述微控制器U6传输所述扫码 信号至所述传输模块；
以及，所述微控制器U6连接所述若干三极管的基极；
当所述微控制器U6的第9、第10引脚接收到所述扫码信号时，向对应 于所述扫码信号所指示的任一所述三极管的基极输出高/低电平。
优选的，所述控制模块中三极管Q1的型号为S9014；
其中，所述三极管Q1的基极用于接收所述微控制器U6所输出的高/低 电平；
以及，每一所述三极管的集电极分别连接所述控制模块中的继电器，用 于控制所述继电器的触点吸合/释放；
每一所述继电器分别电连接一个磁力锁。
优选的，所述继电器JK1用于控制磁力锁的闭合/开启，当所述继电器 JK1的触点吸合时，电连接所述继电器JK1的磁力锁闭合；当所述继电器JK1 的触点释放时，电连接所述继电器JK1的磁力锁开启；
当所述三极管Q1的基极接收到高电平时，所述三极管Q1导通，所述继 电器JK1的触点吸合，电连接所述继电器JK1的磁力锁闭合，此时，安装所 述磁力锁的分类垃圾箱投放门关闭；
当所述三极管Q1的基极接收到低电平时，所述三极管Q1截止，所述继 电器JK1的触点释放，电连接所述继电器JK1的磁力锁开启，此时，安装所 述磁力锁的分类垃圾箱投放门开启。
优选的，所述传输模块中无线网络接收器芯片J4的型号为WLAN-A2；
所述传输模块中第四代移动通信技术芯片M1的型号为4G Cat1-7S1；
所述无线网络接收器芯片J4的第6、第7引脚和所述第四代移动通信技 术芯片M1的第6、第7引脚连接所述微控制器U6，并接收来自所述微控制 器U6的扫码信号；
所述无线网络接收器芯片J4和所述第四代移动通信技术芯片M1用于连 接外部网络；
当所述传输模块接收到所述微控制器U6所输出的扫码信号时，所述传 输模块基于无线传输技术向外部网络传输所述扫码信号。
优选的，所述电源模块为所述中央处理模块提供稳定的适用电压；
所述整流降压子模块中同步整流降压转换器U1的型号为MP2307；
其中，所述同步整流降压转换器U1的第2引脚接入12V电压，经过所 述同步整流降压转换器U1整流降压后转换为所述微控制器U6适用的3.3V 电压，并输出至所述稳压子模块；
所述稳压子模块接入3.3V电压，所述稳压子模块滤除3.3V电压中的交 流部分，并向所述微控制器U6输出连续的稳定的3.3V电压。
本发明所采用的第二方面技术方案是：一种分类垃圾箱，包括箱体1、 投放箱门2、磁力锁3、扫码摄像模块4、门禁电源模块5及垃圾内桶箱门6；
所述磁力锁3用于在所述箱体1内部通过磁力吸附锁紧对应的投放箱门 2；
所述扫描摄像模块4电连接所述磁力锁3，用于扫描垃圾袋上的标识码；
所述门禁电源模块5向所述磁力锁3及所述扫描摄像模块4供电。
优选的，当检测到所述扫描摄像模块4的拍摄范围内存在标识码时，对 所述标识码进行扫描识别，生成扫码信号；
关闭所述扫码信号所指示的磁力锁3；
传输并记录所述扫码信号。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
扫码溯源的分类垃圾箱可以通过垃圾箱上的摄像头扫描环保垃圾袋上的 标识码，并把扫码信号传输至平台数据库，管理人员可以在平台数据库上查 看，扫码信号中包括投放人的姓名、住址和垃圾类型，以此对不分类或分类 不到位的环保垃圾袋精准溯源，实现垃圾分类溯源。此外，扫码溯源的分类 垃圾箱采用主动扫码的方式获取分类垃圾箱使用权限，无需通过手机软件扫 码，降低老年人群体获取分类垃圾箱使用权限的难度。
附图说明
图1是本发明的一种实现扫码溯源的电路结构示意框图；
图2是本发明的一种实现扫码溯源的电路的电源模块结构示意图；
图3是本发明的一种分类垃圾箱的结构示意图。
具体实施方式
为加深本发明的理解，下面将结合实施案例和附图对本发明作进一步详 述。参照图1、图2及图3，图1是本发明的一种实现扫码溯源的电路结构 示意框图，图2是本发明的一种实现扫码溯源的电路的电源模块结构示意图， 图3是本发明的一种分类垃圾箱的结构示意图。
本发明的一种实现扫码溯源的电路及分类垃圾箱可以包括以下实施例：
实施例一
请参阅图1及图2，图1是本发明的一种实现扫码溯源的电路结构示意 框图，图2是本发明的一种实现扫码溯源的电路的电源模块结构示意图。
本实施例所涉及的一种实现扫码溯源的电路，包括：
控制模块、中央处理模块、传输模块以及电源模块；
控制模块包括若干继电器以及若干三极管；
中央处理模块包括微控制器U6；
传输模块包括无线网络接收器芯片J4以及第四代移动通信技术芯片 M1；
电源模块包括整流降压子模块、稳压子模块。
本实施例中，扫码信号基于扫码溯源的分类垃圾箱上的摄像头扫描环保 垃圾袋上的标识码而生成；
微控制器U6的第9、第10引脚用于接收扫码信号。
扫码信号包括投放人的姓名、住址和垃圾类型，其中，垃圾类型可分为 可回收垃圾和不可回收垃圾。
本实施例中，中央处理模块中微控制器U6的型号为STC15W204S；
微控制器U6的第9、第10引脚连接传输模块；
当微控制器U6接收到扫码信号时，微控制器U6传输扫码信号至传输模 块；
以及，微控制器U6连接若干三极管的基极；
当微控制器U6的第9、第10引脚接收到扫码信号时，向于扫码信号所 指示的任一三极管的基极输出高/低电平。
此外，微控制器U6连接若干光电耦合器，微控制器U6向光电耦合器输 出扫码信号，光电耦合器将扫码信号转换为电平信号输出，用于预留分类垃 圾箱投放门的控制信号。
本实施例中，控制模块中三极管Q1的型号为S9014；
其中，三极管Q1的基极用于接收微控制器U6所输出的高/低电平；
以及，每一三极管的集电极分别连接控制模块中的继电器，用于控制继 电器的触点吸合/释放；
每一继电器分别电连接一个磁力锁。
本实施例中，继电器JK1用于控制磁力锁的闭合/开启，当继电器JK1 的触点吸合时，电连接继电器JK1的磁力锁闭合；当继电器JK1的触点释放 时，电连接继电器JK1的磁力锁开启；
当三极管Q1的基极接收到高电平时，三极管Q1导通，继电器JK1的 触点吸合，电连接继电器JK1的磁力锁闭合，此时，安装磁力锁的分类垃圾 箱投放门关闭；
当三极管Q1的基极接收到低电平时，三极管Q1截止，继电器JK1的 触点释放，电连接继电器JK1的磁力锁开启，此时，安装磁力锁的分类垃圾 箱投放门开启。
具体地，当中央处理模块解析出二维码或条形码信息中的垃圾类型为可 回收垃圾时，中央处理模块向对应于可回收垃圾的分类垃圾箱投放门的三极 管输出低电平，此时，上述三极管截止，对应于上述三极管的继电器触点释 放，对应于上述继电器的磁力锁开启，安装上述磁力锁的可回收垃圾的分类 垃圾箱投放门开启；当中央处理模块解析出二维码或条形码信息中的垃圾类 型为不可回收垃圾时，中央处理模块向对应于不可回收垃圾箱门的三极管输 出低电平，此时，上述三极管截止，对应于上述三极管的继电器触点释放， 对应于上述继电器的磁力锁开启，安装上述磁力锁不可回收垃圾的分类垃圾 箱投放门开启。
本实施例中，传输模块中无线网络接收器芯片J4的型号为WLAN-A2；
传输模块中第四代移动通信技术芯片M1的型号为4G Cat1-7S1；
无线网络接收器芯片J4的第6、第7引脚和第四代移动通信技术芯片 M1的第6、第7引脚连接微控制器U6，并接收来自微控制器U6的扫码信 号；
无线网络接收器芯片J4和第四代移动通信技术芯片M1用于连接外部网 络；
当传输模块接收到微控制器U6所输出的扫码信号时，传输模块基于无 线传输技术向外部网络传输扫码信号。
当发现分类不达标或者未进行分类的不规范垃圾时，管理人员可登陆平 台数据库，对不规范垃圾所属垃圾袋上的标识码进行扫码检索，从而获知不 规范垃圾的详细信息，如投放的具体地点、投放的预定分类等，而在垃圾袋 上的标识码已绑定特定人员的情况下，还可扫码获知投放不规范垃圾的人员 信息，从而实现对已投放垃圾的扫码溯源，有效追踪不规范分类行为。
本实施例中，电源模块为中央处理模块提供稳定的适用电压；
整流降压子模块中同步整流降压转换器U1的型号为MP2307；
其中，同步整流降压转换器U1的第2引脚接入12V电压，经过同步整 流降压转换器U1整流降压后转换为微控制器U6适用的3.3V电压，并输出 至稳压子模块；
稳压子模块接入3.3V电压，稳压子模块滤除3.3V电压中的交流部分， 并向微控制器U6输出连续的稳定的3.3V电压。
综上，实现扫码溯源的电路中的微控制器接收扫码信号，控制继电器触 点吸合/释放，从而控制分类垃圾箱投放门的闭合/开启，实现便捷投放；通 过将扫码信号传输至平台数据库进行存储，实现了根据平台数据库中的数据 进行垃圾投放的扫码溯源。
实施例二
请参阅图3，图3是本发明的一种分类垃圾箱的结构示意图。
本实施例所涉及的一种分类垃圾箱，包括：
一种分类垃圾箱，包括箱体1、投放箱门2、磁力锁3、扫码摄像模块4、 门禁电源模块5及垃圾内桶箱门6；
磁力锁3用于在箱体1内部通过磁力吸附锁紧对应的投放箱门2；
扫描摄像模块4电连接磁力锁3，用于扫描垃圾袋上的标识码；
门禁电源模块5向磁力锁3及扫描摄像模块4供电。
本实施例中，当检测到扫描摄像模块4的拍摄范围内存在标识码时，对 标识码进行扫描识别，生成扫码信号；关闭扫码信号所指示的磁力锁3；传 输并记录扫码信号。
作为一种可选实施方式，同一分类垃圾箱的箱体可布设对应于不同垃圾 类别的投放箱门，例如，假设垃圾需要按照可回收垃圾与不可回收垃圾的类 别进行投放，则分类垃圾箱开设有对应于可回收垃圾的投放箱门和对应于不 可回收垃圾的投放箱门，此外，当需要增加如厨余垃圾、有害垃圾等垃圾类 别时，则可相对应增设投放箱门。
投放箱门2背部固定磁力锁吸板，磁力锁3用于通过吸附磁力锁吸板控 制投放箱门的闭合/开启；当投放箱门2所对应的磁力锁3通电时，磁力锁3 吸附对应的磁力锁吸板，从而使对应的投放箱门闭合；反之，当扫描摄像模 块4检测到标识码并扫码成功时，扫码信号所指示的磁力锁3断电，不吸附 对应的磁力锁吸板，此时，该垃圾类别所对应的投放箱门2投放箱门开启， 可供投放垃圾。
具体地，假设分类垃圾箱设有对应于可回收垃圾的投放箱门a与对应于 不可回收垃圾的投放箱门b，某人员在此分类垃圾箱投放垃圾，且垃圾袋外 部贴有二维码X，其中，二维码X包含了该人员的住址信息以及垃圾类别信 息。该人员首先将二维码X放置在扫描摄像模块4的拍摄范围内，从而扫描 摄像模块4识别到二维码X所包括的垃圾类别信息为可回收垃圾，并控制对 应于可回收垃圾的磁力锁断电，从而用于投放可回收垃圾的投放箱门a不受 磁力锁3吸附，处于开启状态；此时，该人员即可从开启的投放箱门a将扫 码完成的垃圾袋投放入内。此过程中，无需操作智能手机等额外的设备，仅 由分类垃圾箱对垃圾袋上的标识码进行扫描即可完成垃圾分类投放，操作过 程对老年人群体友好，不存在操作障碍。
此外，假设在垃圾分类抽检中抽查得到上述投放的可回收垃圾中存在不 可回收物，管理人员对垃圾袋表面的二维码X进行扫描，即可准确获知该袋 垃圾的投放时间、投放地点及投放人员，实现对已投放的垃圾进行精准的扫 码溯源，有效追踪不规范分类行为，针对性进行指导教育。
综上，结合实现扫码溯源的电路，分类垃圾箱的扫码摄像模块扫描垃圾 袋上的标识码生成扫码信号，实现扫码溯源的电路接收扫码信号，控制特定 投放箱门进行闭合/开启，从而不依赖于额外设备即可完成分类投放，操作过 程对老年人群体友好，不存在操作障碍；此外，通过将扫码信号进行存储， 可实现基于标识码对特定垃圾的投放信息进行扫码溯源，有效追踪不规范分 类行为。
最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限 制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
控制模块、中央处理模块、传输模块以及电源模块；
所述控制模块包括若干继电器以及若干三极管；
所述中央处理模块包括微控制器；
所述传输模块包括无线网络接收器芯片以及第四代移动通信技术芯片；
所述电源模块包括整流降压子模块、稳压子模块。
2.根据权利要求1所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
布设于分类垃圾箱上的摄像头扫描垃圾袋上的标识码，生成对应于所述扫码信号；
所述微控制器的第9、第10引脚用于接收所述扫码信号。
3.根据权利要求1所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
所述中央处理模块中所述微控制器的型号为STC15W204S；
所述微控制器的第9、第10引脚连接所述传输模块；
当所述微控制器接收到扫码信号时，所述微控制器传输所述扫码信号至所述传输模块；
以及，所述微控制器连接所述若干三极管的基极；
当所述微控制器的第9、第10引脚接收到所述扫码信号时，向对应于所述扫码信号所指示的任一所述三极管的基极输出高/低电平。
4.根据权利要求3所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
所述控制模块中三极管的型号为S9014；
其中，所述三极管的基极用于接收所述微控制器所输出的高/低电平；
以及，每一所述三极管的集电极分别连接所述控制模块中的继电器，用于控制所述继电器的触点吸合/释放；
每一所述继电器分别电连接一个磁力锁。
5.根据权利要求4所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
所述继电器用于控制磁力锁的闭合/开启，当所述继电器的触点吸合时，电连接所述继电器的磁力锁闭合；当所述继电器的触点释放时，电连接所述继电器的磁力锁开启；
当所述三极管的基极接收到高电平时，所述三极管导通，所述继电器的触点吸合，电连接所述继电器的磁力锁闭合，此时，安装所述磁力锁的分类垃圾箱投放门关闭；
当所述三极管的基极接收到低电平时，所述三极管截止，所述继电器的触点释放，电连接所述继电器的磁力锁开启，此时，安装所述磁力锁的分类垃圾箱投放门开启。
6.根据权利要求1所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
所述传输模块中无线网络接收器芯片的型号为WLAN-A2；
所述传输模块中第四代移动通信技术芯片的型号为4G Cat1-7S1；
所述无线网络接收器芯片的第6、第7引脚和所述第四代移动通信技术芯片的第6、第7引脚连接所述微控制器，并接收来自所述微控制器的扫码信号；
所述无线网络接收器芯片和所述第四代移动通信技术芯片用于连接外部网络；
当所述传输模块接收到所述微控制器所输出的扫码信号时，所述传输模块基于无线传输技术向外部网络传输所述扫码信号。
7.根据权利要求1所述的实现扫码溯源的电路，其特征在于，包括：
所述电源模块为所述中央处理模块提供稳定的适用电压；
所述整流降压子模块中同步整流降压转换器的型号为MP2307；
其中，所述同步整流降压转换器的第2引脚接入12V电压，经过所述同步整流降压转换器整流降压后转换为所述微控制器适用的3.3V电压，并输出至所述稳压子模块；
所述稳压子模块接入3.3V电压，所述稳压子模块滤除3.3V电压中的交流部分，并向所述微控制器输出连续的稳定的3.3V电压。
8.一种分类垃圾箱，其特征在于，包括：
箱体、投放箱门、磁力锁、扫码摄像模块、门禁电源模块及垃圾内桶箱门；
所述磁力锁用于在所述箱体内部通过磁力吸附锁紧对应的投放箱门；
所述扫描摄像模块电连接所述磁力锁，用于扫描垃圾袋上的标识码；
所述门禁电源模块向所述磁力锁及所述扫描摄像模块供电。
9.根据权利要求8所述的分类垃圾箱，其特征在于，包括：
当检测到所述扫描摄像模块的拍摄范围内存在标识码时，对所述标识码进行扫描识别，生成扫码信号；
关闭所述扫码信号所指示的磁力锁；
传输并记录所述扫码信号。
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