CN203682306U

CN203682306U - 一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统

Info

Publication number: CN203682306U
Application number: CN201420065169.0U
Authority: CN
Inventors: 韩东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2024-02-13

Abstract

本实用新型公开了一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，多个分散设置的垃圾桶上均设置有无线监测和控制单元，桶体下部设置有第一连杆、与第一连杆一端连接的踏板、电机和与电机连接的偏心轮，电机和偏心轮均一体化地连接在第一连杆上，第一连杆另一端与桶盖开口沿之间连接有第二连杆，桶盖与桶体转动连接处设置有支路控制器、红外检测模块和ZigBee模块一，支路控制器与电源模块、电机、按键模块、红外检测模块和ZigBee模块一电气连接，桶盖与电机和踏板机械连接，ZigBee模块一与ZigBee模块二无线相连，ZigBee模块二通过集中器与主机相连。本实用新型设计合理、成本较低、使用方便、监测全面、可靠性好、环保方便、智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。

Description

一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统

技术领域

本实用新型属于一种垃圾桶，具体涉及一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统。

背景技术

垃圾桶，又名废物箱或垃圾箱，就是装放垃圾的地方。垃圾桶多数以金属或塑胶制，用时放入塑料袋，当垃圾一多便可扎起袋丢掉。多数垃圾桶都有盖以防垃圾的异味四散，有些垃圾桶可以以脚踏开启。垃圾桶是人们生活中“藏污纳垢”的容器，也是社会文化的一种折射。家居的垃圾桶多数放于厨房，以便放置厨余。有些家庭会在主要房间都各置一个。有些游乐场的垃圾桶会特别设计成可爱的人物。

垃圾桶就使用场合可分为公共垃圾桶和家庭垃圾桶。就盛放垃圾形式可分为独立垃圾桶和分类垃圾桶。就加工材料可分为塑料垃圾桶、不锈钢垃圾桶、陶瓷垃圾桶、木质垃圾桶、水泥垃圾桶和纸浆垃圾桶等等。就开启方式有敞口式、揭盖式、踩踏开盖、感应式（红外线）等。

其中感应垃圾桶是随着当今信息技术的发展产生的一种新型垃圾桶，具有智能、方便等优点。感应垃圾桶由电路芯片控制，由红外线检测装置和机械电子驱动系统组成。只要有物体接近感应区范围内，桶盖便会自动开启，物体或手离开感应区数秒后桶盖会自动关闭，不需要外接电源，靠电池供电，使用电耗低。结合红外感应及微电脑组成的精美流线型外观感应翻盖设计，灵活方便，无需手动或脚踩，就能轻松丢垃圾。除此之外，方便卫生，性能可靠，从而有效预防接触性感染。

随着人们生活水平的提高，人们开始追求更加健康、和谐的生活环境，因此环保设备和产品也层出不穷。在公司和办公室中，办公垃圾的存放经常是引人困扰的一个问题。目前作为存放垃圾的垃圾桶往往留出专门的投物口，这样容易污染办公环境。此外，工作人员或者垃圾桶管理员往往需要逐个检查并清理垃圾桶，来防止垃圾桶过满，这样管理的效率很低。因此，亟待提出一种环保方便的垃圾桶管理系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统。本实用新型设计合理、成本较低、使用方便、监测全面、可靠性好、环保高效、智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，包括多个分散设置的垃圾桶，其特征在于:所述多个分散设置的垃圾桶上均设置有无线监测和控制单元，所述无线监测和控制单元包括支路控制器、电源模块、电机、按键模块、红外检测模块和ZigBee模块一，所述桶体下部设置有第一连杆、与第一连杆一端连接的踏板、电机和与电机连接的偏心轮，所述电机和偏心轮均一体化地连接在第一连杆上，所述第一连杆另一端与桶盖开口沿之间连接有第二连杆，所述桶盖与桶体转动连接处设置有支路控制器、红外检测模块和ZigBee模块一,所述支路控制器与电源模块、电机、按键模块、红外检测模块和ZigBee模块一电气连接，所述桶盖与电机和踏板机械连接，所述ZigBee模块一与ZigBee模块二无线相连，所述ZigBee模块二通过集中器与主机相连。

上述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述支路控制器为AT89C51单片机。

上述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电源模块为太阳能电池。

上述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电机为直流电机。

上述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述红外检测模块为TCRT5000红外检测传感器。

上述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电机的电机轴上装有偏心轮。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型不仅实现了非常环保的智能垃圾桶，而且也通过ZigBee技术对于一定区域内（例如办公楼）多个垃圾桶的实时监控，对于保护公众健康，减轻管理人员的工作负担具有积极作用。

2、本实用新型成本较低、功能完善、可靠性高、实用性强，能在低温、高温、脏乱等恶劣环境长久稳定工作，具有良好的经济效益和社会效益。

3、本实用新型采用ZigBee技术实现系统无线监控，是一种短距离、低速率无线网络技术，具有低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信等优点。

综上所述，本实用新型设计合理、成本较低、使用方便、监测全面、可靠性好、环保高效、智能化程度高，有效解决了现有技术的不足。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电气连接结构框图。

图2为本实用新型的垃圾桶和与其一体的支路监测单元的示意图。

附图标记说明:

1-支路控制器；2-电源模块；3-电机；4-按键模块；

5-红外检测模块；6-桶盖；7-踏板；8-ZigBee模块一；

9-ZigBee模块二；10-集中器;11-主机;12-第二连杆；

13-偏心轮；14-第一连杆。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，包括多个分散设置的垃圾桶，其特征在于:所述多个分散设置的垃圾桶上均设置有无线监测和控制单元，所述无线监测和控制单元包括支路控制器1、电源模块2、电机3、按键模块4、红外检测模块5和ZigBee模块一8，所述桶体下部设置有第一连杆14、与第一连杆14一端连接的踏板7、电机3和与电机3连接的偏心轮13，所述电机3和偏心轮13均一体化地连接在第一连杆14上，所述第一连杆14另一端与桶盖6开口沿之间连接有第二连杆12，所述桶盖6与桶体转动连接处设置有支路控制器1、红外检测模块5和ZigBee模块一8,所述支路控制器1与电源模块2、电机3、按键模块4、红外检测模块5和ZigBee模块一8电气连接，所述桶盖6与电机3和踏板7机械连接，所述ZigBee模块一8与ZigBee模块二9无线相连，所述ZigBee模块二9通过集中器10与主机11相连。

其中，采用ZigBee模块具有很大的优点，Zigbee是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和BlueTooth之间的技术提案。Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。具有以下诸多优点：数据传输速率低，10Kb/s～250Kb/s，专注于低速率传输应用；功耗低，在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6～24个月；成本低，Zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本；网络容量大，网络可容纳65,000个设备；延时短，典型搜索设备时延为30ms，休眠激活时延为15ms，活动设备信道接入时延为15ms；网络的自组织、自愈能力强，通信可靠；数据安全，Zigbee提供了数据完整性检查和健全功能，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一），各个应用可灵活确定其安全属性。

基于以上优点，ZigBee已经广泛应用于智能家居、楼宇自动化、远程监测组网等等，在本实施例中应用也是更加符合。

本实施例中，所述支路控制器1为AT89C51单片机。

本实施例中，所述电源模块2为太阳能电池。

本实施例中，所述电机3为直流电机。

本实施例中，所述红外检测模块5为TCRT5000红外检测传感器。

本实施例中，所述电机3的电机轴上装有偏心轮13。

实际使用过程中，红外检测模块5探测当距离桶盖20cm内有物体遮挡时，发出信号给支路控制器1，支路控制器1控制电机3转动，电机3的电机轴上装有偏心轮13，偏心轮13将第一连杆14顶起，第一连杆14带动第二连杆12将桶盖6打开，实现桶盖的感应开闭；其次，当垃圾桶满时，由于桶盖6长期不能合拢，利用红外检测模块5检测这一情况发送给支路控制器1，支路控制器1控制带编码的ZigBee模块一8发送信号给ZigBee模块二9，ZigBee模块二9最终通过集中器10将信号发给主机11，主机11通过发来的编码信号判断是哪个垃圾桶发出的信号，并在主机11屏幕上显示相关信息，管理人员根据主机提示的信息，合理选择路线处理已满的垃圾桶。这时，管理人员可按下垃圾桶上的开按键，桶盖6就会保持常开状态，直到按下关按钮，垃圾桶才再次进入自感应状态。此外，本设计由于电池供电，当电池电量不足时，还可通过踏板7打开桶盖6，不会影响垃圾桶正常使用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，包括多个分散设置的垃圾桶，其特征在于:所述多个分散设置的垃圾桶上均设置有无线监测和控制单元，所述无线监测和控制单元包括支路控制器（1）、电源模块（2）、电机（3）、按键模块（4）、红外检测模块（5）和ZigBee模块一（8），所述桶体下部设置有第一连杆（14）、与第一连杆（14）一端连接的踏板（7）、电机（3）和与电机（3）连接的偏心轮（13），所述电机（3）和偏心轮（13）均一体化地连接在第一连杆（14）上，所述第一连杆（14）另一端与桶盖（6）开口沿之间连接有第二连杆（12），所述桶盖（6）与桶体转动连接处设置有支路控制器（1）、红外检测模块（5）和ZigBee模块一（8）,所述支路控制器（1）与电源模块（2）、电机（3）、按键模块（4）、红外检测模块（5）和ZigBee模块一（8）电气连接，所述桶盖（6）与电机（3）和踏板（7）机械连接，所述ZigBee模块一（8）与ZigBee模块二（9）无线相连，所述ZigBee模块二（9）通过集中器（10）与主机（11）相连。

2.根据权利要求书1所述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述支路控制器（1）为AT89C51单片机。

3.根据权利要求书1所述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电源模块（2）为太阳能电池。

4.根据权利要求书1所述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电机（3）为直流电机。

5.根据权利要求书1所述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述红外检测模块（5）为TCRT5000红外检测传感器。

6.根据权利要求书1所述的一种基于ZigBee的智能垃圾桶监测系统，其特征是：所述电机（3）的电机轴上装有偏心轮（13）。