CN210279395U - 一种物联网碎纸机 - Google Patents

Abstract

一种物联网碎纸机，包括碎纸机本体，该碎纸机本体上设有操作开关、纸张入口、碎纸箱，所述碎纸机本体中还这有WiFi模块、控制芯片、超声波纸量检测模块、入口感应模块、电机检测模块、无线接收模块；其中：所述WiFi模块与控制芯片通信连接，用于无线连接终端智能设备；所述超声波纸量检测模块设于碎纸箱中，与控制芯片通信连接；所述超声波纸量检测模块包括超声波发射器和超声波接收器，用于检测碎纸箱中的纸屑量；所述入口感应模块设于纸张入口和/或CD入口处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块设于电机位置处，与控制芯片通信连接。本申请中通过物联网模块和传感器的设置，使碎纸机的功能和信息能够远程管理和查看，方便使用者操作。

Description

一种物联网碎纸机

技术领域

本实用新型属于碎纸机领域，具体涉及一种具有物联网功能的碎纸机。

背景技术

碎纸机是由一组旋转的刀刃、纸梳和驱动马达组成的办公设备，纸张从相互咬合的刀刃中间送入，被分割成很多的细小纸片，以达到保密的目的。碎纸方式是指当纸张经过碎纸机处理后被碎纸刀切碎后的形状。根据碎纸刀的组成方式，现有的碎纸方式有：碎状、粒状、段状、沫状、条状、丝状等。市面上有些碎纸机可选择两种或两种以上的碎纸方式，不同的碎纸方式适用于不同保密等级的场合。

碎纸箱容积，是指盛放切碎后废纸的箱体体积。一般，普通办公室和家用碎纸机出于实际需要和占地大小考虑可选择较小容量的碎纸箱，大小在10-15升之间为宜；中型办公室以20-30升为最佳，大型办公室可选用30升以上的碎纸箱。

碎纸机做为信息保密的重要帮手，使用十分普遍，特别在国外，几乎各家各户都有在使用，因为机器放置位置固定，使用时有什么状况只能在机器旁才知晓，如碎纸中途电机温度超标保护了，需要连续碎纸时必须时时去观察机器是否冷却恢复，好等待正常后继续碎纸；再如，当碎纸箱中的废纸装满时，会影响碎纸操作，需要人清理后才能正常碎纸，当人不在碎纸机边上时，无法查看碎纸箱是否装满，比较不方便。

目前，随着物联网技术的快速发展，若能将传统碎纸机与物联网技术进行结合，可以实现很多的新功能，方便管理碎纸机和查看碎纸机状态。

因此，本申请在此方向上进行了研究，对传统碎纸机进行了进一步的设计和改进。

实用新型内容

针对以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种物联网碎纸机，通过物联网模块和结构的设置，使碎纸机的功能和信息能够远程管理和查看，方便使用者操作。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决。

一种物联网碎纸机，包括碎纸机本体，该碎纸机本体上设有操作开关、纸张入口、碎纸箱，所述碎纸机本体中还这有WiFi模块、控制芯片、超声波纸量检测模块、入口感应模块、电机检测模块、无线接收模块；其中：所述WiFi模块与控制芯片通信连接，用于无线连接终端智能设备；所述超声波纸量检测模块设于碎纸箱中，与控制芯片通信连接；所述超声波纸量检测模块包括超声波发射器和超声波接收器，用于检测碎纸箱中的纸屑量；所述入口感应模块设于纸张入口和/或CD入口处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块设于电机位置处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块包括温度传感器；所述无线接收模块与控制芯片通信连接，用于接收无线信号。

现有技术中的碎纸机，缺少物联网功能，当设备卡纸、电机温度过高、碎纸箱中废纸装满等情况发生时，需要人在碎纸机边上才能发现，若不及时处理，会影响碎纸操作。本申请中，在碎纸机上添加了WiFi模块、控制芯片和一些传感器模块，通过WiFi模块，设备能够与智能手机、智能平板等终端智能设备连接，通过终端智能设备上相应的管理APP，可以实时了解碎纸机的状态，如电机工作状态、电机温度、是否空闲、碎纸箱是否装满等信息，若发生突发情况，也可以通过APP进行报警提醒，方便人远程管理碎纸机。

一种优选的实施方式中，所述入口感应模块设于入口处的红外线光电开关。该结构中，当有纸张、CD等进入到入口中时红外线光电开关被挡柱，该信号被控制芯片获取并处理，显示出碎纸机正在工作中的状态。

一种优选的实施方式中，所述无线接收模块为433MHz无线接收电路，可以接收到其他传感器设备发射出来的433MHz无线信号，如温湿度传感器，门磁，红外探测器，烟雾报警器等，接收到的电信号通过控制芯片处理后，产生对应的操作。

一种优选的实施方式中，所述控制芯片为MCU，此芯片可以是各类型(如8位，16位，32位)的各个厂商的单片机，通用性强。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种物联网碎纸机，通过物联网模块和传感器的设置，使碎纸机的功能和信息能够远程管理和查看，方便使用者操作；使用者通过终端智能设备上相应的管理APP，可以实时了解碎纸机的状态，如电机工作状态、电机温度、是否空闲、碎纸箱是否装满等信息，若发生突发情况，也可以通过APP进行报警提醒，方便人远程管理碎纸机。

附图说明

图1为本申请中的一种实施方式中的碎纸机的示意图。

图2为本申请中的碎纸机的模块示意图。

图3为本申请中的碎纸机中的电源控制电路结构图一。

图4为本申请中的碎纸机中的电源控制电路结构图二。

图5为本申请中的碎纸机中的WiFi模块的电路结构图。

图6为本申请中的碎纸机中的AC交流电机运转控制电路结构图。

图7为另一种实施方式中碎纸机的DC直流电机运转控制电路结构图。

图8为本申请中的碎纸机中的入口感应模块的电路结构图。

图9为本申请中的碎纸机中的按键控制部分的电路结构图。

图10为本申请中的碎纸机中的超声波纸量检测模块的电路结构图。

图11为其他报警信号接收部分的电路结构图

图12为本申请中的碎纸机中的主控MCU控制的电路结构图。

图13为本申请中的超声波纸量检测模块的工作状态示意图。

图14为一种实施方式中的超声波纸量检测模块的外形示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图14，本申请中涉及的一种物联网碎纸机，包括碎纸机本体1，该碎纸机本体1上设有操作开关11、纸张入口12、碎纸箱13，所述碎纸机本体1中还这有WiFi模块、控制芯片、超声波纸量检测模块、入口感应模块、电机检测模块、无线接收模块；其中：所述WiFi模块与控制芯片通信连接，用于无线连接终端智能设备；所述超声波纸量检测模块设于碎纸箱13中，与控制芯片通信连接；所述超声波纸量检测模块包括超声波发射器131和超声波接收器132，用于检测碎纸箱中的纸屑量；所述入口感应模块设于纸张入口12和/或CD入口处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块设于电机位置处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块包括温度传感器；所述无线接收模块与控制芯片通信连接，用于接收无线信号。

本申请中，所述入口感应模块设于入口处的红外线光电开关。该结构中，当有纸张、CD等进入到入口中时红外线光电开关被挡柱，该信号被控制芯片获取并处理，显示出碎纸机正在工作中的状态。所述无线接收模块为433MHz无线接收电路，可以接收到其他传感器设备发射出来的433MHz无线信号，如温湿度传感器，门磁，红外探测器，烟雾报警器等，接收到的电信号通过控制芯片处理后，产生对应的操作。所述控制芯片为MCU，此芯片可以是各类型，如8位、16位、32位的各个厂商的单片机，通用性强。

现有技术中的碎纸机，缺少物联网功能，当设备卡纸、电机温度过高、碎纸箱中废纸装满等情况发生时，需要人在碎纸机边上才能发现，若不及时处理，会影响碎纸操作。本申请中，在碎纸机上添加了WiFi模块、控制芯片和一些传感器模块，通过WiFi模块，设备能够与智能手机、智能平板等终端智能设备连接，通过终端智能设备上相应的管理APP，可以实时了解碎纸机的状态，如电机工作状态、电机温度、是否空闲、碎纸箱是否装满等信息，若发生突发情况，也可以通过APP进行报警提醒，方便人远程管理碎纸机。

以下结合附图具体说明。

图1所示为一种碎纸机的示意图，也可以为其他形态的碎纸机。

图2所示为本申请中的碎纸机的模块示意图，通过各个模块之间的通信协作，可以是碎纸机具有物联网功能。

图3和图4所示为电源控制电路结构图，其中，供电电源输入进入开关电源电路降压整流，然后输出12V与5V直流电供控制板使用，其中5V电压再经过U3稳压为3.3V给后面电路使用。

WiFi模块的电路结构图如附图5所示，3V3电源经过U11开关电路后分2路到达U7，1路进入VCC电源的8脚，1路进入REST复位的1脚，芯片15脚RXD与16脚TXD是WIFI模块同主控MCU进行通讯脚，三极管Q3基极通过电阻R30接于主控MCU，如果WIFI模块死机，无反应等或使用者需要关闭它时，主控MCU发出信号控制Q3，U11进行对WIFI模块断电然后再上电启动，或直接关闭模块。

图6所示为AC交流电机运转控制电路结构图，K1为电机运转方向控制继电器，控制电机正反转动方向，K2为电机运转电源开关，电机正转时，主控MCU给Q1发出信号，Q1导通K2继电器工作并且常开触点接通，电源经过K2导通触点和K1常闭触点后1路到达电机主绕组，1路通过电机启动电容(Motor Cap)进行移相后进入副绕组，然后经过主副绕组后公共点到达芯片U4进行电流功率检测，再到达市电N极，U4芯片检测到电流值通过7脚输入主控MCU，当电机温度超标时，电机温控器TEMP断开，主副绕组后公共点电压通过二极管D7，光耦U5到达市电N极，此时光耦导通，向主控MCU发送电机超温信号。

当电机需要反转时，继电器K1导通，延时一下后K2导通，电源经过K2导通触点和K1常开触点1路到达电机原来主绕组，1路通过电机启动电容(Motor Cap)进行移相后进入原来副绕组，因为主副绕组与原来刚好相反，所以运转方向相反，绕组的公共点最后到达芯片U4进行电流功率检测，功能同上面一样。

以上是用于AC感应电机控制，也可以按附图7方式控制DC直流电机，其中可使用电路中电阻压降检测电流过载，电机工作温度使用NTC热敏电阻贴在电机外壳上来检测。

附图8为碎纸入口与碎光盘信用卡入口感应模块的电路结构图，附图9为按键控制部分的电路结构图(LED显示电路)当纸口有纸或光盘口有CD光碟时，挡住了各自口红外发射管的光线，对面接收管端就会给主控MCU有纸或光盘的信号，机器进行碎纸操作，按键电路对电路进行各种输入控制，LED显示用于机器电源显示，是否碎纸功率电流超标，电机温度超标，垃圾桶纸满需要倒纸提示，WIFI模块是否与网络连接等信息，这里也可以改用LCD液晶屏能显示更加直观。

附图10为超声波纸量检测模块的检测电路图，主控MCU从FULL_OUT脚输出40KHz脉冲信号，分成2路进入U8非门芯片(74LS04)，1路二级反相放大，1路一级反相放大，此2路反相驱动信号接入超声波发射器(换能器)，将电信号转换为超声波的信号向前照射在废纸上，挡住后反射回来被超声波接收器接收转换为电信号，通过U9进行放大处理，由7脚输入到主控MCU，主控MCU根据超声波在空气中的传播速度C＝340m/s，发射超声波到接收到返回波的运行时间计算出运行的距离，这个距离的一半就是碎纸机的满纸量距离。

附图11为433MHz无线接收电路，天线E1可以接收到室内的其它报警器配件发射出来的433MHz无线信号，如温湿度传感器，门磁，红外探测器，烟雾报警器等，接收到的电信号通过芯片U10处理后从10脚输出，Q4放大后进入主控MCU。

附图12为主控MCU电路，此芯片可以是各类型，如8位、16位、32位各个厂商的单片机、MCU控制器，它将各类输入端口信号进行处理后并从输出端口发出控制指令，如碎纸口或碎光盘口有纸与光碟时，MCU发出指令给继电器K1或K2，使电机运转，同时将U4检测到的电流功率信号，机器在运行的信号处理后通过WIFI模块发送到手机等其他连接设备，当电机的电流超过设定标准和运行温度过高，垃圾桶纸屑满到设定标准，MCU就会停止机器运行并在LED或LCD屏幕上显示出来提醒使用者，还会通过WIFI模块发送到手机等其他连接设备上显示出来，让使用者可以随时随地监控机器使用情况，可以知道机器过温后什么时候冷却到可以继续工作碎纸。

433MHz无线接收信号由MCU处理，通过WIFI模块发送到手机等其他连接设备上显示出来，可以实时监控室内环境温湿度，还有别的其它异常情况。

附图13为超声波纸量检测模块工作状态的示意图，所述超声波纸量检测模块包括超声波发射器131和超声波接收器132，用于检测碎纸箱中的纸屑量，附图14为超声波纸量检测模块的结构示意图，该超声波纸量检测模块置于碎纸箱的顶部。

碎纸机WIFI模块信号可以通过路由器与已连此路由设备的手机或其他连接设备连接，使用局域网进行互相通讯，进行近程数据获取和设备控制，机器上各类数据采集后将其通过路由器发送到使用者手机等其他设备输出，使用者用手机或其他设备也可以发送各项操作命令通过路由器碎纸机进行各项功能控制。

碎纸机WIFI模块信号还可以通过与室内路由器无线连接，连通到Internet网上云服务器，另一端手机或其他连接设备也通过GSM或WIFI与网络上云服务器连接进行远程数据获取和设备控制通讯，实现在任何遥远地方对碎纸机进行监视和控制，WIFI模块将机器上各类数据采集先发送到网络服务器上处理和存储，再发送到已连网络的使用者手机等其他设备输出，使用者用手机或其他设备发送各项操作命令通过服务器对碎纸机进行控制。

随着物联网的快速发生，本申请开发出这种物联网碎纸机，它将机器通过网络与手机或平板等电子设备连接，让使用者可以手机平板等随时随地监控到机器运行状况，提醒使用者如机器运行时电流功率多少，垃圾桶的废纸屑有多少，是否需要清掉纸屑，机器单次碎纸是否过量，机器使用中途电机温度超标保护了，什么时候可以冷却恢复碎纸。

消费者或商家还可以通过手机或服务器设备等对机器使用的每天次数与使用频率做出计录，对机器使用寿命等各类性能参数做有效统计评估，以便商家为客户提供通过更好的后续产品服务。

以上所述，本实用新型提供了一种物联网碎纸机，通过物联网模块和传感器的设置，使碎纸机的功能和信息能够远程管理和查看，方便使用者操作；使用者通过终端智能设备上相应的管理APP，可以实时了解碎纸机的状态，如电机工作状态、电机温度、是否空闲、碎纸箱是否装满等信息，若发生突发情况，也可以通过APP进行报警提醒，方便人远程管理碎纸机。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种物联网碎纸机，包括碎纸机本体(1)，该碎纸机本体(1)上设有操作开关(11)、纸张入口(12)、碎纸箱(13)，其特征在于，所述碎纸机本体(1)中还这有WiFi模块、控制芯片、超声波纸量检测模块、入口感应模块、电机检测模块、无线接收模块；其中：

所述WiFi模块与控制芯片通信连接，用于无线连接终端智能设备；

所述超声波纸量检测模块设于碎纸箱(13)中，与控制芯片通信连接；所述超声波纸量检测模块包括超声波发射器(131)和超声波接收器(132)，用于检测碎纸箱中的纸屑量；

所述入口感应模块设于纸张入口(12)和/或CD入口处，与控制芯片通信连接；

所述电机检测模块设于电机位置处，与控制芯片通信连接；所述电机检测模块包括温度传感器；

所述无线接收模块与控制芯片通信连接，用于接收无线信号。

2.根据权利要求1所述的一种物联网碎纸机，其特征在于，所述入口感应模块设于入口处的红外线光电开关。

3.根据权利要求1所述的一种物联网碎纸机，其特征在于，所述无线接收模块为433MHz无线接收电路。

4.根据权利要求1所述的一种物联网碎纸机，其特征在于，所述控制芯片为MCU。

Images