CN211013199U - 一种垃圾分类智能秤 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种垃圾分类智能秤，包括秤体，秤体上设有称重采集装置，称重采集装置包括称重台及称重台下方的压力传感器；秤体前面板上设置有太阳能电池板、读卡装置、液晶显示器及键盘；秤体上方安装有具有数据上传功能的无线通讯收发装置；秤体内部还设有与以上各模块通讯连接并进行数据处理的微处理器、为以上各模块提供电压转换的电源电路及为锂电池提供充放电管理的电池充放电电路，秤体下方安装有通过螺杆进行高度调节的可调支腿。本实用新型成本低廉、体积小巧、携带方便、操作简单，适用性强。

Description

一种垃圾分类智能秤

（一）技术领域

本实用新型涉及垃圾分类设备技术领域，具体为一种垃圾分类智能秤。

（二）背景技术

垃圾分类，指按照一定的规定或标准将垃圾分类存储、分类投放和分类搬运，从而转变成为公共资源的一系列活动的总称。“世界上没有垃圾，垃圾是放错地方的资源”，分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，做到物尽其用，防止可回收利用的垃圾与其他垃圾混在一起，造成大的经济浪费，且给垃圾处理造成更大的经济与环境压力。生活垃圾中有机组分可裂解产气、产热，供居民使用；无机类陶瓷、玻璃等可用作路基材料；橡胶、塑料及金属可加工后再生利用；电子电池类组分提取有用成分后，进行无害化技术处理，最终实现垃圾的无害化及资源再利用的目标。垃圾无害化及再利用的前提是垃圾分类处理。常用的垃圾分类箱主要就是可回收和不可回收两类，而且，居民的分类意识并不高，这种分类措施并不能起到实际的作用。没有必要的垃圾投放指导、投放奖惩等功能，居民不会有意识的去做垃圾分类，这就会导致垃圾分类不清使得大量有用的垃圾未被利用起来，与无用的垃圾一起填埋，污染环境，而且浪费资源。

目前部分大城市也在用智能垃圾分类箱，把垃圾桶放入垃圾分类箱中。居民投放垃圾时需要进行刷卡或扫码、选择垃圾类别、等待箱门打开、投入垃圾、等待箱门关闭等步骤。垃圾分类箱存在价格高昂、安装复杂、占地面积大、不方便移动、使用操作步骤繁琐等问题。

（三）发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种成本低廉、体积小巧、携带方便、操作简单等优点的垃圾分类智能秤，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种垃圾分类智能秤包括秤体，包括秤体框架，所述秤体上安装有称重采集装置，所述称重采集装置包括称重台及安装在称重台下方的压力传感器，压力传感器固定在秤体框架上；所述秤体框架前面板上安装有太阳能电池板、读卡装置、液晶显示器及键盘；所述秤体上还设有具有数据上传功能的无线通讯收发装置。

所述秤体内部安装有微处理器和电源电路；微处理器分别连接读卡装置、液晶显示器、键盘、压力传感器、无线通讯收发装置、电源电路，并进行数据处理，电源电路为以上各部分提供电压转换，电源电路还连接电池充放电电路，为锂电池提供充放电管理。

优选的，所述电池充放电电路包括具有5V-18V输入电压的开关降压型锂电池充电芯片。

优选的，为所述电源电路提供外部直流电压的方式为太阳能电池板供电，或者锂电池供电，或者电源插座配合电源适配器供电。

优选的，所述读卡装置包括13.56MHz的非接触式读写卡芯片，且支持ISO/IEC14443 Type A和MIFARE&reg通信协议。

优选的，所述键盘采用矩阵的连接方式与微处理器连接。

优选的，所述无线通讯收发装置为2G通信装置，工作频段支持GSM850MHz，EGSM900MHz，DCS1800MHz和PCS1900MHz。

优选的，所述读卡装置、压力传感器和无线通信装置通过串口与微处理器连接、通信。

优选的，所述液晶显示器通过SPI接口与微处理器连接、通信。

优选的，所述键盘通过数字IO接口与微处理器连接、通信。

优选的，所述秤体下方还安装有通过螺杆进行高度调节的可调支腿。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种垃圾分类智能秤，通过刷IC卡识别并记录用户信息，提供垃圾类别和垃圾品级供用户选择，并可以记录积分，操作简易，功能实用；体积较小，在0.1立方米以内，且重量在10公斤以内，重量较轻，携带方便；与现有的智能垃圾分类设备相比，结构简单，价格低廉。

（四）附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的主要模块关系示意图。

图3为本实用新型的电池充放电电路的电子电路图。

图4为本实用新型的电源电路的电子电路图。

图5为本实用新型的读卡装置的电子电路图。

图6为本实用新型的键盘的电子电路图。

图7为本实用新型的无线通讯收发装置的电子电路图。

图中，1-秤体框架、2-太阳能电池板、3-读卡装置、4-液晶显示器、5-键盘、6-可调支架腿、7-称重采集装置、71-压力传感器、72-称重台、8-无线通讯收发装置。

（五）具体实施方式

为使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型，下面将结合附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

参照图1至图7所示，本实用新型为一种垃圾分类智能秤，包括秤体框架1，所述秤体后方设有称重采集装置7，所述称重采集装置7包括称重台72及称重台72下方的压力传感器71，压力传感器71精度在20g-50g，精度较高，压力传感器能够将测到的垃圾的重量通过串口传给微处理器，并能够根据内置积分算法，将垃圾重量、类型、单位价格及总积分数通过液晶显示器显示出来，供用户参考，并最终通过无线通讯收发装置上传服务器进行存储记录。

所述秤体框架1前面板上设置有太阳能电池板2、读卡装置3、液晶显示器4及键盘5。

太阳能电池板2作为为本装置供电的一种方式，在白天可以将太阳能转化为电能使用或存储到内部的可充电锂电池内，存储的电量可供无太阳光情况下装置的正常使用。当遇到连雨天无太阳情况下，本装置还提供了通过插座配合电源适配器的供电方式，适应性强。

读卡装置3用于读取用户的IC卡信息。在使用时，用户需要将IC卡靠近读卡装置3的读卡区域，识别用户信息。读卡装置3采用了一款13.56MHz的非接触式高集成度读写卡芯片，在本实施例中选用的芯片型号为MF RC522，是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员，是NXP公司针对“三表”应用推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。支持 ISO/IEC14443 TypeA 和MIFARE&reg通信协议，最远读卡距离可以达到50mm。

液晶显示器4用于显示设备ID号、联网状态、称重信息、积分信息、垃圾类别信息、用户信息等数据。

键盘5用于接收用户的选择信息输入，如图6所示，键盘5采用矩阵的方式与微处理器连接，这样能大大减少I/O口的占用。其中S1、S3、S5、S7为垃圾“分类类别”选择键，依次代表可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾；S2、S4、S6、S8为垃圾“分类等级”选择键，依次代表优、良、中、差。用户将垃圾的实际信息根据分类类别及分类等级输入进去，结合垃圾的重量，经过微处理器的运算处理，将最终的积分数据显示在液晶显示器4上，并通过无线通讯收发装置8上传到服务器中。

秤体框架1上还设有具有数据上传功能的无线通讯收发装置8，用于服务器数据的上传与接收。例如用户将IC卡靠近读卡装置3的读卡区域，读卡装置3识别客户信息，并通过无线通讯收发装置8请求服务器调取用户数据，将用户信息、积分数等显示在液晶显示器4的显示屏上，当用户把新的垃圾信息分类完毕，则更新后的信息也通过线通讯接收模块8上传到服务器上，完成一次的垃圾分类记录。无线通讯收发装置8采用了一款2G通信模块，在本实施中采用M26模块，M26是一款超小的四频 LCC 封装 GSM/GPRS 模块，尺寸仅为15.8mm×17.7mm×2.3mm，其工作频段支持：GSM850MHz，EGSM900MHz，DCS1800MHz和PCS1900MHz。内嵌网络服务协议栈，支持多个Socket及IP地址，待机电流低至1.3mA，支持移远远程升级技术 QuecFOTATM 升级，支持蓝牙、音频功能，内嵌网络服务协议栈，支持多个 Socket 及 IP地址，可以很好的用来作为电池供电设备的数据传输。

秤体框架1内部还设有与以上各模块通讯连接并进行数据处理的微处理器、为以上各模块提供电压转换的电源电路及为锂电池提供充放电管理的电池充放电电路。

微处理器用于实现对读卡装置3、键盘5、称重采集装置7等部分的数据运算、处理和控制，将数据显示在液晶显示器4上，并通过无线通讯收发装置8与服务器进行数据交换与传输。本实施例中微处理器采用的是ST公司的STM32F103VCT6。

电源电路用于实现电压转换，并为微处理器，读卡装置3、键盘5、称重采集装置7、液晶显示器4、无线通讯收发装置8等部分提供电压转换。如图4所示，本实施例中将外部输入的5-12V直流电压经过降压、滤波处理后，输出2路不同的电压为其他模块供电。其中的U1开关电源芯片将5-12V的直流电压转换为3.3V电源系统，为微处理器，读卡装置、键盘、称重采集装置、液晶显示器等部分供电；其中的U2稳压电源芯片将5-12V电压转换为4V电源系统，为无线通讯收发装置供电，在本实施例中，U1开关电源芯片型号为XL1509, XL1509是一款降压型DC-DC变换芯片,4.5~40V宽电压输入,2A大电流输出,输出电压有可调式ADJ及固定电压值3.3V、5V、12V三种输出. 降压型直流电源变换芯片；U2稳压电源芯片型号为MIC29302，MIC29302是一个大电流，低成本，低压差电压调节器。

电池充放电电路用于实现对设备内部锂电池的充电和放电管理。它采用了一款开关降压型锂电池专业充电芯片，在本新型中采用的是芯片为TP5100，TP5100是一款开关降压型双节8.4V/单节4.2V锂电池充电管理芯片。同时，TP5100内置输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护。具有5V-18V宽输入电压，对电池充电分为涓流预充、恒流、恒压三个阶段，涓流预充电电流、恒流充电电流都通过外部电阻调整，最大充电电流达2A。并且内置输入过流、欠压保护、芯片过温保护、短路保护、电池温度监控、电池反接保护，能够很好的保护电池。

本实用新型各个模块之间的连接关系如图1所示，读卡装置、称重采集装置和无线通讯收发装置通过串口与微处理器连接、通信；液晶显示器通过SPI接口与微处理器连接、通信；键盘通过数字IO接口与微处理器连接、通信。所有接口都是通过数字接口与微处理器相连接，保证了通信的稳定性与可靠性。

所述秤体框架1下方还设有通过螺杆进行高度调节的可调支腿6，可调支腿6设置为方形排列的四个，可放置于不平的表面，通过调节似的设备保持水平，使得设备更加的平稳，称量数据更加准确，增强了本设备的适用性。

工作流程：用户将IC卡靠近读卡区域，当显示屏显示用户信息后，将垃圾放在称重采集装置7的称重台72上，然后根据提示在键盘5处选择垃圾的分类类别和分类等级，内部的微处理器会根据内置程序自动计算积分数并将重量、类型、本次垃圾的积分、总积分等信息显示在液晶显示屏上，并将本次数据通过无线通讯收发装置传送到服务器进行保存。计算完积分后，用户将本次垃圾根据提示扔到对应的垃圾箱中。用户可以用积攒积分换取生活用品。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本实用新型的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本实用新型原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种垃圾分类智能秤，其特征在于：包括秤体框架（1），所述秤体上安装有称重采集装置（7），所述称重采集装置（7）包括称重台（72）及安装在称重台（72）下方的压力传感器（71），压力传感器固定在秤体框架（1）上；所述秤体框架（1）前面板上安装有太阳能电池板（2）、读卡装置（3）、液晶显示器（4）及键盘（5）；所述秤体框架（1）上还设有具有数据上传功能的无线通讯收发装置（8）；

所述秤体框架（1）内部安装有微处理器和电源电路；微处理器分别连接读卡装置（3）、液晶显示器（4）、键盘（5）、压力传感器（71）、无线通讯收发装置（8）、电源电路，并进行数据处理，电源电路为以上各部分提供电压转换，电源电路还连接电池充放电电路，为锂电池提供充放电管理。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述电池充放电电路包括具有5V-18V输入电压的开关降压型锂电池充电芯片。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：为所述电源电路提供外部直流电压的方式为太阳能电池板（2）供电，或者锂电池供电，或者电源插座配合电源适配器供电。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述读卡装置（3）包括13.56MHz的非接触式读写卡芯片，且支持ISO/IEC 14443 TypeA和MIFARE&reg通信协议。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述键盘（5）采用矩阵的连接方式与微处理器连接。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述无线通讯收发装置（8）为2G通信装置，工作频段支持GSM850MHz，EGSM900MHz，DCS1800MHz和PCS1900MHz。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述读卡装置（3）、压力传感器（71）和无线通讯收发装置（8）通过串口与微处理器连接、通信。

8.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述液晶显示器（4）通过SPI接口与微处理器连接、通信。

9.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述键盘（5）通过数字IO接口与微处理器连接、通信。

10.根据权利要求1所述的一种垃圾分类智能秤，其特征在于：所述秤体框架（1）下方还安装有通过螺杆进行高度调节的可调支腿（6）。

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