CN212244728U - 一种智能分类垃圾桶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能分类垃圾桶，包括：外壳，所述外壳内部设置储物箱体，底部安装底座；柜机，主控芯片、电源模块集成在所述柜机内部，显示屏、语音采集模块分别安装在所述柜机上；电机组，安装在所述底座内，通过电机驱动装置连接所述主控芯片，所述电机组驱动储物箱体箱盖的开关；所述主控芯片分别连接显示屏、语音采集模块。语音采集模块将信号传送给主控芯片，主控芯片驱动电机组打开相应的储物箱体，精确地实现垃圾分类。

Description

一种智能分类垃圾桶

技术领域

本实用新型属于垃圾回收技术领域，具体涉及一种智能分类垃圾桶。

背景技术

近年来，不断提倡垃圾分类制度，在有的地区已经实行垃圾分类，居民在丢垃圾时，是手工进行垃圾分类，不精确，而且丢垃圾时需要人一个一个打开垃圾桶盖，不卫生，丢垃圾过程繁琐，费时费力。

发明内容

本实用新型专利的目的在于提供一种智能分类垃圾桶，可促进垃圾分类，解决现有技术中，靠人工进行垃圾分类，过程繁琐费时费力、不卫生的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能分类垃圾桶，包括：

外壳，所述外壳内部设置储物箱体，底部安装底座；

柜机，主控芯片、电源模块集成在所述柜机内部，显示屏、语音采集模块分别安装在所述柜机上；

电机组，安装在所述底座内，通过电机驱动装置连接所述主控芯片，所述电机组驱动储物箱体箱盖的开关；

所述主控芯片分别连接显示屏、语音采集模块。

优选的，所述外壳的后侧设有后盖，所述后盖的内侧上设有导轨，所述储物箱体底部安装滑轮；所述电机组驱动后盖的开、关，及驱动所述储物箱体沿所述滑轨滑出外壳。

优选的，GPS全球定位模块、USB程序下载模块集成在所述柜机内，分别与所述主控芯片连接。

优选的，所述柜机内设置计时器，所述主控芯片连接所述计时器。

优选的，电源插座安装在所述柜机上，所述电源模块通过电源插座连接外部电源。

优选的，还包括太阳能板，所述太阳能板安装在所述柜机顶部，通过电源模块连接蓄电池。

优选的，还包括超声波传感器，所述超声波传感器安装在所述外壳内，位于所述储物箱体的上方；所述超声波传感器连接所述主控芯片。

进一步优选的，指示灯、报警器安装在所述储物箱体的箱盖上，所述指示灯、报警器分别连接所述主控芯片。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型智能分类垃圾桶，包括：外壳，所述外壳内部设置储物箱体，底部安装底座；柜机，主控芯片、电源模块集成在所述柜机内部，显示屏、语音采集模块分别安装在所述柜机上；电机组，安装在所述底座内，通过电机驱动装置连接所述主控芯片，所述电机组驱动储物箱体箱盖的开关；所述主控芯片分别连接显示屏、语音采集模块。语音采集模块将信号传送给主控芯片，主控芯片驱动电机组打开相应的储物箱体，精确地实现垃圾分类，省时省力、干净卫生。

进一步的，GPS全球定位模块用来判断垃圾桶投放的地点，并将位置信息上传至控制芯片，控制芯片将位置信息与数据库中各城市的位置信息进行匹配，从而根据当地垃圾分类的标准更新现有数据库中的分类标准，以满足当地的分类要求，从而更好的促进垃圾分类工程的实施。

进一步的，超声波传感器安装在所述外壳内，位于所述储物箱体的上方；所述超声波传感器连接所述主控芯片，所述主控芯片设置相应的满溢值，当超声波传感器检测到满溢时，进行上限报警，指示灯闪烁、报警器报警，并将信号传至主控芯片，从而驱动该箱体盖子自锁，只有消除满溢状态后，才能进入正常工作模式。

进一步的，电机组包括多个直流电机，作为执行单元，用于开启箱盖、外壳的后盖，并且在开启外壳的后盖同时驱动储物箱体自动从导轨上运送出来，使用电机驱动，避免了人手接触，干净卫生。

进一步的，供电采用两种模式共同作用，其一通过外部电源来进行供电，其二通过在箱体上安装太阳能供电板供电。采用两种供电方式用于解决受天气等外界不可抗因素的干扰而导致该设备不能正常运行。其所产生的“过剩”能源，可通过蓄电池储存起来，对供电进行冗余处理，节能环保。

综上所述，本实用新型所述的一种智能分类垃圾桶，通过语音采集模块与显示屏的人机交互界面使用户更加方便的进行垃圾分类操作，智能化的设备、人性化的交互方式将极大的促进垃圾分类工作的实施。通过选用GPS定位模块可以因地制宜，更新垃圾分类标准，因为有GPS定位模块，工作人员也将更加快捷的判断故障垃圾桶的位置，人机交互界面也使得工作人员根据设备工作信息更加快捷的找到故障源，这将极大的提高后期维护的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的整体架构图；

图2为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的控制原理图；

图3为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的电路图；

图4为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的柜机结构示意图；

图6为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的后盖结构局部图；

图7为本实用新型实施例智能分类垃圾桶的储物箱体俯视图；

其中：1-主控芯片；2-电机组，3-电机驱动装置；4-显示屏；5-GPS全球定位模块；6-语音采集模块；7-电源模块；8-USB程序下载模块；9-电源插座，10-指示灯；11-报警器；12-超声波传感器；13-太阳能板；14-后盖；15-导轨；16-储物箱体；17-外壳；18-底座；19-柜机。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种智能分类垃圾桶，其整体架构的系统包括主控芯片1，及分别与主控芯片1相应的I/O口进行连接的：电机组2、显示屏4、GPS全球定位模块5、语音采集模块6、指示灯10、报警器11、超声波传感器12、计时器，由主控芯片1控制整个系统的工作。所述电机组2包括多台直流电机。

请参阅图2、图3，主控芯片采用STM32F103C8T6，STM32F103C8T6是一款基于ARMCortex-M内核STM32系列的32位的微控制器，用于控制系统中其他部件完成整个功能。其中PD13TAMPERRTC、PD14OSCI132IN、PC150SC32OUT、PD0OSCIN、PD1OSCOUT、NRST引脚接外部晶振与上电复位电路构成最小系统，其中引脚8、23、35、47接地，引脚9、24、36、48接VDD信号。通过PA4、PA5、PA7、PB1、PB1、PB10分别与显示屏4的7、3、4、5、6引脚相连。

优选的，电机组2共包括4台直流电机，驱动装置3选用直流电机驱动L9110模块，其中输入端A-1B、A-1A分别与主控芯片1的PA2、PA3引脚相连，B-PB、B-PA分别与主控芯片1的PA0、PA1引脚相连接。输出端A+、A-，B+，B-连接两台直流电机，另一直流电机驱动模块输入端A-1B、A-1A分别与主控芯片1的PA4、PA3引脚相连接，输出端A+、A-，B+，B-分别连接另外两台直流电机。

GPS全球定位模块5的RX、TX引脚分别连接主控芯片1的PA9、PA10引脚，进行信息传输，此外GPS全球定位模块引脚VCC、GND分别接+5V电源和接地。GPS全球定位模块5获取设备的工作地点，与数据库中所存储的区域进行对比，从而确定垃圾分类标准。

语音采集模块6选用LD332，LD332的TX、RX引脚分别连接主控芯片1的PA3、PA2引脚，进行信息采集与传输。当外界输入语言信号时，语音采集模块6将信号传输给主控芯片1，主控芯片对信号进行分析后，产生控制信号，然后通过电机驱动装置3(L9110模块)来控制直流电机动作，直流电机作为执行机构带动滑轮组工作，从而实现开启或关闭储物箱体16的盖子、外壳17后侧的后盖14，同时能够驱动内部储物箱体16自动从导轨15上运送出来。

上限报警模块选用超声波传感器12(SR04模块)作为检测装置来实现箱体内物体位置的测量，SR04模块E、T引脚分别与主控芯片1的PB14、PB15引脚相连接。SR04模块检测后将信号发给主控芯片1，在主控芯片1中与提前设置好的“满溢值MYZ”进行比较，当SR04模块所测得信号大于满溢值时，主控芯片1控制直流电机自锁，同时，指示灯10闪烁、报警器11报警，通过音响发出报警提示音，或者呼叫清理人员，所述指示灯10位LED灯；当SR04模块所测得信号小于满溢值时，自锁信号解除。

请参阅图4、图5，主控芯片1、GPS全球定位模块5、电源模块7和USB程序下载模块8皆集成在柜机19内，USB程序下载模块8与主控芯片1连接，用于将控制程序拷入到主控芯片1中。显示屏4、语音采集模块6分别安装在所述柜机19上，语音采集模块6实时采集用户输入的信息，并将信号传递给主控芯片1，显示屏4辅助用户进行操作，完成相应的工作，也可帮助维护人员了解机器运行状况方便后期维护。电源模块7分别与蓄电池、太阳能板相连接来实现对设备的供电，太阳能板13安装在柜机19的顶部，用于接收太阳能并将其装换成电能，一方面与蓄电池二套供电方式实现冗余电力回收，另一方面可以利用自然能源，实现绿色环保理念。电源模块7通过电源插座9与外部电源连接为设备供电，或利用蓄电池供电。外壳17内部包含有：储物箱体16、用于检测“满溢值MYZ”的超声波传感器12以及报警指示灯10，外壳17底部安装底座18；所述超声波传感器12安装在所述外壳17内，位于所述储物箱体16的上方；所述超声波传感器12连接所述主控芯片1。指示灯10、报警器11安装在所述储物箱体16的箱盖上，所述指示灯10、报警器11分别连接所述主控芯片1。底座18内部包含有直流电机和电机驱动装置3。每台直流电机分别用于驱动所对应的箱体盖子开或关，各台直流电机之间具有“互锁”功能，当接受到开启信号时，某一台直流电机工作，打开箱盖，同时计时器开始计时，此时其余箱盖不能被打开，当计时到30s时箱盖自动关闭，从而解除“互锁”功能。当某个储物箱体16发生上限报警信号后，主控芯片1发出“自锁”信号，使该箱体盖子无法打开，只有对箱体内部清理后方可打开。

请参阅图6、图7，电机组2和电机驱动装置3安装在底座18内，外壳17的后盖14上有两条导轨15，当主控芯片1给电机组2发送信号，使其清理垃圾时，后盖14在直流电机的作用下打开，同时电机驱动储物箱体16，储物箱体16底部安装有滑轮，通过导轨15自动滑向外部。当垃圾清理完成后，后盖14与电机共同作用使储物箱体16移动到外壳17内部，并使后盖14自锁。电机组2作为执行单元，用于开启或关闭储物箱体16的盖子、外壳17后侧的后盖14，同时能够驱动内部储物箱体16自动从导轨15上运送出来。直流电机通过滑轮组与钢丝绳来驱动箱盖的开关。储物箱体16放置在底座18上，底座18留有一定的空间用于放置直流电机，相邻两储物箱体之间留有约3～5cm长的空隙，用于布置钢丝线。所述4台直流电机分别位于对应储物箱体正下方，所述直流电机两端各安装一个滑轮，与直流电机直接相连的滑轮皆处于相邻两储物箱体16间的空隙正下方。此外在箱体顶盖与箱体背部设置一圆柱轴相动作，在该轴的一端上套有另一滑轮，此滑轮应正好位与两储物箱体16中的空隙处正上方，所述圆柱轴与滑轮一体，即定滑轮，其动作具有一致性，通过钢丝线与两储物箱体16中空隙处正下方安装在直流电机一端的滑轮相连接，组成滑轮组，用于驱动顶盖开关动作，当直流电机正转时顶盖打开，反转时顶盖关闭。后盖14底部与箱体通过圆柱轴连接，其一端也设置有相同大小的滑轮，此滑轮与直流电机另一端的滑轮通过钢丝线相连接组成滑轮组，通过直流电机来控制后盖14缓缓落下。此外，也可同时设置多个直流电机，每个直流电机用于执行一个操作，多个直流电机组成电机组，用于完成上述动作。

本实用新型实施例，与主控芯片1连接的数据库中存储各地区的垃圾分类标准，通过GPS全球定位模块5获取设备的工作地点，与数据库中所存储的区域进行对比，从而确定垃圾分类标准，用户通过显示屏4、语音采集模块6将命令传送给主控芯片1，执行后续打开箱盖等操作。

本实用新型为自然环境保护做出贡献，在很大程度上解决了居民扔垃圾的繁琐度，提高生活幸福感，不仅是推动和谐美丽社区生活的协调发展，更大程度上保护了自然环境。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (8)

1.一种智能分类垃圾桶，其特征在于，包括，

外壳(17)，所述外壳(17)内部设置储物箱体(16)，底部安装底座(18)；

柜机(19)，主控芯片(1)、电源模块(7)集成在所述柜机(19)内部，显示屏(4)、语音采集模块(6)分别安装在所述柜机(19)上；

电机组(2)，安装在所述底座(18)内，通过电机驱动装置(3)连接所述主控芯片(1)，所述电机组(2)驱动储物箱体(16)箱盖的开关；

所述主控芯片(1)分别连接显示屏(4)、语音采集模块(6)。

2.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述外壳(17)的后侧设有后盖(14)，所述后盖(14)的内侧上设有导轨(15)，所述储物箱体(16)底部安装滑轮；所述电机组(2)驱动后盖(14)的开、关，及驱动所述储物箱体(16)沿所述导轨(15)滑出外壳(17)。

3.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，GPS全球定位模块(5)、USB程序下载模块(8)集成在所述柜机(19)内，分别与所述主控芯片(1)连接。

4.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，所述柜机(19)内设置计时器，所述主控芯片(1)连接所述计时器。

5.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，电源插座(9)安装在所述柜机(19)上，所述电源模块(7)通过电源插座(9)连接外部电源。

6.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，还包括太阳能板(13)，所述太阳能板(13)安装在所述柜机(19)顶部，通过电源模块(7)连接蓄电池。

7.根据权利要求1所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，还包括超声波传感器(12)，所述超声波传感器(12)安装在所述外壳(17)内，位于所述储物箱体(16)的上方；所述超声波传感器(12)连接所述主控芯片(1)。

8.根据权利要求7所述的智能分类垃圾桶，其特征在于，指示灯(10)、报警器(11)安装在所述储物箱体(16)的箱盖上，所述指示灯(10)、报警器(11)分别连接所述主控芯片(1)。

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