CN220455704U - 一种垃圾分类控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾分类控制器。所述控制器包括：控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，一个主控板，用于集成多个插件接口和控制芯片；多个插件接口，用于连接多个基础插件；控制芯片，用于通过多个插件接口，控制多个基础插件进行垃圾分类。和现有技术相比，本实用新型能够通过控制器集成各个插件，简化控制电路，减小各插件和控制器占用空间，售后维护简单且提高了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

Description

一种垃圾分类控制器

技术领域

本实用新型实施例涉及智能垃圾分类领域，尤其涉及一种垃圾分类控制器。

背景技术

随着人们环保意识的提升，垃圾分类越来越受到人们的重视。如果垃圾处理前端(如垃圾箱)不进行垃圾分类，在垃圾转运过程中不同种类的垃圾会混合，导致后端处理垃圾的效率低下，还会导致污染水平指数级上升。后端对生活垃圾进行分类的分拣难度和成本极大，因此，需要垃圾在前端(垃圾桶)进行分类，利用自动分类的智能垃圾桶对垃圾分类，可以将需转运的生活垃圾减量30-50％。

自动分类的垃圾桶主要依靠垃圾桶内部的控制器，控制各个插件互相配合，自动对垃圾进行分类。现有的自动分类的垃圾桶的各个插件相互连接，连接关系与结构十分复杂，导致各插件和控制器占用空间大，不便于售后维护，且降低了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种垃圾分类控制器，能够通过控制器集成各个插件，简化控制电路，减小了各插件和控制器占用空间，售后维护简单且提高了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

本实用新型实施例提供了一种垃圾分类控制器，所述控制器包括：

控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，

所述一个主控板，用于集成所述多个插件接口和所述控制芯片；

所述多个插件接口，用于连接多个基础插件；

所述控制芯片，用于通过所述多个插件接口，控制所述多个基础插件进行垃圾分类。

在上述实施例中，所述一个主控板为矩形主控板，所述多个插件接口集成在所述主控板的四个边上。

在上述实施例中，所述控制器还包括至少一个个性化插件。

在上述实施例中，所述多个基础接口至少包括：嵌入式控制器接口、至少一个电机驱动器接口、键盘接口、路由器接口、电源接口、摄像模组接口、语音播报器接口以及模拟量变送器接口。

在上述实施例中，所述至少一个个性化插件的结构为积木式插件结构。

在上述实施例中，所述基础插件包括键盘，所述个性化插件包括触摸显示屏，所述控制芯片，还用于接收用户通过所述触摸显示屏，或者通过所述键盘发送的垃圾分类的配置参数；按照所述配置参数配置所述基础插件和/或所述个性化插件的参数。

在上述实施例中，所述个性化插件还包括太阳能充电管理器，所述控制芯片，还用于控制电池接收所述太阳能充电管理器发送的电能。

在上述实施例中，所述控制器的外壳为导轨式公模外壳。

在上述实施例中，所述控制器还包括电量显示模组，所述电量显示模组用于显示电池的剩余电量。

在上述实施例中，所述基础插件还包括摄像模组，所述控制器和云服务器连接，所述控制器，具体用于接收所述摄像模组发送的垃圾图像，将所述垃圾图像发送至所述云服务器，接收所述云服务器基于所述垃圾图像发送的垃圾分类操作方式，并根据所述垃圾分类操作方式控制所述多个基础插件进行垃圾分类。

本实用新型提供的垃圾分类控制器，包括：控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，一个主控板，用于集成多个插件接口和控制芯片；多个插件接口，用于连接多个基础插件；控制芯片，用于通过多个插件接口，控制多个基础插件进行垃圾分类。因此，和现有技术相比，本实用新型能够通过控制器集成各个插件，简化控制电路，减小了各插件和控制器占用空间，售后维护简单且提高了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种垃圾分类控制器的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的主控板的第一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的垃圾分类控制器的第二结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的主控板的第二结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的控制器上的键盘的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第一页面示意图；

图7为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第二页面示意图；

图8为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第三页面示意图；

图9为本实用新型实施例提供的控制器上的电量显示模组的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种垃圾分类控制器的第一结构示意图。如图1所示，本实用新型提供的垃圾分类控制器，包括：控制芯片110、多个插件接口120以及一个主控板130；其中，一个主控板130，用于集成多个插件接口120和控制芯片110；多个插件接口120，用于连接多个基础插件；控制芯片110，用于通过多个插件接口120，控制多个基础插件进行垃圾分类。

其中，控制芯片110也被称为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，MCU把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器等周边接口整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。本方案中的控制芯片110可以是国产芯片，这样可以减少国外芯片厂商断供的风险。

基础插件为智能分类垃圾桶中一些必要的，通过各个插件接口120连接在控制器上的插件。例如，嵌入式控制器、至少一个电机驱动器、键盘、路由器、电源、摄像模组、语音播报器以及模拟量变送器。嵌入式控制器是控制器中的核心控制单元，具备高效的数据处理和决策能力。嵌入式控制器可以集成传感器、执行器和通信模块，实现对垃圾桶的智能控制和管理。电机驱动器用于驱动垃圾桶中的辅助分类装置，例如传送带、分类器等需要电机驱动的插件。键盘可以作为垃圾桶的输入装置，用户可以通过键盘调整垃圾桶的分类模式、输入配置参数等。摄像模组包括至少一个摄像头，摄像模组可以拍摄待处理垃圾的图像，控制器可以将图像发送至云服务器，并得到云服务器发送的垃圾分类操作方式，进一步地，控制器可以控制各个基础插件按照垃圾分类操作方式对垃圾进行分类。模拟量变送器是一种用于将物理量转换为标准信号的设备。模拟量变送器可以用来监测垃圾桶内部的温度、湿度和压力等环境参数，并将其转换为电流或电压信号，以便控制芯片110进行数据采集和处理。例如，模拟量变送器可以监测垃圾桶内部的温度变化，以便及时采取措施防止垃圾发生腐烂或产生异味。在垃圾桶内部温度过高时，可以自动启动风扇或制冷装置，以保持垃圾桶内部的环境适宜。

控制芯片110和多个插件接口120设置在主控板130上。主控板130为一个矩形的电路板，多个插件接口120集成在主控板130的四个边上。本方案中，智能分类垃圾桶中所有的基础插件都集成到一张主控板130上，以便简化控制电路。图2为本实用新型实施例提供的主控板的第一结构示意图。如图2所示，主控板为矩形主板，主控板的四周分布有29个接口。其中1为开门电机、红外开关和指示灯的接口，2为补光灯和散热风扇的接口，3为大功率直流电机的接口，4为喇语音播报器的接口，5为2路隔离输入的接口，6为步进驱动的接口，7为第一个4路输入输出的接口，8为1路隔离输入输出的接口，9为异步收发器的接口，10为串行通信协议的接口，11为通用串行总线的接口，12为网络协议的接口，13为摄像模组的接口，14为拨码开关的接口，15为第一个串行通信(Inter-Integrated Circuit，IIC)总线的接口，16为第二个串行通信IIC总线的接口，17为第一个模拟数字转换器的接口；18为称重装置的接口，19为第二个模拟数字转换器的接口。20为第二个4路输入输出的接口，21为无刷电机的接口；22为2路直流电机的接口，23为串口的接口，24为第三个4路隔离输入的接口，25为第三个模拟数字转换器的接口。26为第三个IIC总线的接口。27为通用输入的接口，28为总开关的接口，29为屏幕的接口。30为控制芯片。

本实用新型提供的垃圾分类控制器，包括：控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，一个主控板，用于集成多个插件接口和控制芯片；多个插件接口，用于连接多个基础插件；控制芯片，用于通过多个插件接口，控制多个基础插件进行垃圾分类。因此，和现有技术相比，本实用新型能够通过控制器集成各个插件，简化控制电路，减小了各插件和控制器占用空间，售后维护简单且提高了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

图3为本实用新型实施例提供的垃圾分类控制器的第二结构示意图。如图3所示，本实用新型提供的垃圾分类控制器，包括：控制芯片110、多个插件接口120以及一个主控板130；其中，一个主控板130，用于集成多个插件接口120和控制芯片110；多个插件接口120，用于连接多个基础插件；控制芯片110，用于通过多个插件接口120，控制多个基础插件进行垃圾分类；控制器还包括至少一个个性化插件140，至少一个个性化插件140的结构为积木式插件结构。

其中，插件接口120是指为插件开发者提供的一组接口或规范，用于与智能垃圾桶进行交互和扩展功能。这些接口可以包括数据传输接口、控制接口、通信接口等，以便插件能够与智能垃圾桶进行数据交换、控制操作或与其他设备进行通信。插件接口120用于连接基础插件。基础插件是智能垃圾桶中必须存在的、在智能垃圾分类过程中必不可少的插件。例如，嵌入式控制器、至少一个电机驱动器、键盘、路由器、电源、摄像模组、语音播报器以及模拟量变送器等。个性化插件140是为智能垃圾桶设计的可定制化功能扩展模块。这些插件可以增加智能垃圾桶的功能和交互方式，满足用户个性化的需求。例如，全球定位系统、触摸屏、显示屏、触摸显示屏、键盘以及485转换器等。

示例性的，图4为本实用新型实施例提供的主控板的第二结构示意图。如图4所示，主控板上包括6个个性化插件。其中1为太阳能充电管理器，太阳能充电管理器针对不能市电供电的驱动选配。2为大功率直流电机驱动，大功率直流电机驱动用于驱动30A大功率直流电机。3为离线识别模组，离线识别模组用于针对网络不好的地区选配。4为步进驱动模块，步进驱动模块用于驱动步进电机。5为TCP/IP 4G模组，TCP/IP 4G模组出口国外地区，可根据地方网络选配相应模组。6为全球定位系统模组，全球定位系统模组用于实时定位智能垃圾桶。本方案中，所有的个性化插件140都是采用积木式插件方式安装，可以根据客户的定制化需求进行选配。由于所有的个性化插件140都是采用积木式插件方式安装，因此智能垃圾桶具有极高的作业效率，且售后维护简单。

在本实用新型的具体实施例中，多个插件接口120至少包括：嵌入式控制器接口、至少一个电机驱动器接口、键盘接口、路由器接口、电源接口、摄像模组接口、语音播报器接口以及模拟量变送器接口。

其中，嵌入式控制器接口用于连接控制芯片110和嵌入式控制器、至少一个电机驱动器接口用于连接控制芯片110和电机驱动器、键盘接口用于连接控制芯片110和、路由器接口用于连接控制芯片110和键盘、电源接口用于连接控制芯片110和电源、摄像模组接口用于连接控制芯片110和摄像模组、语音播报器接口用于连接控制芯片110和语音播报器，模拟量变送器接口用于连接控制芯片110和模拟量变送器。所有的这些基础插件都通过各自对应的插件接口120集成在一张主控板130上，简化了控制器中的控制电路，提高了智能垃圾桶运行稳定性。

在本实用新型的具体实施例中，基础插件包括键盘，个性化插件140包括触摸显示屏，控制芯片110，还用于接收用户通过触摸显示屏，或者通过键盘发送的垃圾分类的配置参数；按照配置参数配置基础插件和/或个性化插件140的参数。

其中，键盘可以作为一个输出设备，键盘通过键盘接口连接在主控板130上。本方案中，键盘的按键可以设置在控制器的外壳上。示例性的，图5为本实用新型实施例提供的控制器上的键盘的示意图。如图5所示，控制器外壳上右侧部分有按键1、按键2、按键3和按键4共4个按键。用户可以在控制器上，通过这4个按键，设置智能垃圾桶的配置参数。例如，按键1表示垃圾分类的分类数，用户轻按一下按键1，控制芯片便可以接收到对垃圾不进行分类的指令(垃圾只分一类)，用户轻按两下按键1，控制芯片便可以接收到对垃圾进行2分类的指令。

触摸显示屏是一种用于与用户进行交互的界面。它通常位于智能垃圾桶的外部表面，具有触摸感应功能，可以通过触摸操作来控制垃圾桶的功能、获取信息或提供反馈。触摸显示屏使用户能够方便地操作智能垃圾桶的各项功能。通过触摸显示屏，用户可以进行以下操作：垃圾投放：触摸显示屏上可能会有一个投放按钮，用户可以点击该按钮来打开垃圾桶的投放口。垃圾分类：触摸显示屏可以显示垃圾分类的相关信息和指导，用户可以通过触摸屏上的选项来选择相应的垃圾分类。垃圾桶状态：触摸显示屏可以显示垃圾桶的状态，如垃圾桶的容量、是否已满等信息，帮助用户了解当前的垃圾桶情况。智能垃圾桶的触摸显示屏具备对触摸操作的快速响应、清晰的显示效果和抗干扰能力，以确保用户能够方便地操作智能垃圾桶，并获得良好的使用体验。

本方案中，用户可以通过触摸显示屏向主控芯片110发送垃圾分类的配置参数。示例性的，图6为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第一页面示意图。如图6所示。当用户靠近智能垃圾桶时，触摸显示屏的第一页面的上方会显示自动分类垃圾桶的字样。在自动分类垃圾桶的字样的下方，为用户展示一个指向智能垃圾桶的箭头，箭头上有请靠近开门感应区投放的字样，以提示用户靠近垃圾桶的感应门，进行垃圾投放。

示例性的，图7为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第二页面示意图。如题7所示，当用户需要对智能垃圾桶的一些参数进行设置时。触摸显示屏的第二页面可以为用户展示智能垃圾桶的基本设置选项和其他设置选项。基本设置选项包括设备类、门类型、节能模式、碎纸机、调试信和二维码。用户可以通过设备类设置智能垃圾桶的类型，包括睿箱、二分类垃圾桶和第四分类垃圾桶等。门类型包括推拉门、翻盖门等。通过节能模式后面的选择框，选择节能模式的开启时长。通过碎纸机后面的选择按钮，选择是否打开碎纸机模式。通过调试信后面的选择按钮，选择是否打开调试信模式。通过二维码后面的选择按钮，选择是否打开二维码模式。其他设置包括恢复默认地址和返回主界面。恢复默认地址可以是回复智能垃圾桶默认的通讯地址。

示例性的，图8为本实用新型实施例提供的触摸显示屏的第三页面示意图，第三页面示意图中为用户展示了智能垃圾桶的配置参数选项。包括国际移动设备识别码、语音、翻转电机中位值、设备类型、开门方式、节能模式、显示调试信息、主页显示二维码、碎纸机、翻转电机、翻转电机翻转时脉宽调制周期以及翻转电机回中时脉宽调制周期。每一个配置参数选项后面都有一个对应的选择框，用户点击选择框时，选择框会为用户展示对应的配置参数选项的所有可选项，以供用户根据需求设置智能垃圾桶的配置参数。

在本实用新型的具体实施例中，个性化插件140还包括太阳能充电管理器，控制芯片110，还用于控制电池接收太阳能充电管理器发送的电能。

太阳能充电管理器是一种用于管理智能垃圾桶中太阳能充电系统的设备。它主要负责监测和管理太阳能充电系统的电池状态、充电效率以及充电过程中的电流和电压等参数。太阳能充电管理器可以实时监测太阳能电池板的充电状态和效率；监测垃圾桶中的电池状态，包括电池的电量、剩余容量和健康状态等。它可以根据电池的实际情况进行充电和放电控制，以延长电池的使用寿命。太阳能充电管理器可以监测充电过程中的电流和电压，以确保充电过程安全可靠。它可以根据充电状态和电池情况进行智能调控，避免过充或过放，保护电池和充电系统的安全。太阳能充电管理器可以根据太阳能电池板的输出情况和垃圾桶的用电需求，进行充电功率的优化调整。太阳能充电管理器可以记录充电系统的工作数据，如充电时间、电流、电压等。它可以提供数据分析和报告，帮助用户了解充电系统的性能和使用情况。

在实际应用中，不是所有的智能垃圾桶都可以通过市电供电获取电能，针对不能市电供电的智能垃圾桶，可以采用积木式太阳能充电管理器，将其插入进控制器中，为不能通过市电供电获取电能的智能垃圾桶提供电能。

以往仓储需要专门准备多大十几种部件物料以及30多种线束物料。本方案采用积木式插拔的个性化插件140，将基础插件集成在一张主控板上，可以只需配备1个主控板130和5种选配物料(全球定位系统、步进驱动电机、智能触摸屏幕、太阳能控制器和大功率电机驱动)以及对应的10种线束材料即可，大大减小了仓储成本。并且由于采用集成化基础插件，大大减少了因为多部件连接造成的接触不良导致故障发生的概率。在实际应用中，以往针对生产组装和售后人员需要有一定经验才能进行作业，需要了解各个部件之间的运行逻辑关系，才能够进行故障排除及维修，而现在各个插件之间没有复杂的逻辑关系，因此售后人员只需要简单培训，即可上岗，无需了解集成板内各个部件的运行逻辑。

在本实用新型的具体实施例中，控制器的外壳为导轨式公模外壳。

导轨式公模外壳是一种用于保护和支撑电子设备的外壳结构。它通常由金属或塑料材料制成，具有导轨设计，可方便地安装和拆卸电子设备。导轨式公模外壳的主要特点和功能包括：导轨设计：导轨式公模外壳具有导轨结构，可以轻松地将电子设备安装到外壳中。导轨通常由金属材料制成，具有良好的强度和稳定性，可以确保设备的安全固定和支撑。模块化设计：导轨式公模外壳通常采用模块化设计，可以根据设备的尺寸和需求进行定制。它可以根据不同的应用场景和需求，灵活地组合和安装各种模块和配件，以满足不同设备的安装要求。保护功能：导轨式公模外壳能够有效地保护内部电子设备免受外部环境的影响，如尘土、湿气和机械碰撞等。它通常具有防尘、防水和防震等特性，以确保设备的稳定运行和长寿命。散热设计：导轨式公模外壳通常具有良好的散热设计，以确保设备在工作过程中的热量能够有效地散发。它通常配备散热孔、散热风扇或散热片等散热结构，以保持设备的正常工作温度。维护和管理：导轨式公模外壳设计方便维护和管理电子设备。它通常具有易于拆卸和安装的特点，以便于设备的维修和更换。

在本实用新型的具体实施例中，控制器还包括电量显示模组，电量显示模组用于显示电池的剩余电量。

其中，电量显示模组可以设置在控制器外壳的右侧部分。电量显示模组与控制芯片110和电池连接，电量显示模组可以实时获取到电池的剩余电量，并为用户展示电池在当前时刻的剩余电量。示例性的，图9为本实用新型实施例提供的控制器上的电量显示模组的示意图。如图9所示，控制器外壳左侧部分为电量显示模组，电量显示模组中黑色部分为剩余电量。用户可以通过电量显示模组实时了解到电池的剩余电量，及时在剩余电量不足时为电池充电或者更换电池。

在本实用新型的具体实施例中，基础插件还包括摄像模组，控制器和云服务器连接，控制芯片，具体用于接收摄像模组发送的垃圾图像，将垃圾图像发送至云服务器，接收云服务器基于垃圾图像发送的垃圾分类操作方式，并根据垃圾分类操作方式控制多个基础插件进行垃圾分类。

其中，摄像模组包括至少一个摄像头。云服务器用于远程控制智能垃圾桶。具体地，当用户将垃圾投入进垃圾桶时，摄像模组可以从至少一个角度拍摄待处理垃圾的至少一个垃圾图像，并将垃圾图像发送给控制芯片110。控制芯片110在接收到各个垃圾图像后，对所有的垃圾图像做压缩处理，然后将压缩处理后的垃圾图像发送给云服务器。云服务器接收到所有的垃圾图像后，对垃圾图像进行图像处理，并根据图像处理结果确定出控制器如何对垃圾进行分类(垃圾分类操作方式)。进一步地，云服务器将垃圾分类操作方式发送给控制芯片，控制芯片可以根据垃圾分类操作方式控制多个基础插件进行垃圾分类。

本实用新型提供的垃圾分类控制器，包括控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，一个主控板，用于集成多个插件接口和控制芯片；多个插件接口，用于连接多个基础插件；控制芯片，用于通过多个插件接口，控制多个基础插件进行垃圾分类；控制器还包括至少一个个性化插件，至少一个个性化插件的结构为积木式插件结构。

因此，和现有技术相比，本实用新型集成化了各个基础插件简化控制电路，减小了各插件和控制器占用空间，售后维护简单且提高了垃圾桶对垃圾进行分类的效率。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种垃圾分类控制器，其特征在于，所述控制器包括：控制芯片、多个插件接口以及一个主控板；其中，

所述一个主控板，用于集成所述多个插件接口和所述控制芯片；

所述多个插件接口，用于连接多个基础插件；

所述控制芯片，用于通过所述多个插件接口，控制所述多个基础插件进行垃圾分类。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述一个主控板为矩形主控板，所述多个插件接口集成在所述主控板的四个边上。

3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括至少一个个性化插件。

4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述多个插件接口至少包括：嵌入式控制器接口、至少一个电机驱动器接口、键盘接口、路由器接口、电源接口、摄像模组接口、语音播报器接口以及模拟量变送器接口。

5.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述至少一个个性化插件的结构为积木式插件结构。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述基础插件包括键盘，所述个性化插件包括触摸显示屏，所述控制芯片，还用于接收用户通过所述触摸显示屏，或者通过所述键盘发送的垃圾分类的配置参数；按照所述配置参数配置所述基础插件和/或所述个性化插件的参数。

7.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述个性化插件还包括太阳能充电管理器，所述控制芯片，还用于控制电池接收所述太阳能充电管理器发送的电能。

8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器的外壳为导轨式公模外壳。

9.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括电量显示模组，所述电量显示模组用于显示电池的剩余电量。

10.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述基础插件还包括摄像模组，所述控制器和云服务器连接，所述控制芯片，具体用于接收所述摄像模组发送的垃圾图像，将所述垃圾图像发送至所述云服务器，接收所述云服务器基于所述垃圾图像发送的垃圾分类操作方式，并根据所述垃圾分类操作方式控制所述多个基础插件进行垃圾分类。