1.本實(shí)用新型涉及一種
垃圾分類垃圾箱。
背景技術(shù)：2.在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，人們環(huán)保意識(shí)起步較早，對(duì)于垃圾屬
分類問(wèn)題比較明確，
戶外滾動(dòng)燈箱，國(guó)外西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研究和經(jīng)驗(yàn)積累，已形成了各自完善的分類體系，并取得了顯著成效。因此對(duì)于垃圾分類設(shè)備的要求仍在普通垃圾桶的狀態(tài)。
3.在國(guó)內(nèi)，我國(guó)垃圾分類還處于起步的初級(jí)階段，人們對(duì)于垃圾分類知識(shí)匱乏，錯(cuò)誤分類設(shè)備比較普遍。因此國(guó)內(nèi)許多團(tuán)隊(duì)公司在
垃圾箱方面進(jìn)行發(fā)力。隨著大數(shù)據(jù)、機(jī)器視覺(jué)的迅猛發(fā)展，相關(guān)機(jī)構(gòu)希望通過(guò)機(jī)器視覺(jué)來(lái)解決垃圾分類問(wèn)題，但由于垃圾種類過(guò)于繁多，垃圾形狀狀態(tài)過(guò)于復(fù)雜，因此效果非常不理想。為此部分機(jī)構(gòu)開(kāi)始尋求半自動(dòng)化垃圾分類方法研究，希望將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到垃圾分類上來(lái)。
4.我國(guó)目前大多數(shù)城市采用垃圾回收方法是垃圾集中回收，是由居民將生活垃圾收集后丟棄至公共垃圾桶。政府部門并沒(méi)有強(qiáng)制的垃圾分類要求，致使居民對(duì)于垃圾分類的意識(shí)不夠強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：5.為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、智能化程度高的垃圾分類
垃圾箱。
6.本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種垃圾分類
垃圾箱，包括
垃圾箱、電源模塊、控制模塊、傳感器模塊和人機(jī)交互模塊，電源模塊為整個(gè)垃圾分類垃圾箱供電，控制模塊包括單片機(jī)最小系統(tǒng)和舵機(jī)，單片機(jī)最小系統(tǒng)分別與舵機(jī)、傳感器模塊和人機(jī)交互模塊相連，舵機(jī)、傳感器模塊設(shè)置在垃圾箱上。
7.上述垃圾分類垃圾箱，所述電源模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池板和可充電電池并聯(lián)后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路給垃圾分類垃圾箱進(jìn)行供電。
8.上述垃圾分類垃圾箱，所述傳感器模塊包括紅外模塊和人體感應(yīng)模塊，紅外模塊和人體感應(yīng)模塊均連接單片機(jī)最小系統(tǒng)。
9.上述垃圾分類垃圾箱，所述人機(jī)交互模塊包括語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、按鍵模塊和短信模塊，語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、按鍵模塊和短信模塊均連接單片機(jī)最小系統(tǒng)，人機(jī)交互模塊完成語(yǔ)音信息的播報(bào)，垃圾箱狀態(tài)的設(shè)置以及完成人機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)。
10.上述垃圾分類垃圾箱，所述控制模塊通過(guò)單片機(jī)最小系統(tǒng)完成垃圾箱狀態(tài)的檢測(cè)，對(duì)傳感器模塊的信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理后的信息通過(guò)舵機(jī)完成對(duì)垃圾箱箱蓋的打開(kāi)與關(guān)閉。
11.本實(shí)用新型的有益效果在于：
12.1、本實(shí)用新型設(shè)有電源模塊，電源模塊采用獨(dú)立電源與太陽(yáng)能電池相結(jié)合的方式，能增強(qiáng)產(chǎn)品的續(xù)航能力并且增大產(chǎn)品對(duì)清潔能源的利用，具有普遍性、無(wú)害、儲(chǔ)量大、使
用長(zhǎng)久等特點(diǎn)，在一定程度上減少了資源消耗，從而實(shí)現(xiàn)綠色能源可持續(xù)發(fā)展。
13.2、本實(shí)用新型的控制模塊中單片機(jī)最小系統(tǒng)采用低功耗、高速的32單片機(jī)，在提高系統(tǒng)運(yùn)行速率的同時(shí)降低了系統(tǒng)能耗，這樣使系統(tǒng)能滿足室外電池供電需求。
14.3、本實(shí)用新型將語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、人體感應(yīng)技術(shù)結(jié)合使得垃圾分類更加簡(jiǎn)潔智能，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)極大地提高垃圾分類和回收的效率，提高社會(huì)資源利用效率。
15.4、本實(shí)用新型中分模塊化的設(shè)計(jì)為產(chǎn)品的更新迭代更加容易，并且降低了產(chǎn)品迭代成本，符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
16.5、本實(shí)用新型設(shè)有短信模塊，垃圾箱可以通過(guò)短信模塊及時(shí)將垃圾箱狀態(tài)信息反饋給清理人員，減輕了清理人員的工作負(fù)荷量，同時(shí)降低了對(duì)后臺(tái)服務(wù)器的要求，使得成本大幅度降低。
附圖說(shuō)明
17.圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖。
18.圖2為圖1中電源模塊的供電框圖。
19.圖3為圖2中電源模塊對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)供電的電路圖。
20.圖4為圖2中電源模塊對(duì)舵機(jī)、人體感應(yīng)模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、短信模塊供電的電路圖。
21.圖5為圖1中單片機(jī)最小系統(tǒng)的芯片圖。
22.圖6為圖1中舵機(jī)和紅外模塊的電路圖。
23.圖7為圖1中人體感應(yīng)模塊的電路圖。
24.圖8為圖1中語(yǔ)音識(shí)別模塊的電路圖。
25.圖9為圖1中語(yǔ)音播報(bào)模塊的電路圖。
26.圖10為圖1中按鍵模塊的電路圖。
27.圖11為本實(shí)用新型的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
28.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
29.如圖1所示，一種垃圾分類垃圾箱，包括垃圾箱、電源模塊、控制模塊、傳感器模塊和人機(jī)交互模塊。
30.垃圾箱中設(shè)置可回收垃圾、其他垃圾、有害垃圾、廚余垃圾4個(gè)垃圾桶，通過(guò)4個(gè)舵機(jī)控制4個(gè)垃圾桶的箱蓋。
31.所述電源模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池板和可充電電池并聯(lián)后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路給垃圾分類垃圾箱進(jìn)行供電。在電源上采用獨(dú)立電源與太陽(yáng)能電池相結(jié)合的方式，能增強(qiáng)產(chǎn)品的續(xù)航能力并且增大產(chǎn)品對(duì)清潔能源的利用。太陽(yáng)能屬于清潔能源，具有普遍性、無(wú)害、儲(chǔ)量大、使用長(zhǎng)久等特點(diǎn)。使用太陽(yáng)能電池板能夠在一定程度上減少資源消耗，實(shí)現(xiàn)綠色能源可持續(xù)發(fā)展。
32.電源模塊的供電框圖如圖2所示，圖2中電源模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池板和可充電電池并聯(lián)后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路給垃圾分類垃圾箱進(jìn)行供電。穩(wěn)壓芯片lm1117經(jīng)過(guò)調(diào)壓輸出3.3v電壓為單片機(jī)最小系統(tǒng)供電和5v電壓分別為舵機(jī)、人體感應(yīng)模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模
塊、短信模塊供電。
33.電源模塊對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)供電的電路圖如圖3所示，圖3 中電源包括3個(gè)部分，其中其他芯片電源3v3d1引腳分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的boot1、boot0、nrst引腳，stm32數(shù)字電源3v3d2引腳分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的vbat、vdd_1、vdd_2、vdd_3引腳，stm32基準(zhǔn)電源3v3引腳連接單片機(jī)stm32f103c8t6的vdda引腳，電源模塊通過(guò)太陽(yáng)能電池板和可充電電池并聯(lián)后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路給單片機(jī)stm32f103c8t6進(jìn)行供電。
34.電源模塊對(duì)舵機(jī)、人體感應(yīng)模塊、語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、短信模塊供電的電路圖如圖4所示，電源模塊直接為這些模塊提供5v的電源。
35.控制模塊包括單片機(jī)最小系統(tǒng)和舵機(jī)，舵機(jī)設(shè)置在垃圾箱上，
公交候車亭，單片機(jī)最小系統(tǒng)分別與舵機(jī)、傳感器模塊和人機(jī)交互模塊相連?？刂颇K通過(guò)單片機(jī)最小系統(tǒng)完成垃圾箱狀態(tài)的檢測(cè)，對(duì)傳感器模塊的信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理后的信息通過(guò)舵機(jī)完成對(duì)垃圾箱箱蓋的打開(kāi)與關(guān)閉。單片機(jī)最小系統(tǒng)采用低功耗，高速的stm32f103c8t6單片機(jī)。在提高系統(tǒng)運(yùn)行速率的同時(shí)降低了系統(tǒng)能耗，這樣使系統(tǒng)能滿足室外電池供電需求。
36.圖5中單片機(jī)stm32f103c8t6的pa8
?
pa11引腳分別連接4個(gè)舵機(jī)，4個(gè)舵機(jī)分別控制垃圾箱上的可回收垃圾、其他垃圾、有害垃圾、廚余垃圾的箱蓋。
37.單片機(jī)stm32f103c8t6的pb0、pb1、pb5、pb6引腳分別連接紅外模塊的4個(gè)紅外檢測(cè)器，紅外模塊用于檢測(cè)垃圾箱中垃圾是否已滿。
38.單片機(jī)stm32f103c8t6的pa1引腳連接人體感應(yīng)模塊芯片jp1的輸出端口，人體感應(yīng)模塊用于感應(yīng)垃圾箱附近是否有人體靠近。
39.單片機(jī)stm32f103c8t6的pa12、pa15、pb7、pb13、pb14、pb15引腳分別連接語(yǔ)音識(shí)別芯片ld3320的irq、rst、cs、di、do、clk引腳，語(yǔ)音識(shí)別模塊進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，準(zhǔn)確識(shí)別垃圾名稱。
40.單片機(jī)stm32f103c8t6的pa2、pa3、pa4、pa5、pa6、pa7、pb8、pb9引腳分別連接語(yǔ)音播報(bào)芯片jp8900的rx、tx、io1、io2、io3、io4、io5、io6引腳，語(yǔ)音播報(bào)模塊播報(bào)出垃圾所屬種類。
41.單片機(jī)stm32f103c8t6的pb3、pb4、pa0、pc13引腳連接按鍵模塊，按鍵模塊為設(shè)置短信模塊時(shí)電話號(hào)碼的設(shè)置。
42.舵機(jī)的電路圖如圖6所示，圖6中舵機(jī)包括4個(gè)，分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pa8
?
pa11引腳，
滾動(dòng)燈箱，4個(gè)舵機(jī)分別控制垃圾箱上的可回收垃圾、其他垃圾、有害垃圾、廚余垃圾的箱蓋。
43.所述傳感器模塊包括紅外模塊和人體感應(yīng)模塊，紅外模塊和人體感應(yīng)模塊均連接單片機(jī)最小系統(tǒng)。紅外模塊用于檢測(cè)垃圾箱中垃圾是否已滿，紅外模塊電路圖如圖6所示，圖6中紅外模塊包括4個(gè)紅外檢測(cè)器，并分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pb0、pb1、pb5、pb6引腳。人體感應(yīng)模塊用于感應(yīng)垃圾箱附近是否有人體靠近，人體感應(yīng)模塊電路圖如圖7所示，圖7中芯片jp1的輸出端口連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pa1引腳。
44.所述人機(jī)交互模塊包括語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、按鍵模塊和短信模塊，
.燈箱，語(yǔ)音識(shí)別模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、按鍵模塊和短信模塊均連接單片機(jī)最小系統(tǒng)，人機(jī)交互模塊完成語(yǔ)音信息的播報(bào)，
滾動(dòng)燈箱，垃圾箱狀態(tài)的設(shè)置以及完成人機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)。
45.語(yǔ)音識(shí)別模塊的電路圖如圖8所示，圖8中語(yǔ)音識(shí)別芯片ld3320的irq、rst、cs、di、
do、clk引腳分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pa12、pa15、pb7、pb13、pb14、pb15引腳。語(yǔ)音播報(bào)模塊的電路圖如圖9所示，圖9中語(yǔ)音播報(bào)芯片jp8900的rx、tx、io1、io2、io3、io4、io5、io6引腳分別連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pa2、pa3、pa4、pa5、pa6、pa7、pb8、pb9引腳。按鍵模塊的電路圖如圖10所示，圖10中按鍵模塊連接單片機(jī)stm32f103c8t6的pb3、pb4、pa0、pc13引腳。按鍵模塊為設(shè)置短信模塊時(shí)電話號(hào)碼的設(shè)置。
46.如圖11所示，本實(shí)用新型的工作原理為：系統(tǒng)上電啟動(dòng)后首先通過(guò)紅外模塊檢測(cè)垃圾箱狀態(tài)，如果垃圾箱已滿，則會(huì)通過(guò)短信模塊發(fā)送短信信息給預(yù)先設(shè)置的清理人員手機(jī)號(hào)碼，通知清理人員清理垃圾箱地點(diǎn)與狀態(tài)。如果未滿系統(tǒng)則正常工作，并通過(guò)人體感應(yīng)模塊檢測(cè)是否有人需要扔垃圾，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有人扔垃圾時(shí)，系統(tǒng)會(huì)喚醒語(yǔ)音識(shí)別模塊進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，準(zhǔn)確識(shí)別垃圾名后，語(yǔ)音播報(bào)模塊會(huì)播報(bào)出該垃圾所屬種類，并通過(guò)舵機(jī)打開(kāi)相應(yīng)垃圾桶的箱蓋從而實(shí)現(xiàn)垃圾的分類。
