一種智能垃圾桶的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種智能垃圾桶，能夠自動監(jiān)測室內(nèi)或戶外垃圾桶周圍環(huán)境PM2.5情況，提供夜光照明功能，并可以通過WIFI使用手機(jī)指令控制垃圾桶自由移動和檢測垃圾桶垃圾是否將滿。其包括桶體，設(shè)置在桶體頂部的桶蓋，以及設(shè)置在桶體底部的多個滑輪；桶體呈內(nèi)外雙層設(shè)置，外桶體內(nèi)壁安裝有主控單元、驅(qū)動模塊、WIFI模塊和電源模塊；外桶體表面安裝有PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器和紅外避障傳感器；PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器和紅外避障傳感器的輸出端分別連接在主控單元的輸入端；主控單元的輸出端依次連接驅(qū)動模塊和步進(jìn)電機(jī)；主控單元連接WIFI模塊；電源模塊用于向單片機(jī)和驅(qū)動模塊供電；滑輪由步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接傳動。
【專利說明】
一種智能垃圾桶
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種智能垃圾桶。
【背景技術(shù)】
[0002]垃圾桶作為必不可少的生活用品，伴隨著智能家居的熱潮，在人們追求高質(zhì)量的生活品質(zhì)的同時，人們對垃圾桶的用途也不再局限于簡單的收集垃圾了，更加需要賦予垃圾桶以智慧。
[0003]隨著近年來，霧霾天氣的增多，特別是北方地區(qū)霧霾頻發(fā)，對人們的身體健康帶來了較大的隱患。很大一部分人只認(rèn)為霧霾只產(chǎn)生在戶外，家里一般PM2.5不會超標(biāo)。其實(shí)不然，在家里炒菜、吸煙以及整理床鋪、在外界空氣污染時開窗通風(fēng)，甚至連家里的石材所產(chǎn)生的放射性氡的子體，都有可能導(dǎo)致PM2.5顆粒物產(chǎn)生，這是所有家庭都無法避免的。當(dāng)這些產(chǎn)生PM2.5顆粒物的舉動頻繁進(jìn)行，室內(nèi)的PM2.5濃度甚至可能超過正常情況下的戶外。世界衛(wèi)生組織在2005年版《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》中也指出:當(dāng)PM2.5年均濃度達(dá)到每立方米35微克時，人的死亡風(fēng)險比每立方米1微克的情形約增加15 %。因此，在繼甲醛、苯、TVOC、氨、氡室內(nèi)空氣污染“五大殺手”之后，PM2.5顆粒正逐漸被指為室內(nèi)“第六大殺手”。曾有調(diào)查監(jiān)測結(jié)果表明:在抽樣監(jiān)測中，50 %以上用戶室內(nèi)PM2.5存在超標(biāo)問題。因此，室內(nèi)PM2.5的治理也已經(jīng)刻不容緩。
[0004]而人們了解當(dāng)前的霧霾情況時，要么上網(wǎng)查看國家氣象局發(fā)布的信息，要么購買專業(yè)的PM2.5測試儀器進(jìn)行測量。盡管如此，年輕人上網(wǎng)查看信息不用發(fā)愁，但對于老年人十分不便。另外，市面上很多PM2.5測試儀器采用的粉塵監(jiān)測傳感器測量準(zhǔn)確度不高，并且當(dāng)人們戶外運(yùn)動時有著不易攜帶的缺陷。
[0005]另一方面，當(dāng)人們夜晚在黑暗的道路上行走或在家里起夜時，沒有專門的夜光設(shè)備照亮，十分不便。
[0006]智能家居的最終目標(biāo)是為人們提供一個舒適、便利、節(jié)能、環(huán)保的生活環(huán)境，而現(xiàn)有的智能垃圾桶主要著眼于有害氣體監(jiān)測、防火、自動開蓋、人體紅外感應(yīng)等方面，距離智能家居的要求仍然較遠(yuǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種智能垃圾桶，能夠自動監(jiān)測室內(nèi)或戶外垃圾桶周圍環(huán)境PM2.5情況，提供夜光照明功能，并可以通過WIFI使用手機(jī)指令控制垃圾桶自由移動和檢測垃圾桶垃圾是否將滿。
[0008]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0009]—種智能垃圾桶包括桶體，設(shè)置在桶體頂部單側(cè)能夠打開的桶蓋，以及設(shè)置在桶體底部的多個滑輪;所述的桶體呈內(nèi)外雙層設(shè)置，外桶體內(nèi)壁安裝有主控單元、驅(qū)動模塊、WIFI模塊和電源模塊；外桶體表面安裝有PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器和紅外避障傳感器；PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器和紅外避障傳感器的輸出端分別連接在主控單元的輸入端;主控單元的輸出端依次連接驅(qū)動模塊和步進(jìn)電機(jī);主控單元連接WIFI模塊；電源模塊用于向單片機(jī)和驅(qū)動模塊供電;所述的滑輪由步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接傳動。
[0010]優(yōu)選的，主控單元包括相互連接通信的單片機(jī)與傳感器擴(kuò)展板，單片機(jī)的輸出端連接驅(qū)動模塊;傳感器擴(kuò)展板連接WIFI模塊;單片機(jī)由電源模塊供電。
[0011]進(jìn)一步，單片機(jī)采用Arduino Mega 2560單片機(jī)。
[0012]優(yōu)選的，所述的桶體呈長方體設(shè)置，底部四角各安裝一個滑輪。
[0013]優(yōu)選的，所述的外桶體表面涂覆有蓄光型熒光層。
[0014]優(yōu)選的，所述的紅外避障傳感器共設(shè)置有四個，分別安裝在外層桶體正面、背面和左右兩側(cè)四個方向。
[0015]優(yōu)選的，所述的外桶體表面還設(shè)置有顯示模塊；顯示模塊包括連接在主控單元輸出端的數(shù)碼管和LCD顯示屏;數(shù)碼管用于顯示PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境的PM2.5數(shù)值;IXD顯示屏用于顯示PM2.5數(shù)值超標(biāo)提示信息，和/或紅外避障傳感器檢測到有障礙物時的提示信息。
[0016]優(yōu)選的，內(nèi)桶體內(nèi)側(cè)上方還設(shè)置有超聲波測距傳感器，用于檢測垃圾桶內(nèi)垃圾高度，超聲波測距傳感器輸出端連接主控單元的輸入端。
[0017]進(jìn)一步，所述的外桶體表面還設(shè)置有報警模塊，報警模塊包括LED指示燈和蜂鳴器;蜂鳴器包括有源蜂鳴器和無源蜂鳴器;LED指示燈、有源蜂鳴器和無源蜂鳴器均連接在主控單元的輸出端；當(dāng)PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器監(jiān)測的PM2.5數(shù)值超標(biāo)時，LED指示燈自動點(diǎn)亮并不斷閃爍；當(dāng)紅外避障傳感器檢測到有障礙物時，有源蜂鳴器發(fā)出警報；當(dāng)超聲波測距傳感器檢測到垃圾高度超過設(shè)定值時，無源蜂鳴器發(fā)出提示音樂。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本實(shí)用新型提供了一種智能垃圾桶，能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整垃圾桶的尺寸大小，放置于不同的環(huán)境，可以是室內(nèi)或室外的小區(qū)、街道上；能夠通過使用激光光源的PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器監(jiān)測垃圾桶所處環(huán)境中的PM2.5數(shù)值，監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度高，對監(jiān)測的數(shù)值可以通過數(shù)碼管顯示出來，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)值時，能夠通過LCD顯示屏自動向人們發(fā)出提示信息；能夠通過WIFI接收手機(jī)控制指令;能夠按照手機(jī)指令驅(qū)動電機(jī)遙控垃圾桶前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)自由移動;在移動的過程中，可以通過紅外避障傳感器監(jiān)測的障礙物信息自動由電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)避障；能夠通過超聲波測距傳感器測量桶內(nèi)垃圾是否已滿，在桶內(nèi)垃圾已滿時通過蜂鳴器報警。
[0020]進(jìn)一步的，通過在外層桶體表面涂抹有環(huán)保無輻射的蓄光型夜光材料，為夜晚漆黑的環(huán)境帶來亮度，家庭用戶起夜無須開燈，人們在戶外黑暗處行走無須使用手電筒照亮，使其具有夜光照明功能。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型智能垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型實(shí)例中所述主控單元的控制設(shè)備連接示意圖。
[0023]圖中:I為主控單元，2為驅(qū)動模塊，3為WIFI模塊，4為電源模塊，5為PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器，6為紅外避障傳感器a，7為紅外避障傳感器b，8為紅外避障傳感器c，9為紅外避障傳感器d，10為超聲波測距傳感器，11為數(shù)碼管，12為LCD顯示屏，13為LED指示燈，14為有源蜂鳴器，15為無源蜂鳴器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0025]本實(shí)用新型提供了一種智能垃圾桶，如圖1所示，其包括單側(cè)可以打開的桶蓋、長方形雙層桶體和桶體底部四角各安裝的一個滑輪。
[0026]其中，外層桶體表面涂抹蓄光型熒光材料，桶體背面內(nèi)壁安裝有主控單元1、驅(qū)動模塊2、WIFI模塊3和電源模塊4。其中，主控單元I包括單片機(jī)與傳感器擴(kuò)展板，傳感器擴(kuò)展板安裝在單片機(jī)上，主要實(shí)現(xiàn)與手機(jī)進(jìn)行WIFI通信和驅(qū)動其他連接的器件工作的功能;驅(qū)動模塊2由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動板完成垃圾桶位置的移動，安裝在主控單元I的單片機(jī)與傳感器擴(kuò)展板之間;WIFI模塊3作為單片機(jī)與手機(jī)無線通信的橋梁，主要用于建立無線通信線路并接收/發(fā)送WIFI信號，安裝在主控單元I上方，連接在主控單元I的傳感器擴(kuò)展板上；電源模塊4用于向驅(qū)動模塊2供電，安裝在主控單元I下方，連接在主控單元I的單片機(jī)上。
[0027]其中，外層桶體表面安裝有PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5、紅外避障傳感器。其中，采用激光光源的PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5安裝在外層桶體表面的正面，主要用于實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境的PM2.5情況，連接在主控單元I的單片機(jī)上;紅外避障傳感器有四個，分別安裝在外層桶體正面、背面、左面和右面四個方向，用于檢測垃圾桶移動過程中四個方向出現(xiàn)的障礙物，連接在主控單元I的單片機(jī)上。
[0028]其中，本實(shí)用新型外層桶體表面還設(shè)置有顯示模塊，安裝于正面，包括數(shù)碼管11和IXD顯示屏12。其中，PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境的PM2.5數(shù)值由數(shù)碼管11實(shí)時顯示。當(dāng)PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5監(jiān)測的PM2.5數(shù)值超標(biāo)時，或者紅外避障傳感器檢測到有障礙物時，又或者超聲波測距傳感器10檢測到垃圾即將滿時，LCD顯示屏12上自動顯示相應(yīng)的提示信息。
[0029]其中，本實(shí)用新型外層桶體表面還設(shè)置有報警模塊，安裝于正面，由LED指示燈13和蜂鳴器組成，蜂鳴器包括有源蜂鳴器14和無源蜂鳴器15。當(dāng)PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5監(jiān)測的PM2.5數(shù)值超標(biāo)時，LED指示燈13自動點(diǎn)亮并不斷閃爍。當(dāng)紅外避障傳感器檢測到有障礙物時，有源蜂鳴器14發(fā)出警報。當(dāng)超聲波測距傳感器10檢測到垃圾即將滿時，無源蜂鳴器15發(fā)出提示音樂。
[0030]本實(shí)用新型在內(nèi)層桶體背面表面上方還設(shè)置有超聲波測距傳感器10，用于檢測垃圾桶內(nèi)垃圾是否已滿，連接在主控單元I的單片機(jī)上，當(dāng)垃圾桶內(nèi)垃圾將滿時向主控單元I的單片機(jī)發(fā)送信號。
[0031]本優(yōu)選實(shí)例中，主控單元單片機(jī)以Arduino Mega 2560單片機(jī)為例進(jìn)行說明，如圖2所示，單片機(jī)的連接方法說明如下:
[0032]1)使用數(shù)字接口的00?01、02、03、04、05?07、08、018?019和020?021管腳分別連接WIFI模塊3、LED指示燈13、有源蜂鳴器14、無源蜂鳴器15、數(shù)碼管11、驅(qū)動模塊2、PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5和IXD顯示屏12。
[0033]2)使用模擬接口的Al?A5管腳連接四個紅外避障傳感器和超聲波測距傳感器10。
[0034]3)使用外接3.3V直流電源作為驅(qū)動模塊和WIFI模塊的接入電源。
[0035]需要說明的是，本實(shí)用新型中單片機(jī)的控制軟件均為現(xiàn)有軟件，無需重新編寫即可實(shí)現(xiàn)。
[0036]本實(shí)用新型使用時的工作過程如下。
[0037]首先，按圖1和圖2所示搭建好智能垃圾桶硬件結(jié)構(gòu)。然后，通過WIFI模塊3將手機(jī)發(fā)送的啟動指令傳送給主控單元I，主控單元I驅(qū)動其他器件開始進(jìn)行工作。PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器5實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境的PM2.5，對監(jiān)測的數(shù)值可以通過數(shù)碼管11顯示，當(dāng)超過標(biāo)準(zhǔn)值時，LED指示燈13自動點(diǎn)亮并不斷閃爍，LCD顯示屏12顯示文字提示信息，自動提示人們空氣質(zhì)量超標(biāo)。
[0038]當(dāng)超聲波測距傳感器10檢測到垃圾將滿時，IXD顯示屏12上自動顯示提示信息，無源蜂鳴器15發(fā)出提示音樂，提示用戶該倒垃圾了。閑暇之余，用戶可以使用手機(jī)通過WIFI模塊3發(fā)送指令，控制垃圾桶自由移動。在垃圾桶自由移動過程中，四個方向的紅外避障傳感器實(shí)時檢測是否有障礙物，當(dāng)有障礙物時，有源蜂鳴器14發(fā)出警報，便于用戶及時更改垃圾桶移動方向以避讓障礙物。當(dāng)夜晚黑暗來臨時，垃圾桶表面涂有的蓄光型夜光材料將白天吸收的光能散發(fā)出來，為人們帶來一些光亮。
[0039]本實(shí)用新型智能垃圾桶主要有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0040]1、能夠通過調(diào)整垃圾桶的尺寸將其放置于不同的環(huán)境中，可以是室內(nèi)或室外的小區(qū)、街道上。
[0041 ] 2、能夠?qū)崟r監(jiān)測周圍環(huán)境中的PM2.5數(shù)值并顯示出來，這樣，只要有這種垃圾桶的地方，人們就可以方便的掌握當(dāng)前PM2.5的情況。
[0042]3、使用激光光源的PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器監(jiān)測，準(zhǔn)確度高。
[0043]4、當(dāng)監(jiān)測到的PM2.5數(shù)值超過標(biāo)準(zhǔn)值時，可以自動向人們發(fā)出提示信息。
[0044]5、能夠通過WIFI接收手機(jī)控制指令，實(shí)現(xiàn)對垃圾桶移動位置的調(diào)整。
[0045]6、在移動的過程中，可以自動避障。
[0046]7、能夠測量桶內(nèi)垃圾是否已滿，在桶內(nèi)垃圾已滿時通過報警。
[0047]8、桶體表面使用蓄光型夜光材料，不僅環(huán)保無輻射，而且能夠為夜晚漆黑的環(huán)境帶來亮度，家庭用戶起夜無須開燈，人們在戶外黑暗處行走無須使用手電筒照亮。
【主權(quán)項】
1.一種智能垃圾桶，其特征在于，包括桶體，設(shè)置在桶體頂部單側(cè)能夠打開的桶蓋，以及設(shè)置在桶體底部的多個滑輪； 所述的桶體呈內(nèi)外雙層設(shè)置，外桶體內(nèi)壁安裝有主控單元(I)、驅(qū)動模塊(2)、WIFI模塊(3)和電源模塊(4);外桶體表面安裝有PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器(5)和紅外避障傳感器；PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器(5)和紅外避障傳感器的輸出端分別連接在主控單元(I)的輸入端； 主控單元(I)的輸出端依次連接驅(qū)動模塊(2)和步進(jìn)電機(jī);主控單元(I)連接WIFI模塊(3);電源模塊(4)用于向單片機(jī)和驅(qū)動模塊(2)供電； 所述的滑輪由步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接傳動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，主控單元(I)包括相互連接通信的單片機(jī)與傳感器擴(kuò)展板，單片機(jī)的輸出端連接驅(qū)動模塊(2);傳感器擴(kuò)展板連接WIFI模塊(3);單片機(jī)由電源模塊(4)供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，單片機(jī)采用ArduinoMega2560單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，所述的桶體呈長方體設(shè)置，底部四角各安裝一個滑輪。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，所述的外桶體表面涂覆有蓄光型熒光層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，所述的紅外避障傳感器共設(shè)置有四個，分別安裝在外層桶體正面、背面和左右兩側(cè)四個方向。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，所述的外桶體表面還設(shè)置有顯示模塊;顯示模塊包括連接在主控單元(I)輸出端的數(shù)碼管(11)和LCD顯示屏(12);數(shù)碼管(11)用于顯示PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器(5)實(shí)時監(jiān)測周圍環(huán)境的PM2.5數(shù)值;IXD顯示屏(12)用于顯示PM2.5數(shù)值超標(biāo)提示信息，和/或紅外避障傳感器檢測到有障礙物時的提示信息。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，內(nèi)桶體內(nèi)側(cè)上方還設(shè)置有超聲波測距傳感器(10)，用于檢測垃圾桶內(nèi)垃圾高度，超聲波測距傳感器(10)輸出端連接主控單元(I)的輸入端。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種智能垃圾桶，其特征在于，所述的外桶體表面還設(shè)置有報警模塊，報警模塊包括LED指示燈(13)和蜂鳴器;蜂鳴器包括有源蜂鳴器(14)和無源蜂鳴器(15);LED指示燈(13)、有源蜂鳴器(14)和無源蜂鳴器(15)均連接在主控單元(I)的輸出端； 當(dāng)PM2.5顆粒物監(jiān)測傳感器(5)監(jiān)測的PM2.5數(shù)值超標(biāo)時，LED指示燈(13)自動點(diǎn)亮并不斷閃爍；當(dāng)紅外避障傳感器檢測到有障礙物時，有源蜂鳴器(14)發(fā)出警報；當(dāng)超聲波測距傳感器(10)檢測到垃圾高度超過設(shè)定值時，無源蜂鳴器(15)發(fā)出提示音樂。
【文檔編號】B65F1/00GK205470965SQ201620278753
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】王希娟
【申請人】陜西國際商貿(mào)學(xué)院