基于单片机的智能语音垃圾箱的制作方法

本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种基于单片机的智能语音垃圾箱。

背景技术：

在我们的城市街道上，垃圾箱随处可见，它担任着净化城市环境的重要角色，是城市生活垃圾的重要载体。然而，目前都市街道的垃圾箱普遍存在造型不美、密封不严、结构简陋、功能单一等缺陷，远不能满足城市中人们对文化、卫生的要求。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于单片机的智能语音垃圾箱，其能够实现垃圾分类，电动门自动开合，检测垃圾箱是否装满，自动喷洒消毒剂以及作相应的语音提示功能。

本实用新型所采用的技术方案是：

基于单片机的智能语音垃圾箱，包括用于存放垃圾的箱体和电路部分，所述箱体包括可回收腔和不可回收腔，所述可回收腔、不可回收腔分别通过可回收入口和不可回收入口与外界相通，所述可回收入口和不可回收入口设有同一电动门；所述电路部分包括用于提供电能的电源模块、感知人靠近的超声波测距模块、单片机、分别感知所述可回收腔和不可回收腔内有没有垃圾的光电感应模块、驱动电路、语音模块和用以分别向所述可回收腔和不可回收腔喷洒消毒剂的压力罐，所述超声波测距模块设在所述箱体正面，所述光电感应模块和压力罐设在所述可回收腔内侧以及不可回收腔内侧，所述电源模块、超声波测距模块、光电感应模块、语音模块、压力罐分别与所述单片机连接，所述单片机与所述驱动电流连接，所述驱动电路与所述电动门连接。

较佳的，所述超声波测距模块的型号为HC-SR04。

较佳的，所述光电感应模块包括反射型光电探测器RPR220和运算放大器LM393，所述反射型光电探测器RPR220的发射端和接收端分别设在所述可回收腔内侧的对立面以及不可回收腔内侧的对立面，所述接收端将接收到的检测信号经过所述运算放大器LM393进行放大，进而反馈至所述单片机，所述单片机根据该信号控制所述语音模块进行语音提示。

较佳的，所述语音模块包括语音芯片WT588D和扬声器，所述单片机通过所述语音芯片WT588D控制所述扬声器发声。

较佳的，所述压力罐利用气压原理来喷洒消毒剂，所述压力罐设有气压探测器，所述气压探测器将检测到压力罐内的气压信号反馈至所述单片机，当所检测的气压信号低于预定工作压力时，所述单片机控制所述语音模块进行语音提示；所述单片机定期控制所述压力罐喷洒消毒剂。

较佳的，所述驱动电路包括ULN2003芯片和步进电机，所述单片机通过所述ULN2003芯片驱动所述步进电机正反转动，所述步进电机控制所述电动门打开或闭合。

其中，所述电动门包括门主体、转动轴、卡槽，所述卡槽固定在所述箱体上，所述转动轴与所述卡槽转动连接，所述转动轴与所述门主体固定连接，所述步进电机通过带动所述转动轴的转动来控制所述门主体的开合。

本实用新型带来的有益技术效果是：

当人靠近垃圾箱时，超声波测距模块进行探测，并将探测信号反馈至单片机，单片机控制驱动电路使电动门打开；当人离开垃圾箱时，单片机控制驱动电路使电动门闭合；

基于光电检测原理，当可回收腔内的垃圾或不可回收腔内的垃圾超过一定的水平位置时，垃圾阻挡了发射端发出给接收端的光信号，接收端将该检测信号反馈至单片机，单片机控制语音模块进行语音提示；

单片机控制压力罐定期向垃圾箱喷洒消毒剂，当压力罐内的气压低于预定工作压力时，单片机控制语音模块进行语音提示；

箱体包括可回收腔和不可回收腔，使得资源得到合理分类和有效利用；

本实用新型结构简单，成本低，具有较大的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型一实施例电路部分的框架图；

图2是本实用新型一实施例单片机的最小系统原理图；

图3是本实用新型一实施例的光电感应模块原理图；

图4是本实用新型一实施例的驱动电路原理图；

图5是本实用新型一实施例的超声波测距模块原理图；

图6是本实用新型一实施例的语音模块原理图；

图7是本实用新型一实施例的电源模块原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。

综合参考图1至图7，基于单片机的智能语音垃圾箱，包括用于存放垃圾的箱体和电路部分，所述箱体包括可回收腔和不可回收腔，所述可回收腔、不可回收腔分别通过可回收入口和不可回收入口与外界相通，所述可回收入口和不可回收入口设有同一电动门；所述电路部分包括用于提供电能的电源模块、感知人靠近的超声波测距模块HC-SR04、单片机AT89C51、分别感知所述可回收腔和不可回收腔内有没有垃圾的光电感应模块、驱动电路、语音模块和用以分别向所述可回收腔和不可回收腔喷洒消毒剂的压力罐，所述超声波测距模块HC-SR04设在所述箱体正面，所述光电感应模块和压力罐设在所述可回收腔内侧以及不可回收腔内侧，所述电源模块、超声波测距模块HC-SR04、光电感应模块、语音模块、压力罐分别与所述单片机AT89C51连接，所述单片机AT89C51与所述驱动电流连接，所述驱动电路与所述电动门连接。

光电感应模块包括反射型光电探测器RPR220和运算放大器LM393，反射型光电探测器RPR220的发射端和接收端分别设在可回收腔内侧的对立面以及不可回收腔内侧的对立面，接收端与运算放大器LM393连接，运算放大器LM393与单片机AT89C51连接，语音模块包括语音芯片WT588D和扬声器，单片机AT89C51与语音芯片WT588D连接，语音芯片WT588D与扬声器连接，驱动电路包括ULN2003芯片和步进电机，单片机AT89C51与ULN2003芯片连接，ULN2003芯片与步进电机连接，电动门包括门主体、转动轴、卡槽，卡槽固定在箱体上，转动轴与卡槽转动连接，转动轴与门主体连接，步进电机与转动轴连接，压力罐与单片机AT89C51连接，压力罐设有气压探测器，气压探测器与单片机AT89C51连接。

智能语音垃圾箱的工作过程如下：

当人向垃圾箱走进投递垃圾时，位于箱体正面的超声波测距模块HC-SR04发出超声波经人反射后被超声波测距模块HC-SR04接收，并把该检测信号反馈给单片机AT89C51，单片机AT89C51根据发出超声波和接收超声波的时间间隔计算人与垃圾箱的距离，在人靠近垃圾箱至一定距离后，单片机AT89C51通过ULN2003芯片驱动步进电机正转，而步进电机带动转动轴转动，实现门主体的打开，此时，单片机AT89C51通过语音芯片WT588D控制扬声器语音播报“垃圾放置请分类”，同理，在人远离垃圾箱一定距离后，单片机AT89C51通过ULN2003驱动步进电机反转，步进电机带动转动轴转动，实现门主体的闭合；在可回收腔和不可回收腔外侧分别标记为1号垃圾箱和2号垃圾箱，当可回收腔或不可回收腔内的垃圾超过一定的水平位置时，垃圾阻挡了发射端向接收端发出的光信号，接收端通过运算放大器LM393输出低电平，此时LED进行闪烁显示，进而单片机AT89C51通过语音芯片WT588D控制扬声器语音播报“1号垃圾箱已满”或“2号垃圾箱已满”；单片机AT89C51定期控制压力罐向可回收腔和不可回收腔喷洒消毒剂，气压探测器将检测到压力罐内的气压信号反馈至单片机AT89C51，当所检测的气压信号低于预定工作压力时，单片机AT89C51通过语音芯片WT588D控制扬声器语音播报“压力罐气压不足”。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。