一种地嵌式智能垃圾箱的制作方法

本发明涉及一种垃圾箱，具体是一种地嵌式智能垃圾箱，属于垃圾箱制造技术领域。

背景技术：

目前中国的经济高速发展，城市数量以及人口显著增加，随着城市规模和范围的不断扩大，生活垃圾产量也在不断增长。据有关报道，2016年中国人均垃圾产量达440公斤，且每年以10％的速度增长，其中246个城市生活垃圾产量超1.8亿吨，尤其是近年来，公共场合的垃圾不能很好的收集，造成垃圾污染环境的问题越来越严重，所以把垃圾良好的收集、处理，可以防止环境污染，保护环境，维持生态平衡创造良好的市容市貌，已成为社会发展的一项重要举措，而就如何科学合理的收集和处理垃圾，垃圾箱的设计起着直接影响作用。

根据市场调查结果，我们发现市面上的垃圾箱的类型比较多，价格也分布不均，主要以金属的材料为主，塑料材质为辅，可以分为可回收垃圾和不可回收垃圾。

现有使用的垃圾箱存在以下问题，即：(1)功能单一，科技含量低；(2)多建在地面上，占用空间；(3)垃圾箱对垃圾的封闭效果不好，导致垃圾箱附近异味较大，且易滋生细菌等，对人们的健康造成较大危害。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种地嵌式智能垃圾箱，该垃圾箱箱体位于地面以下，可以通过智能控制，提高垃圾箱的封闭性能，降低垃圾箱附近的异味，避免由于细菌滋生对人们的健康带来的危害。

为了实现上述目的，本发明提供一种地嵌式智能垃圾箱，包括设置在地面下的垃圾箱和安装在垃圾箱侧壁上的智能控制模块，所述智能控制模块包括整流滤波电路、红外检测电路、超声波检测电路、语音提示电路、无线发射电路和电机控制电路，

整流滤波电路包括电容c1、c2，变压器b，整流堆ur和集成电路ic1、ic2；

红外检测电路包括电阻r1、r2、r3、r4，电位器rp1，电容c3、c4、c5，三极管bg1、bg2，二极管d1、d2，继电器j1、j2，集成电路ic3和红外接收器irx；

超声波检测电路包括电阻r5、r6、r7、r8，电位器rp2，电容c6、c7，三极管bg3，二极管d3，继电器j3，集成电路ic4，晶振xt1，超声波探头un1、un2；

语音提示电路包括三极管bg4，集成电路ic5和扬声器sw；

无线发射电路包括电阻r9，电容c8、c9，二极管d4，三极管bg5，线圈l，晶振xt2和天线ant；

电机控制电路包括电机m1，交流接触器km1、km2及其常开触点km1-1、km2-1，常闭触点km1-2、km2-2，熔断器fu1、fu2、fu3、fu4，继电器j1的常开触点j1-1，继电器j2的常开触点j2-1，继电器j3的常闭触点j3-1，停止按钮sb1、行程开关sq1、sq2；

变压器b的输入端接220v交流电源，变压器b的输出端接整流堆ur的1脚和2脚，电容c1、c2的正极接整流堆ur的3脚，电容c1、c2的负极、整流堆ur的4脚接地；集成电路ic1的1脚接整流堆ur的3脚，2脚接地，集成电路ic2的1脚接整流堆ur的3脚，2脚接地，集成电路ic2的3脚接线圈l的1端；

电阻r1接在集成电路ic1的3脚和红外接收器irx的2脚之间；电阻r2接在红外接收器irx的3脚和三极管bg1的基极之间；电阻r3接在集成电路ic1的3脚和三极管bg1的发射极之间；电阻r4接在集成电路ic1的3脚和三极管bg2的发射极之间；电位器rp1接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic3的7脚之间；电容c3的正极接红外接收器irx的2脚，负极接地；电容c4的正极接集成电路ic3的6脚，负极接地；二极管d1和继电器j1并联接在三极管bg1的集电极和地之间，其中二极管d1的负极接三极管bg1的集电极；二极管d2和继电器j2并联接在三极管bg2的集电极和地之间，其中二极管d2的负极接三极管bg2的集电极，三极管bg2的基极接集成电路ic3的3脚；红外接收器irx的1脚接地；集成电路ic3的1脚接地，2脚接三极管bg1的基极，4脚和8脚接集成电路ic1的3脚，5脚经电容c5接地，6脚和7脚接电位器rp1；

电阻r5和电位器rp2串联后接在超声波探头un2和集成电路ic4的14脚之间；电阻r6接在集成电路ic4的14脚和地之间；电阻r7和晶振xt1并联后接在电容c6和电容c7之间，电容c6和c7的另一端接地；电阻r8接在集成电路ic1的3脚和三极管bg3的发射极之间，三极管bg3的基极接集成电路ic4的6脚；二极管d3和继电器j3并联接在三极管bg3的集电极和地之间，其中二极管d3的负极接三极管bg3的集电极；集成电路ic4的1脚接电阻r7，6脚接三极管bg3的基极，9脚和11脚接集成电路ic1的3脚，10脚接二极管d4的负极，12脚和13脚接超声波探头un1，15脚接地；

三极管bg4的集电极经扬声器sw接集成电路ic1的3脚，三极管bg4的基极接集成电路ic5的16脚，三极管bg4的发射极接地；集成电路ic5的5脚接地，6脚接集成电路ic1的3脚，14脚接集成电路ic4的6脚，15脚接三极管bg1的基极；

电阻r9和二极管d4并联后接在集成电路ic4的10脚和三极管bg5的基极之间；电容c8接在线圈l的2端和地之间；电容c9接三极管bg5的集电极和天线ant之间；晶振xt2接在线圈l的2端和三极管bg5的基极之间，三极管bg5的发射极接地，三极管bg5的集电极接线圈l的3端；

u、v、w三相交流电分别经过电源开关sa和熔断器fu1、fu2、fu3后，经交流接触器km1的常开触点km1-1接至电机m1，交流接触器km2的常开触点km2-1与km1-1并接，常开触点km1-1进线端的1端接常开触点km2-1进线端的3端，常开触点km1-1进线端的2端接常开触点km2-1进线端的2端，常开触点km1-1进线端的3端接常开触点km2-1进线端的1端，w相交流电经过熔断器fu4接停止按钮sb1的一端，停止按钮sb1的另一端分别接继电器j1的常开触点j1-1的一端、继电器j2的常开触点j2-1的一端，继电器j1的常开触点j1-1的另一端经行程开关sq1、交流接触器km2的常闭触点km2-2、继电器j3的常开触点j3-1和交流接触器km1的一端串联，继电器j2的常开触点j2-1的另一端经行程开关sq2、交流接触器km1的常闭触点km1-2和交流接触器km2的一端串联，交流接触器km1的另一端、交流接触器km2的另一端连接后接在v相交流电上。

为了分类回收垃圾，本发明选择在垃圾箱的箱体内至少设有一个垃圾桶，垃圾桶的容量为32l。

作为本发明的进一步改进，集成电路ic1的型号为7805，集成电路ic2的型号为7812，集成电路ic3的型号为ne555，集成电路ic4的型号为4y24y2，集成电路ic5的型号为jq8900-16p。

作为本发明的进一步改进，三极管bg1、bg2、bg3为pnp管型，型号为9012，三极管bg4为npn管型，型号为9013，三极管bg5为npn管型，型号为2sc3357。

作为本发明的进一步改进，二极管d1、d2、d3、d4的型号为in4007。

作为本发明的进一步改进，晶振xt1的振荡频率为455khz，晶振xt2的振荡频率为315mhz。

作为本发明的进一步改进，超声波探头un1、un2的发射和接收频率为40khz。

作为本发明的进一步改进，红外接收器irx的型号为hs0038a2。

作为本发明的进一步改进，继电器j1、j2、j3的型号为jrx-20f。

与现有技术相比，本发明采用地嵌式设计，即垃圾箱箱体位于地面以下，箱体内设有至少一个垃圾桶，可以对垃圾进行分类回收，当人靠近垃圾箱时(距离小于15cm)，红外检测电路检测到信号，此时语音提示人们将垃圾分类投放，同时垃圾盖也随之打开，10秒后垃圾盖自动关闭。当超声波检测电路检测到垃圾箱中的垃圾桶已满时，会有语音提示已满，垃圾盖不再打开，并将数据通过无线发射电路发送到终端，提示清洁工人及时整理垃圾箱的垃圾。本发明通过人体接近垃圾箱会自动打开垃圾盖，用毕并自动关闭，提高垃圾箱的封闭性能，降低垃圾箱附近的异味，避免由于细菌滋生对人们的健康带来的危害，本发明的电子元器件使用全密封防水，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构简图；

图2是本发明整流滤波电路、红外检测电路、超声波检测电路、语音提示电路、无线发射电路的电路原理图；

图3是本发明的电机控制电路的电路原理图。

图中：1、垃圾箱，2、智能控制模块，3、垃圾桶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种地嵌式智能垃圾箱，包括设置在地面下的垃圾箱1和安装在垃圾箱1侧壁上的智能控制模块2，

如图2、图3所示，所述智能控制模块2包括整流滤波电路、红外检测电路、超声波检测电路、语音提示电路、无线发射电路和电机控制电路，

整流滤波电路包括电容c1、c2，变压器b，整流堆ur和集成电路ic1、ic2；

红外检测电路包括电阻r1、r2、r3、r4，电位器rp1，电容c3、c4、c5，三极管bg1、bg2，二极管d1、d2，继电器j1、j2，集成电路ic3和红外接收器irx；

超声波检测电路包括电阻r5、r6、r7、r8，电位器rp2，电容c6、c7，三极管bg3，二极管d3，继电器j3，集成电路ic4，晶振xt1，超声波探头un1、un2；

语音提示电路包括三极管bg4，集成电路ic5和扬声器sw；

无线发射电路包括电阻r9，电容c8、c9，二极管d4，三极管bg5，线圈l，晶振xt2和天线ant；

电机控制电路包括电机m1，交流接触器km1、km2及其常开触点km1-1、km2-1，常闭触点km1-2、km2-2，熔断器fu1、fu2、fu3、fu4，继电器j1的常开触点j1-1，继电器j2的常开触点j2-1，继电器j3的常闭触点j3-1，停止按钮sb1、行程开关sq1、sq2；

集成电路ic1的型号为7805，集成电路ic2的型号为7812，集成电路ic3的型号为ne555，集成电路ic4的型号为4y24y2，集成电路ic5的型号为jq8900-16p，三极管bg1、bg2、bg3为pnp管型，型号为9012，三极管bg4为npn管型，型号为9013，三极管bg5为npn管型，型号为2sc3357，二极管d1、d2、d3、d4的型号为in4007，晶振xt1的振荡频率为455khz，晶振xt2的振荡频率为315mhz，超声波探头un1、un2的发射和接收频率为40khz，红外接收器irx的型号为hs0038a2，继电器j1、j2、j3的型号为jrx-20f。

变压器b的输入端接220v交流电源，变压器b的输出端接整流堆ur的1脚和2脚，电容c1、c2的正极接整流堆ur的3脚，电容c1、c2的负极、整流堆ur的4脚接地；集成电路ic1的1脚接整流堆ur的3脚，2脚接地，集成电路ic2的1脚接整流堆ur的3脚，2脚接地，集成电路ic2的3脚接线圈l的1端；

电阻r1接在集成电路ic1的3脚和红外接收器irx的2脚之间；电阻r2接在红外接收器irx的3脚和三极管bg1的基极之间；电阻r3接在集成电路ic1的3脚和三极管bg1的发射极之间；电阻r4接在集成电路ic1的3脚和三极管bg2的发射极之间；电位器rp1接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic3的7脚之间；电容c3的正极接红外接收器irx的2脚，负极接地；电容c4的正极接集成电路ic3的6脚，负极接地；二极管d1和继电器j1并联接在三极管bg1的集电极和地之间，其中二极管d1的负极接三极管bg1的集电极；二极管d2和继电器j2并联接在三极管bg2的集电极和地之间，其中二极管d2的负极接三极管bg2的集电极，三极管bg2的基极接集成电路ic3的3脚；红外接收器irx的1脚接地；集成电路ic3的1脚接地，2脚接三极管bg1的基极，4脚和8脚接集成电路ic1的3脚，5脚经电容c5接地，6脚和7脚接电位器rp1；

电阻r5和电位器rp2串联后接在超声波探头un2和集成电路ic4的14脚之间；电阻r6接在集成电路ic4的14脚和地之间；电阻r7和晶振xt1并联后接在电容c6和电容c7之间，电容c6和c7的另一端接地；电阻r8接在集成电路ic1的3脚和三极管bg3的发射极之间，三极管bg3的基极接集成电路ic4的6脚；二极管d3和继电器j3并联接在三极管bg3的集电极和地之间，其中二极管d3的负极接三极管bg3的集电极；集成电路ic4的1脚接电阻r7，6脚接三极管bg3的基极，9脚和11脚接集成电路ic1的3脚，10脚接二极管d4的负极，12脚和13脚接超声波探头un1，15脚接地；

三极管bg4的集电极经扬声器sw接集成电路ic1的3脚，三极管bg4的基极接集成电路ic5的16脚，三极管bg4的发射极接地；集成电路ic5的5脚接地，6脚接集成电路ic1的3脚，14脚接集成电路ic4的6脚，15脚接三极管bg1的基极；

电阻r9和二极管d4并联后接在集成电路ic4的10脚和三极管bg5的基极之间；电容c8接在线圈l的2端和地之间；电容c9接三极管bg5的集电极和天线ant之间；晶振xt2接在线圈l的2端和三极管bg5的基极之间，三极管bg5的发射极接地，三极管bg5的集电极接线圈l的3端；

u、v、w三相交流电分别经过电源开关sa和熔断器fu1、fu2、fu3后，经交流接触器km1的常开触点km1-1接至电机m1，交流接触器km2的常开触点km2-1与km1-1并接，常开触点km1-1进线端的1端接常开触点km2-1进线端的3端，常开触点km1-1进线端的2端接常开触点km2-1进线端的2端，常开触点km1-1进线端的3端接常开触点km2-1进线端的1端，w相交流电经过熔断器fu4接停止按钮sb1的一端，停止按钮sb1的另一端分别接继电器j1的常开触点j1-1的一端、继电器j2的常开触点j2-1的一端，继电器j1的常开触点j1-1的另一端经行程开关sq1、交流接触器km2的常闭触点km2-2、继电器j3的常开触点j3-1和交流接触器km1的一端串联，继电器j2的常开触点j2-1的另一端经行程开关sq2、交流接触器km1的常闭触点km1-2和交流接触器km2的一端串联，交流接触器km1的另一端、交流接触器km2的另一端连接后接在v相交流电上。

在垃圾箱1的箱体内至少设有一个垃圾桶3，垃圾桶3的容量为32l，本发明在垃圾箱1中设置有四个垃圾桶3，可以对垃圾进行分类回收，例如塑料、金属之类的垃圾投入a号垃圾桶，玻璃、陶瓷之类的建筑垃圾投入b号垃圾桶，厨余类之类的垃圾投入c号垃圾桶，其余垃圾投入d号垃圾桶。

图2和图3中这些元件的阻值均是公知常识，本领域技术人员可以根据需要对各个元件的参数进行调整。

本发明的工作原理如下：

(1)当人靠近垃圾箱时(距离小于15cm)，红外接收器irx接收到信号，其3脚输出低电平，三极管bg1导通，继电器j1得电吸合，其常开触点j1-1闭合，交流接触器km1得电，其常开触点km1-1闭合，电极m正转，打开垃圾盖，当碰到行程开关sq1时，交流接触器km1失电，电机m停止正转，垃圾盖完成打开动作。

(2)集成电路ic5为语音模块jq8900-16p，语音模块jq8900-16p可事前录制好相关语音，本发明录制两条语音，存放在集成电路ic5的spi-flash中，命名为语音文件一和语音文件二，当人靠近垃圾箱时，红外接收器irx的3脚输出低电平，集成电路ic5的15脚为低电平，语音文件一触发播放，语音播报“请将垃圾分类投放进入垃圾桶中(塑料、金属之类的垃圾请投入a号垃圾桶，玻璃、陶瓷之类的建筑垃圾请投入b号垃圾桶，厨余类之类的垃圾投入请c号垃圾桶，其余垃圾投入请d号垃圾桶)，请各位家长提醒小孩注意安全，不要掉入垃圾桶”。

(3)红外接收器irx的3脚输出低电平，集成电路ic3的2脚被置位，集成电路ic3的3脚输出高电平，三极管bg2截止，电机m不动作。与此同时，电容器c4在瞬间放完电后，通过可调电位器rp1充电，经过一段时间，当充电电压>2/3vcc，集成电路ic3定时器复位，3脚输出低电平，三极管bg2导通，继电器j2得电吸合，常开触点j2-1闭合，交流接触器km2得电，其常开触点km2-1闭合，电机m反转，关闭垃圾盖，当碰到行程开关sq2时，交流接触器km2失电，电机m停止反转，垃圾盖完成关闭动作。td＝1.1*rp1*c3，调节rp1就可以调节每次垃圾盖从打开到关闭的时间。

(4)当超声波检测电路检测到垃圾箱1中的垃圾桶已满时，集成电路ic4的14脚为高电平，其6脚输出低电平，三极管bg3导通，继电器j3得电吸合，其常闭触点j3-1断开，交流接触器km1失电，电机m无法正转，垃圾盖不再打开。同时集成电路ic5的14脚为低电平，语音文件2触发播放，语音播报“本垃圾桶垃圾已满，请勿投”。集成电路ic4的10脚驱动信号，三极管bg5导通，将数据通过无线发送电路发送到终端，提示清洁工人及时整理垃圾箱的垃圾。