一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法与流程

本发明涉及一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法。

背景技术：

现有技术的感应翻盖垃圾桶，有一部分没有常开盖功能，但在现实生活过程中，频繁扔垃圾的时候经常发生，如洗菜做饭时，如嗑瓜子、削果皮时等，都需要垃圾桶的桶盖始终保持打开（常开盖状态），没有常开盖功能的感应翻盖垃圾桶，在频繁扔垃圾时，感觉很不方便。目前市场上也有带常开盖的感应翻盖垃圾桶，但全部是通过两个按钮开关来实现的，两个按钮开关对称分布在产品控制面板的两侧，一边是手动开盖按键，另一边是手动关盖按键，使用者容易按错造成误动作。还有目前市场上的感应翻盖垃圾桶都配有一个机械式电源开关，绝大部分安装在感应翻盖垃圾桶的后侧，操作不便，机械式电源开关是靠金属触点接触导通，垃圾桶使用环境恶劣，时间久了容易造成金属触点氧化致使机械式电源开关接触不良。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法，该方法使得手动开盖、关盖使用同一个按键，该方法不容产生误操作，进一步考虑到常开盖的状态下耗电问题，在进入到常开盖的状态时，微电脑控制器将红外线感应器的电源关闭，微电脑控制器进入睡眠省电模式；进一步将电源开关的功能也由该按钮开关来实现，依靠判断该按钮开关按下的时间长短，来控制是否进入关机状态，同时可提高操作的可靠性和方便性，减少了电子元器件的数量，简化了电路、提高了可靠性、降低了制造成本，将感应翻盖垃圾桶上的机械式电源开关升级为电子开关，克服了金属触点氧化致使机械式电源开关接触不良的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法，提供一感应翻盖垃圾桶控制系统，该系统包括一按钮开关、红外线感应器、微控制器、驱动电路、用于控制桶盖开关的电机，所述控制方法实现如下，

启动感应翻盖垃圾桶控制系统，使得感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态，此时微控制器控制红外线感应器工作于正常感应状态；

红外线感应器工作于正常感应状态：红外线感应器检测感应区内是否有物体，若有，则微控制器通过驱动电路、电机控制桶盖开启；若无，则红外线感应器继续检测；

在开机状态下，若桶盖处于关闭状态，按一下所述按钮开关，则微控制器通过驱动电路、电机控制桶盖开启，并保持桶盖开启状态；若桶盖处于开启状态，且该开启状态是由于红外线感应器感应后实现的，按一下所述按钮开关，则保持桶盖开启状态；若桶盖处于保持桶盖开启状态，按一下所述按钮开关，则桶盖关闭。

在本发明一实施例中，若桶盖开启状态是由于红外线感应器感应后实现的，且在预设时间t内未按下所述按钮开关，则桶盖关闭。

在本发明一实施例中，与所述按钮开关连接的微控制器的输入端口具有端口唤醒功能，若桶盖处于保持桶盖开启状态，则微控制器断开红外线感应器的供电，红外线感应器退出正常感应状态，同时微控制器进入睡眠省电模式，直到按下所述按钮开关，微控制器从睡眠省电模式被唤醒，而后微控制器控制桶盖关闭，并控制红外线感应器工作于正常感应状态。

在本发明一实施例中，在感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态下，若桶盖处于关闭状态，则持续按下所述按钮开关t秒后，感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态；若桶盖处于开启状态，则持续按下所述按钮开关t秒后，先关闭桶盖，而后感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态；在感应翻盖垃圾桶控制系统处于关机状态下，按下所述按钮开关，重新启动感应翻盖垃圾桶控制系统。

在本发明一实施例中，与所述按钮开关连接的微控制器的输入端口具有计时功能和端口变化唤醒功能，在感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态下，持续按下所述按钮开关t秒后，与所述按钮开关电连接的微控制器的输入端口检测到电平变化时间大于t秒，感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态，在关机状态中，微控制器断开红外线感应器的供电，红外线感应器退出正常感应状态，同时微控制器进入睡眠省电模式，在感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态下，按一下所述按钮开关，微控制器从睡眠省电模式被唤醒，感应翻盖垃圾桶控制系统重新进入开机状态。

在本发明一实施例中，所述t取值范围为2~4秒。

在本发明一实施例中，所述按钮开关为触摸型电子开关。

在本发明一实施例中，所述感应区位于垃圾桶前桶沿的感应窗口上方。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明使手动常开盖按键、手动关盖按键使用同一个按键，该方法给使用者带来了便利（不用考虑是要按左边还是要按右边），不容产生误操作，进一步将电源开关的功能也由该按钮开关来实现，就可以节省机械式电源开关，使该按钮开关具备有手动常开盖、手动关盖、关机和开机四种功能，一键式操作简单易懂；同时减少了电子元器件的数量，简化了电路、提高了可靠性、降低了制造成本，将感应翻盖垃圾桶上的机械式电源开关升级为电子开关，克服了金属触点氧化致使机械式电源开关接触不良的问题；进一步考虑到常开盖状态和关机状态的耗电问题，在进入上述两种状态时，将红外线感应器的电路电源关闭，同时也将微电脑控制器置于睡眠省电模式。

附图说明

图1是一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法的电路框图。

图2是一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法的程序框图。

图3是一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法的电路图。

图中：

1-红外线感应器、 11-红外线感应器的电源端、12-感应窗口、1A-红外线感应器与微电脑控制器信号连接端口组、2-微电脑控制器、21-微电脑控制器控制红外线感应器电源的输出端口、2A-微电脑控制器与红外线感应器信号连接端口组、22-微电脑控制器与按钮开关电连接的输入端口、2B-微电脑控制器控制驱动电路的输出端口组、 3-驱动电路、3A-驱动电路控制端口组、3B-驱动电路输出端口组、4-电机、5-PNP型三级管、6-限流电阻、7-感应区、8桶盖、9-按钮开关。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法，提供一感应翻盖垃圾桶控制系统，该系统包括一按钮开关、红外线感应器、微控制器、驱动电路、用于控制桶盖开关的电机，所述控制方法实现如下，

启动感应翻盖垃圾桶控制系统，使得感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态，此时微控制器控制红外线感应器工作于正常感应状态；

红外线感应器工作于正常感应状态：红外线感应器检测感应区内是否有物体，若有，则微控制器通过驱动电路、电机控制桶盖开启；若无，则红外线感应器继续检测；

在开机状态下，若桶盖处于关闭状态，按一下所述按钮开关，则微控制器通过驱动电路、电机控制桶盖开启，并保持桶盖开启状态；若桶盖处于开启状态，且该开启状态是由于红外线感应器感应后实现的，按一下所述按钮开关，则保持桶盖开启状态；若桶盖处于保持桶盖开启状态，按一下所述按钮开关，则桶盖关闭。

若桶盖开启状态是由于红外线感应器感应后实现的，且在预设时间t内未按下所述按钮开关，则桶盖关闭。

与所述按钮开关连接的微控制器的输入端口具有端口唤醒功能，若桶盖处于保持桶盖开启状态，则微控制器断开红外线感应器的供电，红外线感应器退出正常感应状态，同时微控制器进入睡眠省电模式，直到按下所述按钮开关，微控制器从睡眠省电模式被唤醒，而后微控制器控制桶盖关闭，并控制红外线感应器工作于正常感应状态。

在感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态下，若桶盖处于关闭状态，则持续按下所述按钮开关t秒后，感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态；若桶盖处于开启状态，则持续按下所述按钮开关t秒后，先关闭桶盖，而后感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态；在感应翻盖垃圾桶控制系统处于关机状态下，按下所述按钮开关，重新启动感应翻盖垃圾桶控制系统。

与所述按钮开关连接的微控制器的输入端口具有计时功能和端口变化唤醒功能，在感应翻盖垃圾桶控制系统处于开机状态下，持续按下所述按钮开关t秒后，与所述按钮开关电连接的微控制器的输入端口检测到电平变化时间大于t秒，感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态，在关机状态中，微控制器断开红外线感应器的供电，红外线感应器退出正常感应状态，同时微控制器进入睡眠省电模式，在感应翻盖垃圾桶控制系统进入关机状态下，按一下所述按钮开关，微控制器从睡眠省电模式被唤醒，感应翻盖垃圾桶控制系统重新进入开机状态。

所述t取值范围为2~4秒。

所述按钮开关为触摸型电子开关。

所述感应区位于垃圾桶前桶沿的感应窗口上方。

以下为本发明的具体实施过程。

本实施例参见图1和图2，包括一个按钮开关9、红外线感应器1、微电脑控制器（即微控制器）2、驱动电路3、电机4、桶盖8、PNP三级管5和限流电阻6，所述的一个按钮开关9和微电脑控制器2的输入端口22电连接，在正常感应程序运行过程中，如桶盖8是在关闭状态，按一下该按钮开关9，微电脑控制器2的输入端口22由高电平变为低电平，如按下的时间小于3秒，桶盖8开启，然后桶盖8会始终保持打开状态；如桶盖8是在感应后打开状态，按一下该按钮开关9，桶盖8就始终保持打开状态，在桶盖8始终保持打开状态时，按一下该按钮开关9，桶盖8会自动关闭，然后进入正常感应程序运行中。所谓正常感应程序，也就是在感应待机状态下，红外线感应器1不断的测试感应区7是否有物体，如感应区7内没有物体，桶盖8保持关闭状态；如感应区7内有物体，红外线感应器1测试到感应区7内有物体，微电脑控制器2就控制驱动电路3使电机4正向转动带动桶盖8开启，桶盖打开保持3～5秒（扔垃圾的时间）后，微电脑控制器2再控制驱动电路3使电机4反向转动带动桶盖8关闭，电路又进入感应待机状态。

在开机过程中，如桶盖8处于关闭状态，持续按下该按钮3秒后，微电脑控制器2的输入端口22由高电平变为低电平，低电平的时间大于3秒，感应翻盖垃圾桶电路进入关机状态；如桶盖8处于打开状态，持续按下该按钮3秒后，电路首先关闭桶盖8，然后再进入关机状态，在关机状态下，按下该按钮开关9后，感应翻盖垃圾桶电路重新进入开机状态。将电源开关的功能也由该按钮开关9来实现，就可以节省机械式电源开关，使该按钮开关9具备有手动常开盖、手动关盖、关机和开机四种功能。

为了在常开盖的状态下达到省电的目的，与该按钮开关9电连接的微电脑控制器2的输入端口22具有端口唤醒功能，当桶盖8始终保持打开状态时，微电脑控制器2的输出端口21将置为高电平，通过限流电阻6和PNP三极管5将红外线感应器1的电源端11关闭，同时微电脑控制器2进入睡眠省电模式，在睡眠省电模式常开盖的状态下，按一下该按钮开关9，微电脑控制器2的输入端口22电平变化致使微电脑控制器2从睡眠省电模式被唤醒（端口变化唤醒技术），先执行桶盖8关闭程序后进入正常感应程序运行中。

为了在关机状态下达到省电的目的，与该按钮开关9电连接的微电脑控制器2的输入端口22具有计时功能和端口唤醒功能，在开机程序运行过程中如持续按下该按钮开关9 的时间大于3秒后，与该按钮开关9电连接的微电脑控制器2的输入端22测试到电平变化时间大于3秒，开机程序就转入关机程序，在关机前如桶盖8处于打开状态，电路首先关闭桶盖8，然后再进入到关机状态；在关机前如桶盖8处于关盖状态，电路直接进入关机程序。在关机程序中，微电脑控制器2的输出端口21将置为高电平，通过电阻6和PNP三极管5将红外线感应器1的电源端11关闭，微电脑控制器2进入睡眠省电模式，在关机程序模式下，按一下该按钮开关9，微电脑控制2器从睡眠省电模式被唤醒，感应翻盖垃圾桶电路重新进入开机状态。

本实例在开机程序运行过程中如持续按下该按钮3秒后，与该按钮开关电连接的微电脑控制器2的输入端22测试到电平变化时间大于3秒，开机程序就转入关机程序。3秒的时间比较符合人体工程学设计。

本实例的一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法中的一个按钮开关9可以采用触摸型的电子开关。关于触摸型的电子开关为现有技术，本专利不再叙述。

本实施例的一种感应翻盖垃圾桶单按键控制方法，其微电脑控制器2的程序框图见图2。电路上电后，植入在微电脑控制器2内的应用程序从步骤S01开始执行，执行程序的各步骤内容如下所述：

S01步骤：上电或执行S05、S08、S18步骤后都执行该步骤，如果是上电就执行S02进行程序初始化；如果是其它步骤就执行S03。

S02步骤：程序初始化，将端口21设置为输出口，且置为1（高电平）；将端口22设置为输入口；将端口组2B设置为输出口，且控制驱动电路不工作，电机不转动。

S03步骤：置端口21为0（低电平），使红外线感应器1接通电源Vcc，微电脑控制器2通过2A端口组控制红外线感应器1向感应区7发射红外线信号，如没有返回信号执行S04步骤；如有返回信号执行S06步骤。

S04步骤：判断按钮开关9是否按下，如没有按下执行S05步骤；如有按下执行S15步骤。

S05步骤：微电脑控制器2睡眠 300mS后执行S01步骤。

S06步骤：微电脑控制器2通过输出端口组2B控制驱动电路，使电机正向转动，带动桶盖开启后转入S07步骤。

S07步骤：判断桶盖开启后是否保持3秒，如果3秒时间不到执行S09步骤，扫描按钮是否按下；如果3秒时间到执行S08步骤。

S08步骤：微电脑控制器2通过输出端口组2B控制驱动电路，使电机反向转动，带动桶盖关闭后转入S01步骤。

S09步骤：判断按钮开关9是否按下，如没有按下执行S07步骤；如有按下执行S10步骤。

S10步骤：判断按钮开关9是否按下时间大于3秒，如果小于3秒执行S12步骤；如果大于3秒执行S16步骤。

S11步骤：微电脑控制器2通过输出端口组2B控制驱动电路，使电机正向转动，带动桶盖开启后执行S12步骤。

S12步骤：桶盖8就始终保持打开状态，关闭红外线感应器1的电源端，微电脑控制器2进入睡眠省电模式。

S13步骤：如按钮没有按下始终保持上述S12步骤；如按钮有按下执行S14步骤。

S14步骤：判断按钮开关9是否按下时间大于3秒，如果小于3秒执行S08步骤；如果大于3秒执行S16步骤。

S15步骤：判断按钮开关9是否按下时间大于3秒，如果小于3秒执行S11步骤；如果大于3秒执行S17步骤。

S16步骤：微电脑控制器2通过输出端口组2B控制驱动电路，使电机反向转动，带动桶盖关闭后转入S17步骤。

S17步骤：关机程序，桶盖8始终保持关闭状态，关闭红外线感应器1的电源端，微电脑控制器2进入睡眠省电模式。

S18步骤：如按钮开关9没有按下始终保持上述S17步骤；如按钮有按下执行S01步骤。

本实施例的具体电路图见图3，按钮开关9一端连接微电脑控制器2端口22（第10脚），另一端接地。主动式红外线感应器1，由双运算放大器IC1(型号为LM358)、红外发射管D1，红外接收管D2，三极管Q1，电容C0、C1、C2、C5、C6、C13，电阻R1、R2、R3、R4、R6、R7、R9、R10、W1、W2、R11、R16、R30构成。微电脑控制器2采用型号EM78P173。驱动电路3，由PNP三极管Q2和Q4（型号为SS8550D），NPN三极管Q3和Q5（型号为SS8050D），二极管D10和D11，电阻R18、R19、R20和R21构成。电机4选用永磁直流电机型号RF-500TB。R38和C9为主动式红外线感应器1的电源滤波用。

参见图2和图3，工作原理叙述如下：微电脑控制器2上电时执行S01步骤，然后转入S02步骤进行程序初始化，将微电脑控制器2端口21（第2脚）设置为输出口，且置为高电平，使PNP三极管5截止，主动式红外线感应器1的电源被PNP三极管5切断；将微电脑控制器2第5脚设置为输出口，且置为高电平，三极管Q1截止，红外发射管D1不发射信号；将微电脑控制器2端口22（第10脚）设置为输入口，并设置为上拉，并设置具有端口唤醒功能，将微电脑控制器2的第8脚设置为输入口；将微电脑控制器2的端口组2B（第1、12、13、14脚）设置为输出口，且置1脚和12脚为低电平，13脚和14脚为高电平，三级管Q2~Q5截止，驱动电路3不工作，电机不转动。然后程序执行S03步骤，将微电脑控制器2第2脚置为低电平，PNP三极管5导通，主动式红外线感应器1的电源通过R38和C9滤波后得电，延时8mS使主动式红外线感应器1的电路稳定后，微电脑控制器2第5脚输出一负脉冲信号，红外发射管D1向感应区7发射红外线脉冲信号，判断微电脑控制器2第8脚是否接收到红外线脉冲反射回来的信号，如果无反射信号就执行S04步骤；如果有反射信号就执行S06步骤。在S04步骤中判断按钮开关9是否被按下，如果没有按下微电脑控制器第10脚由于内部上拉电阻的作用为高电平，程序就执行S05步骤，在S05步骤里置微电脑控制器2的端口21（第2脚）为高电平，切断主动式红外线感应器1的电源，然后睡眠程序运行300mS，唤醒后执行S01步骤；如在S04步骤中判断按钮开关9被按下，执行S15步骤判断按钮开关9按下的时间是否大于3秒，如果小于3秒程序执行S11步骤，在S11步骤中微电脑控制器2置端口组2B中的第1脚和第14脚为高电平，置第12脚和13脚为低电平，致使Q2和Q5导通，Q3和Q4截止，电机4正向转动1秒将桶盖打开，然后执行S12步骤，桶盖处于常开状态；如果大于3秒程序执行S17步骤，进入关机状态，桶盖8始终保持关闭状态，微电脑控制器2端口21（第2脚）置为高电平，PNP三极管5截止，主动式红外线感应器1的电源被PNP三极管5切断，将微电脑控制器2的端口组2B（第1、12、13、14脚）置为1脚和12脚为低电平，13脚和14脚为高电平，三级管Q2~Q5截止，驱动电路3不工作，电机不转动，微电脑控制器2进入睡眠省电模式。

在S03步骤中如有反射信号时执行S06步骤，微电脑控制器2置端口组2B中的第1脚和第14脚为高电平，置第12脚和13脚为低电平，致使Q2和Q5导通，Q3和Q4截止，电机4正向转动1秒将桶盖打开。然后执行S07步骤微电脑控制器2置端口组2B中的第13脚、第14脚、第1脚和12脚为高电平，致使Q3和Q5导通，Q2和Q4截止，此时电机不得电，但处于制动状态（由于Q3和Q5导通和二级管D10和D11构成电机两端正反向通路，桶盖不容易因重力掉落下来），开盖状态保持3秒，在开盖状态S07步骤中扫描按钮开关9是否有按下（S09步骤），如果没有按下，微电脑控制器2第10脚为高电平，3秒开盖时间到后执行S08步骤关闭桶盖，微电脑控制器2置端口组2B中的第1脚和第14脚为低电平，第12脚和13脚为高电平，致使Q4和Q3导通，Q2和Q5截止，电机4反向转动1秒将桶盖关闭，然后程序转入S01步骤回到待机状态；如果按扭有下，程序转到S10步骤。

在S10步骤中判断按钮按下的时间是否大于3秒，如果小于3秒，程序转入S12步骤桶盖常开，此时微电脑控制器2置第2脚为高电平，主动式红外线感应器1的电源被PNP三极管5切断，将微电脑控制器2的端口组2B置为1脚和12脚为低电平，13脚和14脚为高电平，三级管Q2~Q5截止，驱动电路3不工作，电机不转动，同时微电脑控制器进入端口唤醒睡眠模式；如果大于3秒，程序转入S16步骤，微电脑控制器2置端口组2B中的第1脚和第14脚为低电平，第12脚和13脚为高电平，致使Q4和Q3导通，Q2和Q5截止，电机4反向转动1秒将桶盖关闭，程序转入S17步骤进入关机程序，在关机程序中桶盖保持关闭，微电脑控制器2置第2脚为高电平，主动式红外线感应器1的电源被PNP三极管5切断，将微电脑控制器2的端口组2B置为1脚和12脚为低电平，13脚和14脚为高电平，三级管Q2~Q5截止，驱动电路2不工作，电机不转动，微电脑控制器进入端口唤醒睡眠工作模式。

在S12步骤中如按钮开关9没有被按下，桶盖始终保持开启状态，如按钮被按下程序执行S14步骤，判断按钮开关9按下的时间是否大于3秒，如果小于3秒，程序执行S08步骤，桶盖关闭后程序返回到S01步骤；如果大于3秒，程序执行S16步骤，桶盖关闭后程序进入S17步骤进入关机程序。在S17步骤关机程序中，如果按钮开关9没有按下，桶盖保持关闭状态，感应开盖功能关闭；如果按钮开关9被按下，程序转入S01步骤，感应功能恢复。

本实例未描述部分与现有技术相同。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。