自动开合智能垃圾箱的制作方法

本申请涉及环境卫生技术领域，具体涉及一种自动开合智能垃圾箱。

背景技术：

无论是在室内还是在室外，垃圾的处理一直是比较严峻的问题，随着科技水平的不断提高，各式各样的智能垃圾箱进入了人们的生活区域中。

目前，对于各种智能垃圾箱，使用过程中多数都需要用户自行打开和关闭垃圾箱的翻盖，但是，智能垃圾箱上是否附着有有害物质并不能得到可靠保证，用户触碰垃圾箱的行为有可能会危害到用户自身，同时，也无法做到对智能垃圾箱上可能带有的有害物质的传播进行有效的隔离；而对于那些通过电机驱动可以实现翻盖自动打开和关闭的智能垃圾箱，也会由于功耗问题需要对智能垃圾箱进行市电源供电，而供电电源的位置则会对智能垃圾箱的实际安置场景造成很大的限制，不利于室外智能垃圾箱的广泛推广。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动开合智能垃圾箱。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种自动开合智能垃圾箱，其特征在于，包括：垃圾箱体、设置在所述垃圾箱体上的主控制板、与所述主控制板连接的进场感应器、电磁锁、步进电机和用于供电的电源组件；

所述垃圾箱体具有开口；

所述开口处设置有翻盖；所述开口的第一边与所述翻盖可转动地相连接；

所述电磁锁与所述开口的第二边对应设置；

所述步进电机通过联轴器连接到所述翻盖上；

当所述进场感应器检测到有用户靠近时，发送第一电平信号给所述主控制板，所述主控制板在所述第一电平信号的触发下从休眠状态进入工作状态，向所述电磁锁发送第二电平信号以使所述电磁锁打开以便所述翻盖在重力作用下向下运动而打开所述开口，向所述步进电机发送脉冲信号使得所述步进电机通过所述联轴器带动所述翻盖向上运动以便所述翻盖在所述电磁锁的作用下关闭所述开口；

当所述进场感应器检测不到用户靠近时，发送第三电平信号给所述主控制板，所述主控制板在所述第三电平信号的触发下从工作状态进入到休眠状态。

可选的，还包括刷卡器；所述刷卡器设置于所述垃圾箱体的外侧，与所述主控制板连接，用于识别用户信息并发送给所述主控制板。

可选的，还包括测满传感器；所述测满传感器设置于所述垃圾箱体内侧上方的位置，与所述主控制板连接，用于检测所述垃圾箱体内的满溢状态并发送给所述主控制板。

可选的，还包括行程开关传感器；所述行程开关传感器设置于所述垃圾箱体的内侧，与所述主控制板连接，用于检测所述翻盖的开合状态并发送给所述主控制板。

可选的，还包括投放传感器；所述投放传感器设置于所述垃圾箱体内侧靠近所述开口的位置，与所述主控制板连接，用于检测垃圾是否被投入到所述垃圾箱体中并发送给所述主控制板。

可选的，所述电源组件包括蓄电池。

可选的，所述电源组件还包括太阳能发电组件，所述太阳能发电组件的太阳能电池板设置于所述垃圾箱体外侧，所述太阳能发电组件与所述蓄电池连接，用于提供电阳能充电。

可选的，所述蓄电池包括铅酸蓄电池。

可选的，所述步进电机包括57系列步进电机。

可选的，所述电磁锁包括单门磁力锁。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的方案提供了一种自动开合智能垃圾箱，利用设置在垃圾箱体上的供电装置为控制组件供电，当用户靠近自动开合智能垃圾箱去投放垃圾时，垃圾箱体上的进场感应器就会检测到有人靠近，进而发送高电平信号给主控制板，以唤醒主控制板从休眠状态进入工作状态，发送脉冲信号给电磁锁，电磁锁打开，垃圾箱体的翻盖在重力作用下向下打开，在垃圾投放完成以后，主控制板发送脉冲信号驱动步进电机带动联轴器闭合翻盖；当用户离开，进场感应器检测到周围没有人后，发送低电平信号给主控制板，主控制板从工作状态进入休眠状态。如此，通过信号触发来唤醒垃圾箱各个工作器件从低功耗休眠状态进入到正常工作状态，继而完成在低功耗状态下的自动开合，杜绝了用户在手动打开垃圾箱翻盖过程中触碰到垃圾箱体上潜在的有害物质的可能，同时，大大降低了功耗，摆脱了因考虑供电需求而造成的对于安置场景的限制，有利于室外智能垃圾箱的推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的正面结构示意图。

图2是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的侧面结构示意图。

图3是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的内部连接关系示意图。

图4是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的翻盖内侧结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例

参见图1，图1是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的结构示意图。

参见图2，图2是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的另一种结构示意图。

参见图3，图3是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的内部连接关系示意图。

参见图4，图4是本申请一个实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱的翻盖内侧结构示意图。

如图1、图2、图3和图4所示，本申请的实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱，包括：垃圾箱体1、设置在垃圾箱体1上的主控制板2、与主控制板2连接的进场感应器3、电磁锁4、步进电机5和用于供电的电源组件6；

垃圾箱体1具有开口；

开口处设置有翻盖7；开口的第一边与翻盖7可转动地相连接；

电磁锁4与开口的第二边对应设置；

步进电机5通过联轴器8连接到翻盖7上；

当进场感应器3检测到有用户靠近时，发送第一电平信号给主控制板2，主控制板2在第一电平信号的触发下从休眠状态进入工作状态，向电磁锁4发送第二电平信号以使电磁锁4打开以便翻盖7在重力作用下向下运动而打开开口，向步进电机5发送脉冲信号使得步进电机5通过联轴器8带动翻盖7向上运动以便翻盖7在电磁锁4的作用下关闭开口；

当进场感应器3检测不到用户靠近时，发送第三电平信号给主控制板2，主控制板2在第三电平信号的触发下从工作状态进入到休眠状态。

本申请的方案提供了一种自动开合智能垃圾箱，利用设置在垃圾箱体上的供电装置为控制组件供电，当用户靠近自动开合智能垃圾箱去投放垃圾时，垃圾箱体上的进场感应器就会检测到有人靠近，进而发送高电平信号给主控制板，以唤醒主控制板从休眠状态进入工作状态，发送脉冲信号给电磁锁，电磁锁打开，垃圾箱体的翻盖在重力作用下向下打开，在垃圾投放完成以后，主控制板发送脉冲信号驱动步进电机带动联轴器闭合翻盖；当用户离开，进场感应器检测到周围没有人后，发送低电平信号给主控制板，主控制板从工作状态进入休眠状态。如此，通过信号触发来唤醒垃圾箱各个工作器件从低功耗休眠状态进入到正常工作状态，继而完成在低功耗状态下的自动开合，杜绝了用户在手动打开垃圾箱翻盖过程中触碰到垃圾箱体上潜在的有害物质的可能，同时，大大降低了功耗，摆脱了因考虑供电需求而造成的对于安置场景的限制，有利于室外智能垃圾箱的推广。

其中，垃圾箱体的材质为绝缘材质，可以但不限于包括聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，等等。

如图1所示，进场感应器3设置于垃圾箱体1的外侧上方，以便于检测垃圾箱体1附近是否有用户出现，当有用户靠近垃圾箱体1进入到进场感应器3的可感应范围内时，进场感应器3就会发出一个高电平信号给主控制板2。

具体实施时，自动开合智能垃圾箱在不工作的时候处于低功耗的休眠状态，该状态下的智能垃圾箱耗电非常少。当有用户靠近，主控制板接收到进场感应器发送的高电平信号时，主控制板从休眠状态开始进入工作状态，发送高电平信号给设置于垃圾箱体开口和翻盖之间的电磁锁。电磁锁打开，垃圾箱体开口和翻盖之间失去牵连，翻盖在重力作用下向下打开并维持打开状态，垃圾箱体的开口露出以供用户投放垃圾。垃圾被投放完以后，主控制板发送一个脉冲信号给步进电机，步进电机带动联轴器转动，使得与联轴器相连的翻盖向上运动并在电磁锁的作用下完成闭合。当用户离开垃圾箱体，走出进场感应器的感应范围后，进场感应器恢复发送低电平信号给主控制板，主控制板由工作状态恢复到休眠状态。

需要说明的是，执行上述操作功能的主控制板可以包括stm32l151低功耗单片机，该单片机可以包括休眠模块的功能，通过高低电平信号和预设时间阈值等方式可以使得自动开合智能垃圾箱的各个器件有序完成各自工作及休眠状态和工作状态之间的保持与转换，并且，目前该单片机被广泛应用于低功耗智能垃圾箱的生产中。由此，结合现有技术即可实现本申请中主控制板从休眠状态到工作状态之间的保持与转换以及其预设时间阈值的设置，具体实现方式可以参考现有技术，此处不再赘述。

一些实施例中，步进电机包括57系列步进电机。

一些实施例中，电磁锁包括单门磁力锁。

一些实施例中，如图1、图3和图4所示，自动开合智能垃圾箱还包括刷卡器9；刷卡器9设置于垃圾箱体1的外侧，与主控制板2连接，用于识别用户信息并发送给主控制板2。

其中，刷卡器包括rfid芯片，用户需持有与rfid芯片相匹配的rfid读卡器才能使用自动开合智能垃圾箱。刷卡器的安置位置设置于垃圾箱体的外侧便于用户贴卡的位置，可以根据实际情况进行设定，此处不作限定。

刷卡器的具体实现方式可以参照现有技术，此处不做赘述。

具体实施时，用户投放垃圾时，需要携带与自动开合智能垃圾箱的刷卡器匹配的用户卡，用户在靠近垃圾箱体投放垃圾之前，将携带的用户卡贴到刷卡器上，刷卡器读取用户信息并发送给主控制板，由主控制板进行记录。

如图1和图3所示，该自动开合智能垃圾箱还包括测满传感器10；测满传感器10设置于垃圾箱体1内侧上方的位置，与主控制板2连接，用于检测垃圾箱体1内的满溢状态并发送给主控制板2。

其中，测满传感器可以包括激光遮挡传感器或者一对红外对射传感器，具体的型号可以从市面上已有的常规型号中选择。

当测满传感器检测到垃圾箱体内垃圾未满时，发送低电平信号给主控制板，当测满传感器检测到垃圾箱体内垃圾已满时，测满传感器发送高电平信号给主控制板，主控制板接收到高电平信号后将已满状态上传给服务器，如此实现对满溢状态的监控。

一些实施例中，如图1和图3所示，自动开合智能垃圾箱还包括行程开关传感器11，行程开关传感器11设置于垃圾箱体1的内侧，与主控制板2连接，用于检测翻盖7的开合状态并发送给主控制板2。实际应用中，行程开关传感器可以包括漫反射感应器e18-d80nk，工作时，若检测到翻盖没有打开，则发送高电平信号给主控制板；若检测到翻盖已打开，则发送低电平信号给主控制板,实现对翻盖开合状态的监控。

为了规范人们使用自动开合智能垃圾箱的行为，如图1和图3所示，自动开合智能垃圾箱还包括投放传感器12；投放传感器12设置于垃圾箱体1内侧靠近开口的位置，与主控制板2连接，用于检测垃圾是否被投入到垃圾箱体1中并发送给主控制板2。

具体实施中，若投放传感器没有检测到垃圾被投放到垃圾箱体内，则发送低电平信号给主控制板；若投放传感器检测到有垃圾被投放到垃圾箱体内，则发送高电平信号给主控制板，以此提供用户使用情况信息，方便管理人员对于使用自动开合智能垃圾箱但不进行投放的行为进行管理。

在一些实施例中，自动开合智能垃圾箱的电源组件包括蓄电池。

具体的，由于自动开合智能垃圾箱采用低功耗的工作方式，其供电需求通过蓄电池即可满足，无需再受市源供电的限制。具体的电源组件可以根据实际需求选取，此处不作限定。

进一步的，上述蓄电池还包括铅酸蓄电池。

为了更加合理利用资源，对于应用于户外的自动开合智能垃圾箱，电源组件还包括太阳能发电组件，太阳能发电组件的太阳能电池板设置于垃圾箱体外侧，太阳能发电组件与蓄电池连接，用于提供电阳能充电。

具体实施时，太阳能电池板的设置位置可以根据实际采光位置进行设定，此处不作限定。太阳能供电组件可以选用n31389，在白天的时候，设置于自动开合智能垃圾箱外侧的太阳能电池板能够接受到阳光的照射，利用太阳能给蓄电池充电，以供应垃圾分类提示装置日常的正常工作，蓄电池可以选择jrh-250-12铅酸蓄电池。

具体的，蓄电池和太阳能供电组件的具体实现方式可以参考相关技术，此处不再赘述。

一些实施例中，自动开合智能垃圾箱的主控制板上还设置有通讯模块。通讯模块与服务器通信连接，用于上传主控制板接收到的数据给服务器。通讯模块可以但不限于包括3g模块、wifi模块或者蓝牙模块。

其中，3g模块、wifi模块以及蓝牙模块等与服务器通信的具体实现方式可以参考相关技术，此处不再赘述。

具体实施时，对主控制板设置预设时间点，该预设时间点可以根据实际需求进行设置，此处不作限定。到达预设时间点自动完成对当天所有的垃圾投放数据的统一上传，统一上传的方式大大减少了通讯模块的功耗。

下面以具体的应用为例，对本申请实施例提供的一种自动开合智能垃圾箱进行举例说明。

自动开合智能垃圾箱包括：垃圾箱体、设置在垃圾箱体上的主控制板、与主控制板连接的进场感应器、刷卡器、测满传感器、电磁锁、行程开关传感器、投放传感器、步进电机和用于供电的电源组件。

不工作时的自动开合智能垃圾箱处于休眠状态，当用户去投放垃圾时，一旦用户靠近自动开合智能垃圾箱进入到进场感应器的感应范围，进场感应器就会识别到有用户靠近，从而发出高电平信号给主控制板，以唤醒主控制板从休眠状态进入工作状态，一般，主控制板进入工作状态，与之连接的其它各个器件都会被唤醒进入工作状态。

用户在投放垃圾之前，需要在刷卡器上刷卡，用以识别用户信息并发送到主控制板进行记录。

主控制板发送高电平信号给电磁锁，电磁锁打开，垃圾箱体的翻盖在重力作用下向下打开，并保持打开状态。

行程开关传感器检测翻盖的开合状态，若翻盖没有打开，则行程开关传感器发送高电平信号给主控制板，若翻盖顺利打开，则发送低电平信号给主控制板。

投放传感器检测是否有垃圾被投放，若没有垃圾被投放，发送低电平信号给主控制板，若有垃圾被投放到垃圾箱体内，则发送高电平信号给主控制板。

主控制板发送脉冲信号给步进电机，步进电机带动联轴器使得翻盖向上运动，并在电磁锁的作用下完成翻盖的闭合。

垃圾投放结束后，当用户离开进场感应器的感应范围，进场感应器发送给主控制板的高电平信号恢复为低电平信号，主控制板从工作状态进入休眠状态。

以上所述的各器件的具体实现均可参考相关技术，此处不再进行一一赘述。其中，翻盖打开和闭合时间可以根据实际需求自行设定，此处不作限定。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。