一种自动消毒的垃圾桶的制作方法

本发明涉及垃圾桶领域，特别是一种可以自动消毒的垃圾桶。

背景技术：

垃圾桶是用于收集垃圾等废弃物的容器，广泛地应用于家庭、办公室等场所，也布放于室外。由于垃圾桶收集的垃圾繁杂，容易使细菌孳生，特别是分布在家庭、办公室等室内的垃圾桶，由于清理的不及时，可能会导致细菌污染室内的空气等，产生不必要的危险。因此，在及时清理垃圾桶的同时，也需要对垃圾桶内进行消毒杀菌。目前，对垃圾桶内进行消杀一般采用紫外线消杀。如中国发明专利公开号cn104891076a就公开了一种定时自动消毒垃圾桶。该定时定时自动消毒垃圾桶，包括桶体，套在桶体上部的桶盖座，和桶盖座铰接的桶盖，设在桶体正面的正门；桶盖座上设置有驱动桶盖开闭的电机、紫外线消毒灯和控制模块以及电池组；在正门下方的桶体设置有控制电机；电机、紫外线消毒灯和控制模块以及控制开关均与电池组电连接；控制开关为触碰开关或光感式开关。控制开关采用触碰开关。桶盖与电机轴固定，桶盖铰接在桶盖座上，电机带动电机轴实现桶盖的打开与闭合；电机、紫外线灯、控制模块、电池组、控制开关通过电路连接形成控制电路，当使用者把脚伸进垃圾桶凹槽中踩踏触碰开关后，电机运转使桶盖打开；当使用者再次把脚伸进垃圾桶凹槽中踩踏触碰开关后，电机反向运转使桶盖关闭。当桶盖关闭后，控制模块的计时单元启动计时，并到设定时间时，紫外线消毒灯启动，并在一定时间后自动熄灭，使用者再次使用时，重复以上过程。

这种紫外线消杀的垃圾桶在关闭桶盖时启动紫外线消杀一设定时间可以有效地杀灭垃圾桶内的细菌，包括原来孳生的细菌和新近放入的垃圾携带的细菌，同时，在盖上垃圾桶正门时消杀不会对使用者生成伤害，定时消毒后关闭又能节省电力。

但是目前，紫外线消毒垃圾桶一般采用汞灯做紫外线光源，而《关于汞的水俣公约》自2017年8月16日起已对我国正式生效，公约要求，自2021年1月1日起，禁止生产和进出口所规定的含汞产品，而汞灯也在此列。所以，留给汞灯的时间不多了。另外，汞灯的电源需要有镇流器等电路，电源电路复杂具笨重，功率较大，效率比较低，不能满足目前减排增效的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前可消毒的垃圾桶采用汞灯作为紫外光源不能满足目前减排增效的要求的不足，提供一种使用uvled作为光源的自动消毒的垃圾桶。

本发明中装置的技术方案是：一种自动开盖合盖自动消毒的垃圾桶，包括产生紫外线的紫外线光源，所述的紫外线光源为uvled，使用uvc_led芯片，所述的uvc_led芯片中led的a极接电源v_led，所述的uvc_led芯片的地接地，所述的uvc_led芯片的k极接驱动电路；所述的驱动电路包括三极管q1、三极管q2；触发开关信号key1b通过限流电阻r27接三极管q1的基极，5v工作电源分别通过集电极电阻r24和上拉电阻r25接三极管q1的集电极和基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极产生控制信号接主控芯片，主控芯片产生控制信号uvc；

控制信号uvc通过限流电阻r28接三极管q2的基极，5v工作电源通过上拉电阻r26接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2集电极产生控制信号uvc_l接所述的uvc_led芯片的n极。

本发明中由于采用了功耗少的uvcled，满足目前减排增效的要求的不足。

进一步的，上述的自动消毒的垃圾桶中：所述的紫外线光源是通过usb接口接5v电源适配器获得电源的，包括型号为kf9108的稳压芯片u6，从usb接口v_bus引分别直接接稳压芯片u6的in引脚和通过电阻r11接稳压芯片u6的en引脚，在稳压芯片u6的in引脚与bs引脚间串连电感l1，在稳压芯片u6的bs引脚和fb引脚之间串连有二极管d1和电阻r13，二极管d1的p极接bs引脚，在稳压芯片u6的fb引脚与地之间设置有电阻r12，在二极管d1的n极与地之间设置电容c2，二极管d1的n极与电容c2的公共端形成uvc_led芯片的电源v_led。

进一步的，上述的自动消毒的垃圾桶中：还包括垃圾桶盖电机，所述的垃圾桶盖电机为由型号为drv8833的电机驱动芯片u12驱动的步进电机，实现自动开盖合盖的功能。

进一步的，上述的自动消毒的垃圾桶中：还包括红外感应开关，主控芯片检测红外感应开关的信号有效时产生控制信号uvc。

进一步的，上述的自动消毒的垃圾桶中：所述的红外感应开关包括光耦u14，5v工作电源分别通过电阻r30和电阻r31接光耦u14源边输输入端和副边输出端，光耦u14的源边地和副边地相连。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

附图1、本发明实施例uvcled电路图。

附图2、本发明实施例uvcled驱动电路原理图。

附图3、本发明实施例uvcled电源电路原理图。

附图4、本发明实施例垃圾桶主控芯片电路原理图。

附图5、本发明实施例垃圾桶盖电机驱动电路原理图。

附图6、本发明实施例感应电路原理图。

具体实施方式

本实施例提供一种采用uvcled作为紫外线发光光源的自动消毒的垃圾桶，只要放进垃圾盖好盖就可以自动点亮紫外线灯消毒，消毒功耗较小，且在盖好盖的情况下才启动紫外线灯，不会给操作人员造成伤害。

如图1所示，本实施例自动消毒的垃圾桶，包括产生紫外线的紫外线光源，紫外线光源为uvled，使用uvc_led芯片，uvc_led芯片是一种市售的uv_led芯片。本实施例中使用几组uvc_led芯片，一组五枚，安装在垃圾桶内，两侧，可以使垃圾桶内无死角照射紫外线。如图1所示，为一组uvc_led芯片连接图，图中可见，uvc_led芯片中led的p极接电源v_led，uvc_led芯片的地接地，uvc_led芯片的n极接驱动电路；多组这样的uvc_led芯片可以采用并联的方式工作。本实施例中由于功耗较小，可以采用5v的电源适配器如目前广泛应用的智能手机的电源适配器将市电转换成5v的直流通过usb接头接入到垃圾桶内，对垃圾桶内的用电装置供电。

如图3所示，为将从usb接头处获得的5v工作电源稳压转换成uvc_led芯片所需要的电压的电源v_led，该电源包括型号为kf9108的稳压芯片u6，从usb接口v_bus引分别直接接稳压芯片u6的in引脚和通过电阻r11接稳压芯片u6的en引脚，在稳压芯片u6的in引脚与bs引脚间串连电感l1，在稳压芯片u6的bs引脚和fb引脚之间串连有二极管d1和电阻r13，二极管d1的p极接bs引脚，在稳压芯片u6的fb引脚与地之间设置有电阻r12，在二极管d1的n极与地之间设置电容c2，二极管d1的n极与电容c2的公共端形成uvc_led芯片的电源v_led。

有专家指出，紫外线消毒杀菌的原理就是利用高能量的紫外光打断病毒dna双螺旋链，从而达到对细菌和病毒的灭活。尽管在此次疫情中，普通的第三方检测实验室没有资质取得新型冠状病毒来做实验测试，但可以确定的是，uvc针对dna、rna（核糖核酸）是有绝对性的破坏影响，而病毒属于rna。在实践中，对新型冠状病毒的uvc照射剂量，则需要与相关政府部门和科研机构的合作实验和实践，才能进一步明确。

相比化学杀菌消毒，紫外线的优势是杀菌效率高，灭活一般在几秒内完成，而且不产生其它化学污染物。由于操作方便且适用于公共、家庭等所有空间，紫外杀菌灯在各大电商平台成为抢手货，在一线医疗卫生机构，它也是重要的杀菌消毒设备。

有中科院半导体研究所专家指出，从目前应用来看，深紫外led在水净化、空气净化、生物探测等民用领域应用广泛。除了杀菌消毒，紫外光源在生化探测、杀菌医疗、聚合物固化及工业光催化等诸多新兴领域也有广阔应用前景。

本实施例中，稳压芯片u6采用的kf9108内置mos5v1a升压ic是一款单片式、高功率升压型开关稳压器。它将一个高效率5a、0.3ω开关和必需的控制电路集成在一块芯片上，以构成一个恒定频率pwm电流模式开关稳压器，具有快速的瞬态响应和卓越的环路稳定性。

kf9108采用新型设计方法使芯片在工作电压范围内实现了高效率，且低压差内部稳压器可在输入范围内保持一致。kf9108在输入电压为5v时可输出高达21v电压，且输出电流可达700ma，效率可达90%。恒定频率的内部补偿电流模式pwm架构可带来低并且可预测的输出噪声，在输出端只需采用低esr陶瓷电容器就可过滤该噪声，并能够进一步将噪声降低到毫伏水平。

uvc_led芯片的n极接驱动电路如图2所示，该驱动电路包括三极管q1、三极管q2。

触发开关信号key1b通过限流电阻r27接三极管q1的基极，5v工作电源分别通过集电极电阻r24和上拉电阻r25接三极管q1的集电极和基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极产生控制信号接主控芯片，主控芯片产生控制信号uvc。

控制信号uvc通过限流电阻r28接三极管q2的基极，5v工作电源通过上拉电阻r26接三极管q2的基极，三极管q2的发射极接地，三极管q2集电极产生控制信号uvc_l接所述的uvc_led芯片的k极。

这里，采用智能的主控控制芯片实现对垃圾桶的控制，包括控制消杀和控制垃圾桶盖的电机是否开关。

本实施例中采用智能芯片7p169实现，对红外线消毒智能控制，通过输出控制信号uvc，当uvc有效时，控制驱动电路使uvc_led芯片发出紫外线，如在垃圾箱上设置有触发开关key1时，主控器会产生uvc有效，使uvc_led芯片发出紫外线。实际上，主控器还需要综合其它状态，如垃圾桶盖是否盖住，如果垃圾桶盖没有盖住，则不能使uvc有效，此时可以通过喇叭发出告警，只有当垃圾桶盖盖好时才能使uvc有效，此时驱动uvc_led芯片发出紫外线，同时可以通过喇叭发出警告，另外，在主控器中还设置有定时器，一开始uvc_led芯片发出紫外线时开始计时，如果时间到设定时间如30分钟或者15分钟，这些时间可以设定的，就停止消毒了。

本实施例的自动消毒的垃圾桶中，还能够自动打开或关闭垃圾桶盖的装置，该装置中包括垃圾桶盖电机，垃圾桶盖电机为由型号为drv8833的电机驱动芯片u12驱动的步进电机。如图5所示另外，本实施例中，还包括红外感应开关，主控芯片检测红外感应开关的信号有效时产生控制信号uvc。红外感应开关如图6所示，包括光耦u14，5v工作电源分别通过电阻r30和电阻r31接光耦u14源边输输入端和副边输出端，光耦u14的源边地和副边地相连。