基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及智能电子技术领域，特别涉及基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置。


背景技术：

[0002]
对于城市环境保护而言，空气污染、水源污染、垃圾污染和噪声污染是影响城市环境的主要因素，只有做好这几方面的污染治理，才能提高城市环境保护效果，进而为城市环境保护提供有力支持。从目前城市环境保护工作的开展来看，应对空气污染、水源污染、垃圾污染、噪声污染进行治理，来给城市人民营造一个良好的环境。
[0003]
在城市垃圾污染的处理方面，从最初对垃圾进行焚烧处理，到现在的对垃圾进行分类出理，各个小区内放置垃圾桶，一方面方便人们投放垃圾，但垃圾气味一般都比较大，其中为了在一定程度上隔绝垃圾气味，垃圾桶一般会设计盖子，然而垃圾桶盖在打开的时候需要较大的力气，按下时由于盖子重力的作用不需太大的力气，因此，对于老年人和力气小的人来说存在较大的不方便性，增加了人们的劳动强度，故需要提供一种基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置，来解决上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供了基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置。
[0005]
本实用新型的技术方案是：
[0006]
包括垃圾箱本体，其特征在于，垃圾箱本体上安装有用于控制垃圾箱箱盖打开的开盖系统；以及用于为开盖系统供电的电源模块；
[0007]
开盖系统包括控制器模块、手势识别模块、开盖控制模块和开盖反馈模块，手势识别模块、开盖控制模块、开盖反馈模块、电源模块分别与控制器模块电连接；
[0008]
其中，当手势识别模块正确识别用户手势后，将垃圾箱箱盖开启信号发送至控制器模块，控制器模块根据垃圾箱箱盖开启信号向开盖控制模块发送开启指令，控制垃圾箱箱盖打开，同时开盖反馈模块将垃圾箱箱盖打开的信号反馈至控制器模块进行记忆；
[0009]
当垃圾箱箱盖被扣合时，开盖控制模块控制垃圾箱箱盖关闭，同时开盖反馈模块将垃圾箱箱盖关闭的信号反馈至控制器模块进行记忆。
[0010]
优选地，控制器模块包括mcu，且mcu型号为stm32l152。
[0011]
优选地，手势识别模块型号为apds-9960，手势识别模块的scl和sda引脚分别接mcu的pb5和pb6引脚，手势识别模块的gnd和vcc引脚分别接地和电源。
[0012]
优选地，开盖控制模块包括肌肉钛丝锁、电阻r2、电阻r7、q1，开盖反馈模块包括电阻r13和肌肉钛丝锁的反馈元件p7；其中，肌肉钛丝锁的正极通过电阻r2接vbat，肌肉钛丝锁的负极接q1的源极，q1的控制极与mcu的pb3引脚连接，mcu的pb3引脚通过电阻r7接地和q1的漏极；p7的1引脚接mcu的pa3引脚，且p7的1引脚接同时通过电阻r13接电源，p7的2引脚
接地。
[0013]
优选地，开盖系统包括蜂鸣器电路，蜂鸣器电路包括蜂鸣器、三极管、二极管、电阻r25和电阻r26；mcu的pa1引脚通过电阻r25接三极管的基极，三极管的基极通过电阻r26与三极管的发射极同时接地，三极管的集电极接蜂鸣器的正极，同时通过二极管接系统电源3.3vstm和蜂鸣器的负极。
[0014]
优选地，开盖系统包括指示电路，指示电路包括led灯和电阻r19；led灯的阳极通过电阻r19接系统电源3.3vstm，led灯的阴极接mcu的pa3引脚。
[0015]
优选地，电源模块包括电池、稳压器rt9193-33、限流阻r23、电阻r24、电容c4-c8，电容c10-c12、电源指示灯以及插针p13；稳压器rt9193-33的vin引脚与电容c10的一端同时接电池正极和vbat，稳压器rt9193-33的gnd引脚与电容c10的一端同时接电池负极和地，稳压器rt9193-33的en引脚通过电阻r24接地，插针p13的2引脚接稳压器rt9193-33的en引脚，插针p13的1引脚接vbat，稳压器rt9193-33的bp引脚通过电容c11接地，稳压器rt9193-33的vout引脚接系统电源3.3vstm，同时通过一个带限流阻r23的电源指示灯并联上滤波电容c12接地，电容c4-c8分别并联在系统电源3.3vstm与地之间。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型提供的基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置，其有益效果是：
[0017]
通过本系统，在进行垃圾投放时，只需要提供一个手势，即可使相对应的垃圾箱箱盖打开，然后将垃圾投放在垃圾桶内，避免了在投放垃圾时增加老人的劳动力。
附图说明
[0018]
图1为本实用新型的原理框图；
[0019]
图2为本实用新型控制器最小系统电路图；
[0020]
图3为本实用新型手势检测的电路图；
[0021]
图4为本实用新型开盖驱动和反馈模块的电路图；
[0022]
图5为本实用新型开盖指示模块的电路图；
[0023]
图6为本实用新型电源模块的电路图；
[0024]
图7为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图1到附图7，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0026]
如图1和图7所示，本实用新型提供的基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置，包括至少4个垃圾箱本体，每个垃圾箱本体上均安装有用于控制垃圾箱箱盖打开的开盖系统以及用于为开盖系统供电的电源模块；
[0027]
开盖系统包括控制器模块、手势识别模块、开盖控制模块以及开盖反馈模块，手势识别模块、开盖控制模块、开盖反馈模块、电源模块分别与控制器模块电连接，且开盖控制模块与开盖反馈模块；
[0028]
其中，当手势识别模块正确识别用户手势后，将垃圾箱箱盖开启信号发送至控制器模块，控制器模块根据垃圾箱箱盖开启信号向开盖控制模块发送开启指令，控制垃圾箱
箱盖打开，同时开盖反馈模块将垃圾箱箱盖打开的信号反馈至控制器模块进行记忆；
[0029]
当垃圾箱箱盖被扣合时，开盖控制模块控制垃圾箱箱盖关闭，同时开盖反馈模块将垃圾箱箱盖关闭的信号反馈至控制器模块进行记忆。
[0030]
进一步的，如图2所示，控制器模块的mcu型号为stm32l152的单片机；
[0031]
其中，mcu最小系统部分包括外部晶振电路、电池电压采样电路、旁路电路、启动方式选择电路和复位电路。
[0032]
其中，外部晶振电路包括晶振x1和电容c1、c2，电容c1、c2的一个引脚分别连接晶振x1的3、4引脚，另外一个引脚接地。
[0033]
其中，电池电压采样电路包括电阻r6和r11组成的串联分压电路，mcu检测电池是否处于低电压状态，从而进行报警，电阻r6一端接电池电源vbat端，另一端接电阻r11的一端和mcu的26引脚，r11的另一端接地。
[0034]
其中，旁路电路包括并联的电容c4、c5、c6、c7、c8，电容c4、c5、c6、c7、c8的一端接系统电源3.3vstm，另一端接地。
[0035]
其中，电阻r17和r18决定了mcu的启动方式，电阻r17和r18分别接到mcu的28和60引脚上，另一端接地。
[0036]
其中，复位电路包括电容c9、按键s1和电阻r12元件，电容c9、按键s1和电阻r12的一个引脚连在一起，均连接至mcu的nrst引脚，引脚nrst通过r12的10k的电阻连接到系统电源3.3vstm，同时通过按钮和陶瓷电容c9并联接地。
[0037]
进一步的，如图3所示，手势识别模块选用型号为apds-9960的手势识别传感器，手势识别模块的scl引脚和mcu的pb5引脚连接，手势识别模块的sda引脚和mcu的pb6引脚连接，手势识别模块的gnd引脚接地，手势识别模块的vcc引脚和3.3vstm连接。
[0038]
进一步的，如图4所示，每个垃圾箱本体上均设置有开盖控制模块，其包括肌肉钛丝锁、电阻r2、电阻r7、场效应管q1，开盖反馈模块包括电阻r13和肌肉钛丝锁的反馈元件p7；其中，肌肉钛丝锁的正极通过电阻r2接电池电源vbat端，肌肉钛丝锁的负极接场效应管q1的源极，场效应管q1的控制极与mcu的pb3引脚连接，mcu的pb3引脚通过电阻r7接地和q1的漏极；p7的1引脚接mcu的pa3引脚，且p7的1引脚接同时通过电阻r13接电源，p7的2引脚接地，开盖反馈模块中p7是肌肉钛丝锁的反馈元件，是连接在垃圾桶盖子的肌肉钛丝锁撒上，当垃圾桶盖打开时，里面肌肉钛丝锁开关闭合，当肌肉钛丝锁开关闭合时，对应的3.3vstm与gnd接通，同时反馈肌肉钛丝锁开关闭合信号给mcu，即垃圾桶盖打开的信号通过该引脚到达mcu，具体的手势识别模块识别人手的上下左右四种手势，单片机处理收到的上下左右四种手势信息，每一种手势对应了一个开盖控制模块的一个肌肉钛丝锁，mcu控制对应的肌肉钛丝锁的垃圾桶开盖。
[0039]
进一步的，如图5所示，开盖指示模块包括蜂鸣器电路，蜂鸣器电路包括蜂鸣器、三极管、二极管、电阻r25和电阻r26；单片机的pa1引脚通过电阻r25接三极管的基极，三极管的基极通过电阻r26与三极管的发射极同时接地，三极管的集电极接蜂鸣器的正极，同时通过二极管接系统供电的3.3vstm端和蜂鸣器的负极，在正确识别手势之后，蜂鸣器电路接收到mcu的信号到达三极管q5，使三极管q5导通，电流经3.3vstm-蜂鸣器-三极管-地，形成回路，蜂鸣器发声。
[0040]
进一步的，如图6所示，电源模块包括电池、稳压器rt9193-33、限流阻r23、电阻
r24、电容c4-c8，电容c10-c12、电源指示灯以及插针p13，稳压器rt9193-33用于将电池电压稳定到3.3v为mcu供电；稳压器rt9193-33的vin引脚与电容c10的一端同时接电池正极和电池电源的vbat端，稳压器rt9193-33的gnd引脚与电容c10的一端同时接电池负极和地，稳压器rt9193-33的en引脚通过电阻r24接地，插针p13的2引脚接稳压器rt9193-33的en引脚，插针p13的1引脚接电池电源的vbat端，稳压器rt9193-33的bp引脚通过电容c11接地，稳压器rt9193-33的vout引脚接电源3.3vstm，同时通过一个带限流阻r23的电源指示灯并联上滤波电容c12接地，电容c4-c8分别并联在系统电源的3.3vstm端与地之间。
[0041]
工作原理
[0042]
本装置使用时，人们将分类好的垃圾带到本装置的位置，然后根据垃圾的种类提供一个手势，该手势经手势识别传感器识别，并将识别的手势信息发送给mcu，mcu将该手势和系统设置的手势匹配，控制和该手势和其对应的垃圾桶桶盖打开，即单面机命令的开盖控制模块工作，开盖控制模块肌肉钛丝锁开锁，将盖子打开，从而完成投放垃圾。
[0043]
综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的基于手势识别控制的分类垃圾箱开盖装置实用性强，垃圾投放时，减少了劳动力强度。
[0044]
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。