[發(fā)明專利]獨(dú)立供電智能分類垃圾箱

在審

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• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN113800146A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁臣虎;米璐晗;董佳麗;周佳文
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B65F1/14
• 分類號: B65F1/14;B65F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種獨(dú)立供電智能分類垃圾箱，包括光伏電池板和主體箱，主體箱內(nèi)包含蓄電池、單片機(jī)、LCD電容觸摸顯示屏、推桿電機(jī)、識別模塊、移動分類箱、超聲波傳感器、步進(jìn)電機(jī)及壓力傳感器，光伏電池板和蓄電池實(shí)現(xiàn)了箱體的自主供電，OpenCV識別模塊實(shí)現(xiàn)了垃圾識別和歸類，移動分類箱實(shí)現(xiàn)了垃圾的智能分類投擲，垃圾放置箱實(shí)現(xiàn)了垃圾的智能稱重。本發(fā)明智能包含箱體識別分類和用戶分類兩種投擲模式，與用戶智能設(shè)備結(jié)合，大大提高了用戶的垃圾分類積極性，實(shí)現(xiàn)了垃圾的智能高效分類，具有很好的市場應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及的是使用嵌入式微控制器、傳感器、圖像識別和機(jī)電運(yùn)動部件構(gòu)成的一種獨(dú)立供電智能分類垃圾箱。

背景技術(shù)

獨(dú)立供電智能分類垃圾箱是利用單片機(jī)、LCD電容觸摸顯示屏、推桿電機(jī)、移動分類箱、識別模塊、光伏電池板、蓄電池及壓力傳感器組成的環(huán)保分類設(shè)備，現(xiàn)有的智能垃圾箱只能是用戶自動分類進(jìn)行投擲，并且設(shè)備供電需要接入市電，單一供電。獨(dú)立供電智能分類垃圾箱是對現(xiàn)有的智能垃圾箱進(jìn)行進(jìn)一步分類和供電優(yōu)化的一種新型環(huán)保分類設(shè)備，不僅是能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別投入的垃圾并進(jìn)行分類投放，而且從硬件到軟件上都進(jìn)行了全方位的升級，并實(shí)現(xiàn)獨(dú)立光伏、蓄電池和市電的三端供電以及將垃圾分類和用戶軟件端結(jié)合，將機(jī)械、電子、信息、新能源和控制等結(jié)合在一起，是多學(xué)科交叉和融合的產(chǎn)物。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明目的是提供一種獨(dú)立供電智能分類垃圾箱，應(yīng)用圖像識別模塊，通過圖像識別模塊上的攝像采集圖像信息，單片機(jī)通過圖像識別算法，將采集的信息與已存儲的圖像信息進(jìn)行比對，從而實(shí)現(xiàn)自動識別的功能，并通過單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)控制，自動投入相應(yīng)的垃圾放置箱；應(yīng)用光伏電池板和蓄電池，通過功率變換電路，對設(shè)備進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種獨(dú)立供電智能分類垃圾箱，包括光伏電池板、主投擲口、LCD顯示屏、副投擲口、垃圾放置箱、稱重壓力傳感器、推桿電機(jī)、移動分類箱、超聲波傳感器、步進(jìn)電機(jī)、電路板、識別攝像頭、功率變換組件、蓄電池、主控芯片、藍(lán)牙通訊組件、OpenCV識別模塊、電子稱重芯片。

所述光伏電池板固定在主體箱頂端。主體箱電路板、推桿電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、OpenCV識別模塊、超聲波傳感器、蓄電池、稱重壓力傳感器安置在主體箱內(nèi)部。主體箱電路板將主控芯片、功率變換組件、藍(lán)牙通訊組件、電子稱重芯片集成于一體。其設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，器件布局合理。所述移動分類箱將超聲波傳感器、步進(jìn)電機(jī)、和識別攝像頭集成于一體，安置在主投擲口下方，其設(shè)計(jì)規(guī)范，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，器件布局合理。

所述主控芯片用以控制推桿電機(jī)、OpenCV識別模塊、稱重壓力傳感器、超聲波傳感器和步進(jìn)電機(jī)，并通過進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，采集和處理，按設(shè)定好的流程，對垃圾進(jìn)行識別，稱重及對用戶進(jìn)行積分更新。所述推桿電機(jī)用以控制箱門的開合與關(guān)閉，所述步進(jìn)電機(jī)用以控制移動分類箱的移動，所述超聲波傳感器用以檢測移動分類箱內(nèi)是否有物體。所述OpenCV識別模塊用以識別垃圾種類，所述稱重壓力傳感器用以受到垃圾擠壓從而產(chǎn)生相應(yīng)信號。

所述主控芯片處于PCB主控板右側(cè)位置，采用32位高性能的ARMCortex-M3STM32F1系列芯片作為獨(dú)立供電智能的獲取，采集和處理。所述OpenCV識別模塊采用識別攝像頭，攝像頭像素為1920*1440像素，攝像頭安置在移動分類箱和垃圾放置箱的下方位置，供電線和信號線連接到主控電路板上。所述推桿電機(jī)分別安裝在主投擲口和副投擲口門內(nèi)，推桿頭部通過插銷與箱門連接。所述稱重壓力傳感器采用N3-200型號。壓力傳感器安裝于箱體底部。所述電子秤重芯片型號為HX711，通過數(shù)據(jù)線連接到稱重芯片，稱重芯片連接到單片機(jī)。所述超聲波傳感器采用HC-SR04型號，安裝于移動分類箱體底部。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意正視圖

圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意左視圖

圖3是本發(fā)明控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4是本發(fā)明使用流程示意圖