一種智能垃圾桶制造技術

為了解決現有的垃圾桶機器人系統存在轉向難、無法準確提出傾倒垃圾的預警的情形，本發明專利技術提出一種智能垃圾桶，其包括：主控單元、電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機，其中電源模塊分別給主控單元、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊和舵機供電，主控單元與電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機電性連接，其中，主控單元選擇Arduino板，Arduino板中含有能夠控制智能垃圾桶進行智能移動和語音報警的的程序，其特征在于，超聲波模塊位于垃圾桶的頂蓋，可以隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度。

An intelligent garbage can

【技術實現步驟摘要】
一種智能垃圾桶
本專利技術涉及網絡信息
，較為具體的，涉及到一種智能垃圾桶。
技術介紹
人們在日常生活的過程中會不斷的制造垃圾，隨著現代人生活水平的提高，人們對居家生活中的垃圾桶的要求也越來越高，垃圾桶的智能化已經是大勢所趨。有專利申請號為CN201510333528.5的專利技術專利提出一種垃圾桶機器人系統，其包括機器人、充電座及遙控終端；機器人包括桶體、行動輪、智能控制模塊、遙控信號探測模塊及可充電電源模塊；智能控制模塊包括主控單元、行動控制單元、導航控制單元及避障控制單元，所述遙控終端與遙控信號探測模塊通訊配合，所述行動控制單元與行動輪驅動配合，所述充電座為所述可充電電源模塊提供電源，可充電電源模塊為機器人提供工作電源。采用這種垃圾桶機器人系統，看起來功能很完善，但是其存在以下缺點：垃圾桶的導航控制單元在驅動輪子運動時，存在轉向難的問題，并且存在垃圾已經堆放超出垃圾桶的頂蓋，依舊不提醒用戶更換傾倒垃圾的情形，在實際使用過程中并不是很適用。
技術實現思路
有鑒于此，為了解決現有的垃圾桶機器人系統存在轉向難、并且垃圾堆放過量但是仍然不提出傾倒垃圾的預警的情形，本專利技術提出一種智能垃圾桶，其通過超聲波模塊對垃圾桶內的垃圾的高度進行檢測，并隨時反饋給主控單元，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的垃圾的高度超過設定高度時，并且超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度為垃圾桶的本身的高度時，則主控單元提供一個高電平給到語音播報模塊，語音播報模塊啟動，播報語音，提醒用戶及時倒垃圾并更換垃圾袋；當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度為垃圾桶的本身的高度時，則會給主控單元發出一個信號，主控單元會在收到該信號后進行計時，當計時達到設定天數后，則主控單元給語音播報模塊發出信號，語音播報模塊則發出語音報警提醒用戶傾倒垃圾，并且及時更換垃圾袋。一種智能垃圾桶，其包括：主控單元、電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機，其中電源模塊分別給主控單元、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊和舵機供電，主控單元與電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機通過排針外接在arduino的gpio口，其中，主控單元選擇Arduino板，Arduino板中含有能夠控制智能垃圾桶進行智能移動和語音報警的的程序，其特征在于，超聲波模塊位于垃圾桶的頂蓋，可以隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，所述的智能垃圾桶的語音報警的功能通過如下步驟進行實現：S1，電源模塊給各模塊供電；S2，位于頂蓋上的超聲波模塊隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度到達垃圾桶總高度的4/5時，超聲波檢測模塊發出一個高電平信號給Arduino板；S3，Arduino板輸出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾即將倒滿，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；同時Arduino板輸出一個高電平信號給無線通訊模塊，由無線通訊模塊將垃圾即將裝滿的信息傳送給智能終端，用于提醒用戶對垃圾桶進行及時處理；S4，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度下降，并且下降為垃圾桶底部的高度時，則默認剛剛更換為新的垃圾袋，超聲波模塊發出一個高電平信號給Arduino板，Arduino板記錄更換新的垃圾袋的時間，同時Ardunio板開始對更換垃圾袋的時間進行計時，當Ardunio板計時到預設的時間值時，超聲波模塊沒有發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊沒有發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則Ardunio板發出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾桶已經N天未清理，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；S5，當Ardunio板計時還沒有達到預設的時間值時，超聲波模塊已經發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊已經發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則進入循環步驟S3～S4。進一步的，語音播報模塊選用寬電壓8V～24V、高音質、功能強大的多路放音板，支持TTL串口控制，其可以通過4路IO口與Ardunio板連接，并能夠指定1～4段語音播放，其可以采用TF卡作為存儲介質，并且能夠輕松驅動功率為10W的喇叭播放聲音。進一步的，語音播報模塊上設有USB接口，所述的USB接口暴露在垃圾桶的外部，這樣可以直接通過外接設備向語音播報模塊中輸入語音，操作簡單方便。進一步的，超聲波模塊采用非接觸式感應距離測試模塊，其測量精度可以高達3mm，超聲波模塊包括發射器、接收器和控制電路，超聲波模塊的外圍設有輸入口和輸出口，其輸入端每隔10us輸出一個高電平信號，超聲波模塊自動發送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回，當有信號返回時，通過輸出口輸出一個高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間，測試的距離＝(高電平時間*聲速340m/s)/2。進一步的，在垃圾桶的正前方安裝三個紅外避障模塊，紅外避障模塊分別位于垃圾桶正前方的上部、中部和下部，這樣可以有效監測垃圾桶前行過程中遇到的障礙物，防止垃圾桶被撞翻。進一步的，每一個紅外避障模塊包括一個紅外發射管、一個紅外接收管和比較器電路，紅外發射管發射出紅外線，當紅外發射管的檢測方向上沒有障礙物時，紅外接受管接收不到發射管發出的紅外信號，此時比較器電路的輸出端的正電壓高于輸入端的負電壓，輸出端輸出高電平給Arduino板；當紅外發射管的檢測方向上遇到障礙物時，發射出去的紅外線會被發射回來同時被接收管接收，此時比較器電路的輸出端的正電壓低于輸入端的負電壓，輸出端輸出低電平給Arduino板，Arduino板輸出控制信號給電機驅動模塊，由電機驅動模塊驅動電機工作。更進一步的，紅外避障模塊的型號采用LM393。進一步的，紅外避障模塊上還設有電位器，通過調節電位器的旋鈕的角度，可以用于調節紅外測試的有效距離，紅外測試的有效距離為2～30cm。進一步的，Arduino板的其中一個管角通過一個電機驅動模塊后與兩個電機分別連接，電機驅動模塊可以將工作電壓從5V放大到12V，Arduino板通過輸出調節PWM波，從而控制電機的輸入端電壓，當輸出給兩個電機的電壓不同時，垃圾桶進行轉向動作，當輸出給兩個電機的電壓完全相同時，則垃圾桶進行執行動作。進一步的，舵機包括伺服器和輸出軸，當Arduino板向舵機發送一個控制信號時，舵機的輸出軸可以轉到特定的位置，只要Arduino板向舵機發送的控制信號持續不變，舵機就保持軸的角度位置不變，當Arduino板向舵機發送的控制信號改變，舵機的輸出軸的位置也會發生相應的變化。由此可見，本專利技術的智能垃圾桶有如下優勢：(1)當垃圾桶內的垃圾超過一定的量或者垃圾桶內的垃圾超過規定的天數時，垃圾桶會發出警報聲，提醒主人更換垃圾袋。(2)垃圾桶可以通過智能終端進行遙控，實現人在遠處，垃圾桶可以自動行動到用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種智能垃圾桶，其包括：主控單元、電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機，其中電源模塊分別給主控單元、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊和舵機供電，主控單元與電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機電性連接，其中，主控單元選擇Arduino板，Arduino板中含有能夠控制智能垃圾桶進行智能移動和語音報警的的程序，其特征在于，超聲波模塊位于垃圾桶的頂蓋，可以隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，所述的智能垃圾桶的語音報警的功能通過如下步驟進行實現：/nS1，電源模塊給各模塊供電；/nS2，位于頂蓋上的超聲波模塊隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度到達垃圾桶總高度的4/5時，超聲波檢測模塊發出一個高電平信號給Arduino板；/nS3，Arduino板輸出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾即將倒滿，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；同時Arduino板輸出一個高電平信號給無線通訊模塊，由無線通訊模塊將垃圾即將裝滿的信息傳送給智能終端，用于提醒用戶對垃圾桶進行及時處理；/nS4，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度下降，并且下降為垃圾桶底部的高度時，則默認剛剛更換為新的垃圾袋，超聲波模塊發出一個高電平信號給Arduino板，Arduino板記錄更換新的垃圾袋的時間，同時Ardunio板開始對更換垃圾袋的時間進行計時，當Ardunio板計時到預設的時間值時，超聲波模塊沒有發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊沒有發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則Ardunio板發出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾桶已經N天未清理，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；/nS5，當Ardunio板計時還沒有達到預設的時間值時，超聲波模塊已經發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊已經發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則進入循環步驟S3～S4。/n...

【技術特征摘要】
1.一種智能垃圾桶，其包括：主控單元、電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機，其中電源模塊分別給主控單元、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊和舵機供電，主控單元與電源模塊、無線通訊模塊、紅外避障模塊、電機驅動模塊、語音播報模塊、超聲波模塊、慣性導航模塊和舵機電性連接，其中，主控單元選擇Arduino板，Arduino板中含有能夠控制智能垃圾桶進行智能移動和語音報警的的程序，其特征在于，超聲波模塊位于垃圾桶的頂蓋，可以隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，所述的智能垃圾桶的語音報警的功能通過如下步驟進行實現：
S1，電源模塊給各模塊供電；
S2，位于頂蓋上的超聲波模塊隨時監測垃圾桶內的垃圾的高度，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度到達垃圾桶總高度的4/5時，超聲波檢測模塊發出一個高電平信號給Arduino板；
S3，Arduino板輸出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾即將倒滿，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；同時Arduino板輸出一個高電平信號給無線通訊模塊，由無線通訊模塊將垃圾即將裝滿的信息傳送給智能終端，用于提醒用戶對垃圾桶進行及時處理；
S4，當超聲波模塊檢測到垃圾桶內的高度下降，并且下降為垃圾桶底部的高度時，則默認剛剛更換為新的垃圾袋，超聲波模塊發出一個高電平信號給Arduino板，Arduino板記錄更換新的垃圾袋的時間，同時Ardunio板開始對更換垃圾袋的時間進行計時，當Ardunio板計時到預設的時間值時，超聲波模塊沒有發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊沒有發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則Ardunio板發出一個高電平信號給語音播報模塊，觸發其播報預先錄入在語音播報模塊中的其中一條語音“垃圾桶已經N天未清理，請及時倒垃圾并更換垃圾袋”；
S5，當Ardunio板計時還沒有達到預設的時間值時，超聲波模塊已經發出新的高電平信號，也就是超聲波模塊已經發出垃圾桶內的垃圾總高度已經達到4/5的高度的信號時給Arduino板，則進入循環步驟S3～S4。


2.如權利要求1所述的智能垃圾桶，其特征在于：語音播報模塊選用寬電壓8V～24V、高音質、功能強大的多路放音板，支持TTL串口控制，其可以通過4路IO口與Ardunio板連接，并能夠指定1～4段語音播放，其可以采用TF卡作為存儲介質，并且能夠輕松驅動功率為10W的喇叭播放聲音。


3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張嵩，褚心怡，楊雪梅，
申請(專利權)人：蘇州百傲信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32