[发明专利]一种基于红外定位技术的智能垃圾桶

说明书

本发明是一种基于红外定位技术的智能垃圾桶，主要包括控制装置、红外发射装置、超声波避障装置、人体感应装置、红外接收装置、语音提示装置、无线充电装置和垃圾桶主体。垃圾桶主体包括桶体、桶盖和内容器，内容器放于桶体内，桶盖置于桶体的上端。内容器的3/4高度处放置三个超声波模块，桶体外部放置人体检测装置，桶体底盘放置Arduino控制主板、驱动电机、无线充电模块和电池。桶体底部前方延伸部分搭载超声波避障装置，超声波避障装置的正前方放置RFID阅读器模块，桶体底部配置三个车轮，底部后侧装有充电指示灯。控制装置主要是Arduino控制主板。无线充电装置由无线充电发射装置和IC卡构成。该垃圾桶能够实现红外定位、无线自动回充、检测垃圾满溢度、语音提示、智能避障、手机蓝牙遥控、人体检测自动开关盖等七个功能。

技术领域

本发明涉及智能家居设备和物联网传感器技术领域，具体涉及一种基于红外定位技术下实现的一款智能垃圾桶。

背景技术

随着物联网技术的提出，智能家居这个典型的物联网应用场景已经深入人心，目前市场上智能化的产品日新月异，而智能垃圾桶也相应地出现在我们的日常生活中。传统垃圾桶在用户使用时，需每次走到垃圾桶旁才能丢上垃圾，当用户不关注垃圾桶内的垃圾数量时，容易因积攒垃圾而滋生细菌。现有的智能垃圾桶大多采用CC2530作为控制核心，也存在处理能力有限、智能化的功能少、开发成本高和灵活性不强等缺点。

发明内容

本发明所要解决的问题在于设计一款具有融合红外定位、无线自动回充、检测垃圾满溢度、语音提示、智能避障、手机蓝牙遥控、人体检测自动开关盖等功能的智能垃圾桶。相比于传统的垃圾桶，本发明打破了人们的常规思维，使垃圾桶能够自己动起来，自动寻找位置，还具有语音提示功能；同时我们还设计了人性化的人体检测自动开盖功能，当用户丢垃圾时，只需要在垃圾桶20公分以内而不需要做出任何触碰动作即可轻松完成开关盖；无线自动回充功能则有效解决了垃圾桶的供电问题；自动避障功能成功解决了移动时对障碍物的躲避，实现智能化无碰撞移动。

本发明中的基于红外定位技术的智能垃圾桶，通过红外定位、无线自动回充、检测垃圾满溢度、语音提示、智能避障、手机蓝牙遥控、人体检测自动开关盖等七大功能模块，增强了垃圾桶的功能性和交互性，该垃圾桶具体包含：外桶体（2）、内桶体（3）、桶盖（4）、JQ6500语音模块（5）、两个步进电机（6）、多普勒近距离人体检测模块（7）、超声波模块（8）、ZigBee无线模块（9）、三个轮子（10）、两个电机（11）、舵机超声波装置（12）、垃圾桶底盘（13）、RFID阅读器（14）、HC-02蓝牙模块（16）、手机APP（17）、无线充电接收模块（18）、Arduino核心控制板（19）、红外发射板（20）、无线充电台（21）、无线充电发射模块（22）、IC卡模块（23）、红外发射管（24）、红外接收管（25）、LED三色灯（27）、电池卡槽盒（28）、可充电锂电池（29）、继电器模块（30）。

所述多普勒近距离人体检测模块（7）置于外桶体（2）正前方，桶盖（4）下方2公分处，主要是用于检测用户是否靠近垃圾桶在20公分以内，从而驱动步进电机（6）的机械转动实现人体检测自动开关盖；所述两个步进电机（6）安装于桶体后上方，与桶盖通过翼形螺母（1）从上方拧紧而固定，分别控制左右桶盖（4）的转动方向，以完成桶盖的开关。

所述两个红外接收管（25）分别安装在多普勒近距离人体检测模块（7）左右距离5公分处，三者处于同一高度；所述超声波模块（8）安装在内桶体（3）3/4高度处，使用三个超声波模块（8）以三角形结构放置，用于检测桶内垃圾的满溢度；所述JQ6500语音模块（5）安装在垃圾桶底盘（13）前方侧边，用于语音播报提醒用户（应该清理垃圾时、到达指定位置时、与垃圾桶正在充电时）。

所述舵机超声波装置（12）由超声波模块（8）架装于舵机（26）转动轴上组合成，安装于垃圾桶底盘（13）的正前方处，用于垃圾桶智能移动时实现自动避障；所述RFID阅读器（14）安装在舵机超声波装置（12）中舵机（26）的正前方处，用于识别IC卡模块（23）以实现停止垃圾桶的移动。