一種旋葉式智能垃圾桶及其控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋葉式智能垃圾桶及其控制電路，包括桶蓋、桶身、桶底、內(nèi)桶和提手，桶蓋安放在桶身的正上方；桶底位于桶身的正下方；內(nèi)桶位于桶身內(nèi)部，內(nèi)桶安放在桶底上端面；提手安裝在內(nèi)桶的兩個吊耳之間；桶底的上方對稱設置有四個環(huán)形搭扣，四個環(huán)形搭扣卡在桶身的下端；控制電路包括主控模塊、H橋電機驅(qū)動模塊、用于形成電脈沖信號的紅外檢測模塊、用于對紅外檢測模塊的電脈沖信號進行放大的信號放大模塊、指示模塊和用于對主控模塊提供開關信號的反相模塊。本發(fā)明能實現(xiàn)快速的智能打開和關閉功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、封閉性能好、葉片反應時間快、齒輪傳動聲音小、體積小、成本低和外觀形狀效果好等優(yōu)點。
【專利說明】一種旋葉式智能垃圾桶及其控制電路

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垃圾桶，特別涉及一種旋葉式智能垃圾桶及其控制電路。

【背景技術】
[0002]“垃圾桶”作為人類生活中不可或缺的必需品，它伴隨著人類走過了每一個時代。尤其是在當今的居家用品、酒店用品市場更是必不可少；隨著人們環(huán)保意識和審美水平的普遍提高，垃圾桶的種類和數(shù)量也在不斷翻新和增加，人們更加注重它的美觀和實用性，而產(chǎn)品也向著“小巧”和“智能化”方向發(fā)展；自從智能垃圾桶上市以來，就獲得了廣大消費者的歡迎，因市場需求大，投資小，也備受中小投資者的青睞。
[0003]現(xiàn)有的智能垃圾桶主要以翻蓋式為主，但是翻蓋式智能垃圾桶存在以下缺點:1、由于感應時間短，翻蓋速度快，人們感應手部還未來得及收回，導致垃圾桶翻蓋容易拍打操作人員的手部，存在安全隱患；2、其結(jié)構(gòu)設計不適合倒湯汁類垃圾，非常容易濺到翻蓋。雖然市場上也有一些產(chǎn)品克服了翻蓋式存在的缺點，例如中國專利號201120147189.9所公布的旋轉(zhuǎn)式智能微電腦垃圾桶，其采用了旋轉(zhuǎn)式開口方式，有效的避免了翻蓋式開口方式存在的缺陷，但其仍然存在一些缺陷:1、采用了十五個葉片，且葉片厚度太厚，導致葉片同時關閉時中心存在較大的一個開口，封閉性能差，垃圾難聞氣體溢出；2、其十五個葉片形狀均為體積較大的月牙狀，原材料浪費嚴重，成本昂貴；3、由于其設計的齒輪傳動范圍較大，導致要實現(xiàn)葉片打開和關閉過程需要較長的工作時間，葉片打開速度慢，人們?nèi)永却龝r間較長；4、由于其齒輪傳動范圍大，為了加快葉片的打開速度，需要傳動電機齒輪工作速度加快和各種摩擦力的影響，導致電機在傳動過程中發(fā)出較大的聲音，嚴重影響了人們的生活；5、其結(jié)構(gòu)上設計了感應面板，下桶體不是圓筒狀，桶體外觀形狀效果差，結(jié)構(gòu)復雜，難以加工，成本昂貴；6、在智能控制的過程中，一直處于帶電狀態(tài)，使得能耗較高，會增加使用成本，不符合節(jié)能主題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種旋葉式智能垃圾桶及其控制電路，能實現(xiàn)快速的智能打開和關閉功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、封閉性能好、葉片反應時間快、齒輪傳動聲音小、體積小、成本低和外觀形狀效果好等優(yōu)點。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種旋葉式智能垃圾桶，包括桶蓋、桶身、桶底、內(nèi)桶和提手，所述的桶蓋安放在桶身的正上方；所述的桶底位于桶身的正下方；所述的內(nèi)桶位于桶身內(nèi)部，內(nèi)桶安放在桶底上端面，且內(nèi)桶的上端對稱設置有兩個吊耳；所述的提手安裝在內(nèi)桶的兩個吊耳之間；所述的桶底的上方對稱設置有四個環(huán)形搭扣，四個環(huán)形搭扣卡在桶身的下端。本發(fā)明的桶底采用搭扣連接方式，易于制造，結(jié)構(gòu)簡單，且工人在組裝本發(fā)明時較為方便。
[0007]所述的桶蓋包括外罩、固定環(huán)、葉片、旋轉(zhuǎn)環(huán)、底蓋、減速電機、傳動齒輪、電池蓋和設有控制電路的控制電路板；所述的外罩上端面邊緣處設置有倒角，倒角使得外形美觀，外罩上端面中心設置有開口向上的錐環(huán)，錐環(huán)相對于外罩中心軸線的錐角為α，錐角的設置能便于傾倒湯汁類垃圾，即使人們傾倒時有部分湯汁濺到外罩上，也能隨著錐度進入內(nèi)桶內(nèi)，外罩前側(cè)上端面設置有感應口，外罩的后側(cè)設置有圓形孔，圓形孔內(nèi)安裝外接控制開關，外接控制開關控制電源Vcc的打開與關閉，外罩的內(nèi)壁上端沿外罩的中心軸線均勻設置有三個上凸臺，上凸臺上均設置有通孔I，外罩的內(nèi)壁下端沿外罩的中心軸線均勻設置有三個下凸臺，下凸臺上均設置有通孔II，每個下凸臺上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺上的通孔I中心軸線在水平面上的投影共圓，且投影后的每個下凸臺上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺上的通孔I中心軸線對應的中心角均相等，上凸臺和下凸臺投影后共圓正好均勻交錯分布，有限的避免了外罩在加工開模具時不易脫模的問題，降低了成本，而且工人組裝更為方便；所述的固定環(huán)沿固定環(huán)的中心軸線上均勻設置有十三個上限位孔，固定環(huán)的外壁上設置有三個連接凸臺，每個連接凸臺均位于對應上凸臺的正下方，且連接凸臺與上凸臺之間均通過自攻螺釘相連接，固定環(huán)起到固定和限位葉片的作用，使得葉片在外力作用下沿著特定的路徑運動；所述的葉片數(shù)量為十三個，葉片均呈類半圓形結(jié)構(gòu)，葉片分為左端、中部和右端，葉片的左端下側(cè)均設置有下搭扣，葉片的右端上側(cè)均設置有上搭扣，上搭扣均安裝在固定環(huán)的上限位孔上，十三個葉片按逆時針圓周方向依次相互咬合疊加，所述的單個葉片的左端、中部左側(cè)處于與對應相咬合的上一個葉片的下側(cè)，且單個葉片的中部右側(cè)、右端處于與對應相咬合的下一個葉片的上側(cè)，十三個葉片依次相互咬合疊加使得十三個葉片在運動過程中相互限位，只需要一個葉片運動，就會帶動十三個葉片同時運動，結(jié)構(gòu)設計新穎，所述的葉片的中部厚度沿葉片的徑向由外向內(nèi)依次均勻減小，且葉片相對于葉片中心軸線的角度為β，由于葉片中部厚度沿葉片的徑向由外向內(nèi)依次均勻減小，使得十三個葉片關閉后中心的開口較小，密封性能好，垃圾中的難聞氣味難以散發(fā)出來，保護了人們的身體健康；所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)呈法蘭狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)環(huán)分為水平部和豎直部，旋轉(zhuǎn)環(huán)的水平部上沿旋轉(zhuǎn)環(huán)的中心軸線均勻設置有十三個腰形孔，每個腰形孔與對應葉片的下搭扣相配合，腰形孔限定了葉片下搭扣的運動軌跡，使得十三個葉片在規(guī)定的路徑下運動，旋轉(zhuǎn)環(huán)的豎直部外壁上設置有不完全外齒，不完全外齒頂端與旋轉(zhuǎn)環(huán)的水平部下端面相貼合，不完全外齒相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)中心軸線的對應角度為Y，且旋轉(zhuǎn)環(huán)豎直部的外壁上均勻設置有五根支撐柱，支撐柱的底部均設置有滾珠I ;所述的底蓋左右兩側(cè)對稱設置有兩個電池盒，電池盒用于安裝電源Vcc，底蓋的前側(cè)對稱設置有兩根安裝柱，位于右側(cè)的安裝柱與右側(cè)電池盒之間對稱設置有四根固定柱，底蓋上沿底蓋的中心軸線均勻設置有三個安裝孔，每個安裝孔與對應外罩上的下凸臺之間通過自攻螺釘相連接，底蓋的內(nèi)側(cè)壁上均勻設置有六個滾珠II，每個滾珠II均抵靠在旋轉(zhuǎn)環(huán)上的豎直部外壁上，由于旋轉(zhuǎn)環(huán)在運動過程中會與底蓋內(nèi)側(cè)壁相接觸，會產(chǎn)生較大的徑向摩擦力，本發(fā)明通過滾珠II與旋轉(zhuǎn)環(huán)外壁的配合有效的減小了徑向摩擦力，提高了本發(fā)明的工作效率，消除了因徑向摩擦力產(chǎn)生的聲音，且每個滾珠I均抵靠在底蓋的內(nèi)側(cè)上端面上，旋轉(zhuǎn)環(huán)在運動過程中一直抵靠在底蓋的內(nèi)側(cè)上端面上，通過底蓋來支撐旋轉(zhuǎn)環(huán)，但是由于旋轉(zhuǎn)環(huán)與底蓋的支撐接觸面積過大，會產(chǎn)生較大的軸向摩擦力，本發(fā)明通過滾珠I與底蓋內(nèi)側(cè)上端面的配合有效的減小了軸向摩擦力，進一步提高了本發(fā)明的工作效率，同時也消除了因軸向摩擦力產(chǎn)生的聲音，從而降低了本發(fā)明的運動摩擦力，降低了在傳動過程中的聲音；所述的減速電機兩側(cè)通過自攻螺釘對稱安裝在底蓋的兩根安裝柱上，減速電機提供本發(fā)明傳動的扭轉(zhuǎn)力；所述的傳動齒輪通過螺釘安裝在減速電機上，有效的解決了由于減速電機長期運動導致軸向移動的現(xiàn)象，傳動平穩(wěn)，且傳動齒輪與不完全外齒相嚙合；所述的兩個電池蓋對應安裝在兩個電池盒上；所述的控制電路板安裝在底蓋的四根固定柱上，且控制電路板通過導線與減速電機相連接，控制電路板自動控制本發(fā)明的整體運動過程。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述的外罩上的錐環(huán)相對于外罩中心軸線的錐角α為75?85度，75?85度的錐角是最適合角度，錐角過大導致桶蓋高度過高，錐角過低不利于湯汁類垃圾的傾倒，而且錐角的設置使得本發(fā)明的外形更加美觀。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述的葉片材料為PP塑料，PP塑料具有產(chǎn)品質(zhì)量輕、韌性好、耐化學性好、流動性能好、耐應力開裂性能好和彎曲疲勞壽命高等優(yōu)點，PP塑料的性能滿足葉片在本發(fā)明性能中的要求，既有一定的強度又有一定的韌性，葉片相對于葉片中心軸線的角度β為127?135度，葉片中心角在127度到135度之間最為合理，葉片中心角過大導致本發(fā)明桶蓋體積過大，成本昂貴，葉片中心角過小會導致本發(fā)明葉片打開時扔垃圾的開口過小，人們?nèi)永环奖恪?br> [0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)水平部右側(cè)設置有一個與固定環(huán)上的任意一個下凸臺相對應的半圓形凹槽，由于外罩的下端均勻設置有三個下凸臺，使得本發(fā)明在安裝時旋轉(zhuǎn)環(huán)很難安裝，而半圓形凹槽的設置能使旋轉(zhuǎn)環(huán)沿傾斜方向進入安裝，操作方便。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述的不完全外齒相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)中心軸線的對應角度Y為120度，傳動齒輪在不完全外齒上正好旋轉(zhuǎn)120度就能實現(xiàn)本發(fā)明葉片的打開或關閉，且不完全外齒與傳動齒輪的傳動比為1:7，此傳動比使得旋轉(zhuǎn)環(huán)的旋轉(zhuǎn)速度非常合理，減速電機在傳動過程中發(fā)出的聲音很小，結(jié)構(gòu)設計的非常合理。
[0012]一種用于上述旋葉式智能垃圾桶的控制電路，包括主控模塊、H橋電機驅(qū)動模塊、用于形成電脈沖信號的紅外檢測模塊、用于對紅外檢測模塊的電脈沖信號進行放大的信號放大模塊、指示模塊和用于對主控模塊提供開關信號的反相模塊。主控模塊向紅外檢測模塊發(fā)出紅外脈沖信號，紅外檢測模塊收到脈沖信號后發(fā)出紅外脈沖，當紅外檢測模塊前方有效距離內(nèi)無物體時，紅外檢測模塊本身接收不到發(fā)出的紅外脈沖信號；當紅外檢測模塊前方有效距離內(nèi)有物體時，由于物體的遮擋，使得紅外檢測模塊發(fā)出的紅外脈沖信號被物體反射回來后，再通過紅外檢測模塊接收，并將接收到的紅外脈沖信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，電脈沖信號經(jīng)信號放大模塊放大后輸出，輸出的信號驅(qū)動反相模塊給主控模塊提供開關信號。主控模塊進行判斷、處理后輸出相應的驅(qū)動信號給H橋電機驅(qū)動模塊和指示模塊，H橋電機驅(qū)動模塊驅(qū)動減速電機工作，指示模塊則對應顯示指示信號。
[0013]所述主控模塊包括單片機、電容一、電容二、電容三、電阻一、電阻二、電阻三、按鍵一和按鍵二，所述電容三的一端與單片機的20腳連接，所述單片機的20腳接電源Vcc，所述電容三的另一端與單片機的I腳連接，所述電阻一的一端與單片機的I腳連接，所述電阻一的另一端接地，所述電阻二的一端與電阻三的一端并接后接電源Vcc，所述按鍵一的一端接地，所述按鍵一的另一端、電阻二的另一端并接后與單片機的6腳連接，所述按鍵二的一端接地，所述按鍵二的另一端、電阻三的另一端并接后與單片機的7腳連接，所述電容一 Cl、電容二并接后的一端接電源Vcc，所述電容一、電容二并接后的另一端與單片機的10腳連接，所述單片機的10腳接地，所述單片機的14腳、15腳、16腳、17腳對應與H橋電機驅(qū)動模塊連接，所述單片機的12腳、13腳對應與指示模塊連接，所述單片機的11腳對應與紅外檢測模塊連接，所述單片機的8腳與反相模塊連接。主控模塊中的單片機根據(jù)按鍵一、按鍵二和單片機的8腳的開關信號，進行判斷、處理后輸出相應的驅(qū)動信號給H橋電機驅(qū)動模塊和指示模塊，H橋電機驅(qū)動模塊驅(qū)動減速電機工作。
[0014]所述H橋電機驅(qū)動模塊包括電阻四、電阻五、電阻六、電阻七、一號三極管、二號三極管、三號三極管、四號三極管、一號二極管和二號二極管，所述電阻四的一端與單片機的17腳連接，所述電阻四的另一端接入到一號三極管的基極，所述一號三極管的集電極接電源Vcc，所述一號三極管的發(fā)射極與二號三極管的集電極并接后接入到減速電機的M+接線柱，所述電阻五的一端與單片機的16腳連接，所述電阻五的另一端接入到二號三極管的基極，所述二號三極管的發(fā)射極與一號二極管的陽極并接后接地，所述一號二極管的陰極接入到減速電機的M+接線柱，所述電阻六的一端與單片機的15腳連接，所述電阻六的另一端接入到四號三極管的基極，所述四號三極管的發(fā)射極與二號二極管的陽極并接后接地，所述二號二極管的陰極接入到減速電機的M-接線柱，所述四號三極管的集電極與三號三極管的發(fā)射極并接后接入到減速電機的M-接線柱，所述電阻七的一端與單片機的14腳連接，所述電阻七的另一端接入到三號三極管的基極，所述三號三極管的集電極接電源Vcc。當單片機的14腳、15腳、16腳和17腳均為低電平時，則一號三極管、二號三極管、三號三極管、四號三極管均處于截止狀態(tài)，減速電機不通電，即系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，單片機處于低功耗模式，只驅(qū)動紅外檢測模塊、指示模塊工作；當單片機的15腳和17腳為高電平，單片機的14腳、16腳為低電平時，則一號三極管、四號三極管導通，二號三極管、三號三極管截止，電流通過一號三極管流入減速電機，再通過四號三極管流出減速電機，減速電機正轉(zhuǎn)；同理，當單片機的15腳和17腳為低電平，單片機的14腳、16腳為高電平時，二號三極管、三號三極管導通，一號三極管、四號三極管截止，電流從三號三極管反向流入減速電機，再通過二號三極管流出減速電機，此時減速電機反轉(zhuǎn)。
[0015]所述指示模塊包括電阻二十、電阻二十一、六號二極管和七號二極管，所述電阻二十的一端與單片機的13腳連接，所述電阻二十的另一端與七號二極管的陽極連接，所述電阻二 i^一的一端與單片機的12腳連接，所述電阻二 i^一的另一端與六號二極管的陽極連接，所述六號二極管的陰極與七號二極管的陰極并接后接地。當單片機的12腳持續(xù)輸出高電平時，六號二極管工作，發(fā)出紅光，用于提示操作人員此時本發(fā)明的葉片處于正在關閉狀態(tài)；當單片機的13腳持續(xù)輸出高電平時，七號二極管工作，發(fā)出綠光，用以提示操作人員此時本發(fā)明的葉片處于正在打開的狀態(tài)；當單片機的12腳每隔3秒輸出一個寬度為500毫秒的高電平脈沖信號，使得六號二極管閃亮，用于提示操作人員此時本發(fā)明的葉片處于待機狀態(tài)。
[0016]所述紅外檢測模塊位于感應口處，所示紅外檢測模塊包括電阻十六、電阻十七、四號二極管、五號二極管、五號三極管和電容十二，所述五號三極管的基極與單片機的11腳連接，所述五號三極管的集電極接電源Vcc，所述五號三極管的發(fā)射極與電阻十七的一端連接，所述五號二極管的陽極、電容十二的一端并接后與電阻十七的另一端連接，所述五號二極管的陰極與電容十二的另一端并接后接地，所述四號二極管的陽極、電阻十六的一端并接后與信號放大模塊連接，所述四號二極管的陰極、電阻十六的另一端并接后接地。在待機狀態(tài)時，單片機的11腳每隔200毫秒輸出一個脈沖寬度為I毫秒的高電平，驅(qū)動五號三極管導通，五號二極管得電后發(fā)出紅外脈沖信號，若在五號二極管的有效感應范圍內(nèi)存在障礙物時，其中有效感應范圍為O?30厘米，五號二極管發(fā)出的紅外脈沖信號將會被障礙物反射回來，再通過四號二極管接收，則四號二極管會產(chǎn)生一個電流脈沖信號，通過四號二極管與電阻十六所構(gòu)成的一個回路轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號，再通過信號放大模塊將電壓脈沖信號放大。
[0017]所述反相模塊包括六號三極管、電阻十八、電阻十九和電容十三，所述六號三極管的集電極、電阻十九并接后與單片機的8腳連接，所述六號三極管的發(fā)射極接地，所述電阻十八與電容十三并聯(lián)后的一端接入到六號三極管的基極，所述電阻十八與電容十三并聯(lián)后的另一端接地，所述電阻十九的另一端、六號三極管的基極分別對應與信號放大模塊連接。
[0018]所述信號放大模塊包括電阻八、電阻九、電阻十、電阻十一、電阻十二、電阻十三、電阻十四、電阻十五、雙運算放大器、電容四、電容五、電容六、電容七、電容八、電容九、電容十、電容十一和三號二極管，所述電阻八的一端與電阻十九的另一端連接后接電源Vcc，所述電阻八的另一端與雙運算放大器的8腳連接，所述六號三極管的基極與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八的一端與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八的另一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二的一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二的另一端接地，所述三號二極管的陽極與電阻十一的一端連接后接入到雙運算放大器的2腳上，所述三號二極管的陰極與電阻十一的另一端連接后接地，所述電容六的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容六的另一端與雙運算放大器的4腳連接，所述雙運算放大器的4腳接地，所述電容九、電阻十三串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的6腳連接，所述所述電容九、電阻十三串聯(lián)后的另一端接地，所述電容五的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容五的另一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電容七、電阻十并聯(lián)后的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容七、電阻十并聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的6腳連接，所述電容四、電阻九串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容四、電阻九串聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四的一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電阻十五的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四的另一端、電阻十五的另一端并接后與電容十的一端連接，所述電容十的另一端接地，所述電容十一的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電容十一的另一端對應與四號二極管的陽極、電阻十六的一端連接。當四號二極管產(chǎn)生一個電流脈沖信號，通過四號二極管與電阻十六所構(gòu)成的一個回路轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號，再通過電容將電壓脈沖信號傳遞給雙運算放大器的5腳，進行初級放大，初級放大的信號由雙運算放大器的7腳輸出，通過電容五將信號輸入雙運算放大器的2腳，進行二次放大，放大的信號由雙運算放大器的I腳輸出，然后通過反相模塊的六號三極管反相輸出。
[0019]當雙運算放大器的I腳輸出的是低電平時，六號三極管截止，由于電阻十九的上拉作用，則單片機的8腳為高電平，本發(fā)明處于待機狀態(tài)；當雙運算放大器的I腳輸出的是高電平時，六號三極管導通，則單片機的8腳為低電平，隨后單片機驅(qū)動減速電機正轉(zhuǎn)，使本發(fā)明的葉片打開；2秒之后，即本發(fā)明的葉片處于完全打開的狀態(tài)，減速電機斷電；再經(jīng)過5秒之后，即預留5秒的時間進行垃圾投放，減速電機反轉(zhuǎn)，使本發(fā)明的葉片關閉。
[0020]所述六號二極管和七號二極管為發(fā)光二極管。
[0021]所述電容二為電解電容，以減弱電路中的電壓波動，所述電容二的正極接電源Vcc，所述電容二的負極接地。
[0022]所述電容六為電解電容，以減弱電路中的電壓波動，所述電容六的正極與雙運算放大器的8腳連接，所述電容六的負極接地。
[0023]所述四號二極管為紅外接收二極管，五號二極管為紅外發(fā)射二極管。
[0024]所述電源Vcc的范圍為4?6V。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于:
[0026]1、相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明采用了十三個葉片，而葉片中部厚度沿葉片中心方向依次均勻減小，使得葉片在關閉狀態(tài)下中心的開口更小，密封性能好，垃圾難聞氣體不易溢出；
[0027]2、本發(fā)明采用十三個葉片在打開狀態(tài)下的桶蓋開口比現(xiàn)有技術中采用十五個葉片在打開狀態(tài)下的桶蓋開口更大，同時也節(jié)約了原材料成本；
[0028]3、相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明設計的齒輪傳動范圍較小，葉片打開和關閉過程需要的工作時間短，葉片打開速度快，人們?nèi)永却龝r間短；
[0029]4、本發(fā)明設計的滾珠1、滾珠II分別減小了軸向摩擦力和徑向摩擦力，相比現(xiàn)有技術只采用軸向滾珠減小軸向摩擦力，減小了本發(fā)明總體的摩擦阻力，降低了因摩擦阻力產(chǎn)生的聲音，智能打開、關閉效果更佳明顯；
[0030]5、本發(fā)明設計了控制電路板，能實現(xiàn)快速的智能打開和關閉功能，具有電路設計合理、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，感應靈敏度較高，能在保證智能控制的同時使系統(tǒng)的功耗降到最低；采用脈沖調(diào)制的方式，有效的避免了外界光線的干擾，以確保系統(tǒng)感應時的準確度；
[0031]6、本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上設計成圓筒狀，相比現(xiàn)有技術外觀形狀效果更好，結(jié)構(gòu)簡單，易以加工，成本低廉。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0033]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明去除外罩后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明去除桶蓋后的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4是本發(fā)明桶底的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5是本發(fā)明外罩的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6是本發(fā)明外罩的仰視圖；
[0039]圖7是本發(fā)明外罩的全剖視圖；
[0040]圖8是本發(fā)明圖7的I局部放大圖；
[0041]圖9是本發(fā)明固定環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖10是本發(fā)明固定環(huán)的俯視圖；
[0043]圖11是本發(fā)明葉片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖12是本發(fā)明葉片的俯視圖；
[0045]圖13是本發(fā)明圖12的A-A斷面圖；
[0046]圖14是本發(fā)明十三個葉片打開狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖15是本發(fā)明十三個葉片關閉狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖16是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖17是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)環(huán)的仰視圖；
[0050]圖18是本發(fā)明底蓋的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖19是本發(fā)明底蓋和兩個電池蓋的連接示意圖；
[0052]圖20是本發(fā)明的控制電路的原理圖；
[0053]圖21是本發(fā)明的主控模塊的原理圖；
[0054]圖22是本發(fā)明的H橋電機驅(qū)動模塊的原理圖；
[0055]圖23是本發(fā)明的信號放大模塊的原理圖；
[0056]圖24是本發(fā)明的紅外檢測模塊的原理圖；
[0057]圖25是本發(fā)明的指示模塊的原理圖；
[0058]圖26是本發(fā)明的反相模塊的原理圖；
[0059]圖27是本發(fā)明的控制電路的工作流程圖。
具體實施例
[0060]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。
[0061]如圖1至圖19所示，一種旋葉式智能垃圾桶，包括桶蓋1、桶身2、桶底3、內(nèi)桶4和提手5，所述的桶蓋I安放在桶身2的正上方；所述的桶底3位于桶身2的正下方；所述的內(nèi)桶4位于桶身2內(nèi)部，內(nèi)桶4安放在桶底3上端面，且內(nèi)桶4的上端對稱設置有兩個吊耳；所述的提手5安裝在內(nèi)桶4的兩個吊耳之間；所述的桶底3的上方對稱設置有四個環(huán)形搭扣3a，四個環(huán)形搭扣卡3a在桶身2的下端，本發(fā)明的桶底3采用搭扣連接方式，易于制造，結(jié)構(gòu)簡單，且工人在組裝本發(fā)明時較為方便。
[0062]所述的桶蓋I包括外罩101、固定環(huán)102、葉片103、旋轉(zhuǎn)環(huán)104、底蓋105、減速電機106、傳動齒輪107、電池蓋108和設有控制電路的控制電路板109 ;所述的外罩101上端面邊緣處設置有倒角，倒角使得外形美觀，外罩101上端面中心設置有開口向上的錐環(huán)，錐環(huán)相對于外罩101中心軸線的錐角為α，錐角的設置能便于傾倒湯汁類垃圾，即使人們傾倒時有部分湯汁濺到外罩101上，也能隨著錐度進入內(nèi)桶4內(nèi)，外罩101前側(cè)上端面設置有感應口 101a，外罩101的后側(cè)設置有圓形孔101b，圓形孔1lb內(nèi)安裝外接控制開關，外接控制開關控制電源Vcc的打開與關閉，外罩101的內(nèi)壁上端沿外罩101的中心軸線均勻設置有三個上凸臺101c，上凸臺1lc上均設置有通孔I，外罩101的內(nèi)壁下端沿外罩101的中心軸線均勻設置有三個下凸臺101d，下凸臺1ld上均設置有通孔II，每個下凸臺1ld上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺1lC上的通孔I中心軸線在水平面上的投影共圓，且投影后的每個下凸臺1ld上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺1lc上的通孔I中心軸線對應的中心角均相等，上凸臺1lc和下凸臺1ld投影后共圓正好均勻交錯分布，有限的避免了外罩101在加工開模具時不易脫模的問題，降低了成本，而且工人組裝更為方便；所述的固定環(huán)102沿固定環(huán)102的中心軸線上均勻設置有十三個上限位孔102a，固定環(huán)102的外壁上設置有三個連接凸臺102b，每個連接凸臺102b均位于對應上凸臺1lc的正下方，且連接凸臺102b與上凸臺1lc之間均通過自攻螺釘相連接，固定環(huán)102起到固定和限位葉片103的作用，使得葉片103在外力作用下沿著特定的路徑運動；所述的葉片103數(shù)量為十三個，葉片103均呈類半圓形結(jié)構(gòu)，葉片103分為左端1031、中部1032和右端1033，葉片103的左端1031下側(cè)均設置有下搭扣1031a，葉片103的右端1033上側(cè)均設置有上搭扣1033a，上搭扣1033a均安裝在固定環(huán)102的上限位孔102a上，十三個葉片103按逆時針圓周方向依次相互咬合疊加，所述的單個葉片103的左端1031、中部1032左側(cè)處于與對應相咬合的上一個葉片103的下側(cè)，且單個葉片103的中部1032右側(cè)、右端1033處于與對應相咬合的下一個葉片103的上側(cè)，十三個葉片103依次相互咬合疊加使得十三個葉片103在運動過程中相互限位，只需要一個葉片103運動，就會帶動十三個葉片103同時運動，結(jié)構(gòu)設計新穎，所述的葉片103的中部厚度沿葉片103的徑向由外向內(nèi)依次均勻減小，且葉片103相對于葉片103中心軸線的角度為β，由于葉片103中部厚度沿葉片103的徑向由外向內(nèi)依次均勻減小，使得十三個葉片103關閉后中心的開口較小，密封性能好，垃圾中的難聞氣味難以散發(fā)出來，保護了人們的身體健康；所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)104呈法蘭狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)環(huán)104分為水平部1041和豎直部1042，旋轉(zhuǎn)環(huán)104的水平部1041上沿旋轉(zhuǎn)環(huán)104的中心軸線均勻設置有十三個腰形孔1041a，每個腰形孔1041a與對應葉片103的下搭扣1031a相配合，腰形孔1041a限定了葉片103下搭扣1031a的運動軌跡，使得十三個葉片103在規(guī)定的路徑下運動，旋轉(zhuǎn)環(huán)104的豎直部1042外壁上設置有不完全外齒1042a，不完全外齒1042a頂端與旋轉(zhuǎn)環(huán)104的水平部1041下端面相貼合，不完全外齒1042a相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)104中心軸線的對應角度為Y，且旋轉(zhuǎn)環(huán)104豎直部1042的外壁上均勻設置有五根支撐柱1042b，支撐柱1042b的底部均設置有滾珠11042c ;所述的底蓋105左右兩側(cè)對稱設置有兩個電池盒105a，電池盒105a用于安裝電源Vcc，底蓋105的前側(cè)對稱設置有兩根安裝柱105b，位于右側(cè)的安裝柱105b與右側(cè)電池盒105a之間對稱設置有四根固定柱105c，底蓋105上沿底蓋105的中心軸線均勻設置有三個安裝孔105d，每個安裝孔105d與對應外罩101上的下凸臺1ld之間通過自攻螺釘相連接，底蓋105的內(nèi)側(cè)壁上均勻設置有六個滾珠II105e，每個滾珠II105e均抵靠在旋轉(zhuǎn)環(huán)104上的豎直部1042外壁上，由于旋轉(zhuǎn)環(huán)104在運動過程中會與底蓋105內(nèi)側(cè)壁相接觸，會產(chǎn)生較大的徑向摩擦力，本發(fā)明通過滾珠II105e與旋轉(zhuǎn)環(huán)104外壁的配合有效的減小了徑向摩擦力，提高了本發(fā)明的工作效率，消除了因徑向摩擦力產(chǎn)生的聲音，且每個滾珠11042c均抵靠在底蓋105的內(nèi)側(cè)上端面上，旋轉(zhuǎn)環(huán)104在運動過程中一直抵靠在底蓋105的內(nèi)側(cè)上端面上，通過底蓋105來支撐旋轉(zhuǎn)環(huán)104，但是由于旋轉(zhuǎn)環(huán)104與底蓋105的支撐接觸面積過大，會產(chǎn)生較大的軸向摩擦力，本發(fā)明通過滾珠11042c與底蓋105內(nèi)側(cè)上端面的配合有效的減小了軸向摩擦力，進一步提高了本發(fā)明的工作效率，同時也消除了因軸向摩擦力產(chǎn)生的聲音，從而降低了本發(fā)明的運動摩擦力，降低了在傳動過程中的聲音；所述的減速電機106兩側(cè)通過自攻螺釘對稱安裝在底蓋105的兩根安裝柱105b上，減速電機106提供本發(fā)明傳動的扭轉(zhuǎn)力；所述的傳動齒輪107通過螺釘安裝在減速電機106上，有效的解決了由于減速電機106長期運動導致軸向移動的現(xiàn)象，傳動平穩(wěn)，且傳動齒輪107與不完全外齒1042a相嚙合；所述的兩個電池蓋108對應安裝在兩個電池盒105a上；所述的控制電路板109安裝在底蓋105的四根固定柱105c上，且控制電路板109通過導線與減速電機106相連接，控制電路板109自動控制本發(fā)明的整體運動過程。
[0063]所述的外罩101上的錐環(huán)相對于外罩101中心軸線的錐角α為75?85度，75?85度的錐角是最適合角度，錐角過大導致桶蓋I高度過高，錐角過低不利于湯汁類垃圾的傾倒，而且錐角的設置使得本發(fā)明的外形更加美觀。
[0064]所述的葉片103材料為PP塑料，PP塑料具有產(chǎn)品質(zhì)量輕、韌性好、耐化學性好、流動性能好、耐應力開裂性能好和彎曲疲勞壽命高等優(yōu)點，PP塑料的性能滿足葉片103在本發(fā)明性能中的要求，既有一定的強度又有一定的韌性，葉片103相對于葉片103中心軸線的角度β為127?135度，葉片103中心角在127度到135度之間最為合理，葉片103中心角過大導致本發(fā)明桶蓋I體積過大，成本昂貴，葉片103中心角過小會導致本發(fā)明葉片103打開時扔垃圾的開口過小，人們?nèi)永环奖恪?br> [0065]所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)104水平部右側(cè)設置有一個與固定環(huán)102上的任意一個下凸臺1ld相對應的半圓形凹槽，由于外罩101的下端均勻設置有三個下凸臺loid，使得本發(fā)明在安裝時旋轉(zhuǎn)環(huán)104很難安裝，而半圓形凹槽的設置能使旋轉(zhuǎn)環(huán)104沿傾斜方向進入安裝，操作方便。
[0066]所述的不完全外齒1042a相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)104中心軸線的對應角度Y為120度，傳動齒輪107在不完全外齒1042a上正好旋轉(zhuǎn)120度就能實現(xiàn)本發(fā)明葉片103的打開或關閉，且不完全外齒1042a與傳動齒輪107的傳動比為1: 7，此傳動比使得旋轉(zhuǎn)環(huán)104的旋轉(zhuǎn)速度非常合理，減速電機106在傳動過程中發(fā)出的聲音很小，結(jié)構(gòu)設計的非常合理。
[0067]如圖20至圖27所示，一種用于上述旋葉式智能垃圾桶的控制電路，包括主控模塊A、H橋電機驅(qū)動模塊B、用于形成電脈沖信號的紅外檢測模塊D、用于對紅外檢測模塊D的電脈沖信號進行放大的信號放大模塊C、指示模塊E和用于對主控模塊A提供開關信號的反相模塊F。主控模塊A向紅外檢測模塊D發(fā)出紅外脈沖信號，紅外檢測模塊D收到脈沖信號后發(fā)出紅外脈沖，當紅外檢測模塊D前方有效距離內(nèi)無物體時，紅外檢測模塊D本身接收不至IJ發(fā)出的紅外脈沖信號；當紅外檢測模塊D前方有效距離內(nèi)有物體時，由于物體的遮擋，使得紅外檢測模塊D發(fā)出的紅外脈沖信號被物體反射回來后，再通過紅外檢測模塊D接收，并將接收到的紅外脈沖信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號，電脈沖信號經(jīng)信號放大模塊C放大后輸出，輸出的信號驅(qū)動反相模塊F給主控模塊A提供開關信號。主控模塊A進行判斷、處理后輸出相應的驅(qū)動信號給H橋電機驅(qū)動模塊B和指示模塊E，H橋電機驅(qū)動模塊B驅(qū)動減速電機106工作,指示模塊E則對應顯示指示信號。
[0068]所述主控模塊A包括單片機、電容一 Cl、電容二 C2、電容三C3、電阻一 R1、電阻二R2、電阻三R3、按鍵一 SI和按鍵二 S2，所述電容三C3的一端與單片機的20腳連接，所述單片機的20腳接電源Vcc，所述電容三C3的另一端與單片機的I腳連接，所述電阻一 Rl的一端與單片機的I腳連接，所述電阻一 Rl的另一端接地，所述電阻二 R2的一端與電阻三R3的一端并接后接電源Vcc，所述按鍵一 SI的一端接地，所述按鍵一 SI的另一端、電阻二 R2的另一端并接后與單片機的6腳連接，所述按鍵二 S2的一端接地，所述按鍵二 S2的另一端、電阻三R3的另一端并接后與單片機的7腳連接，所述電容一 Cl、電容二 C2并接后的一端接電源Vcc，所述電容一 Cl、電容二 C2并接后的另一端與單片機的10腳連接，所述單片機的10腳接地，所述單片機的14腳、15腳、16腳、17腳對應與H橋電機驅(qū)動模塊B連接，所述單片機的12腳、13腳對應與指示模塊E連接，所述單片機的11腳對應與紅外檢測模塊D連接，所述單片機的8腳與反相模塊F連接。主控模塊A中的單片機根據(jù)按鍵一 S1、按鍵二 S2和單片機的8腳的開關信號，進行判斷、處理后輸出相應的驅(qū)動信號給H橋電機驅(qū)動模塊B和指示模塊E，H橋電機驅(qū)動模塊B驅(qū)動減速電機106工作。
[0069]所述H橋電機驅(qū)動模塊B包括電阻四R4、電阻五R5、電阻六R6、電阻七R7、一號三極管Ql、二號三極管Q2、三號三極管Q3、四號三極管Q4、一號二極管Dl和二號二極管D2，所述電阻四R4的一端與單片機的17腳連接，所述電阻四R4的另一端接入到一號三極管Ql的基極，所述一號三極管Ql的集電極接電源Vcc,所述一號三極管Ql的發(fā)射極與二號三極管Q2的集電極并接后接入到減速電機106的M+接線柱，所述電阻五R5的一端與單片機的16腳連接，所述電阻五R5的另一端接入到二號三極管Q2的基極，所述二號三極管Q2的發(fā)射極與一號二極管Dl的陽極并接后接地，所述一號二極管Dl的陰極接入到減速電機106的M+接線柱，所述電阻六R6的一端與單片機的15腳連接，所述電阻六R6的另一端接入到四號三極管Q4的基極，所述四號三極管Q4的發(fā)射極與二號二極管D2的陽極并接后接地，所述二號二極管D2的陰極接入到減速電機106的M-接線柱，所述四號三極管Q4的集電極與三號三極管Q3的發(fā)射極并接后接入到減速電機106的M-接線柱，所述電阻七R7的一端與單片機的14腳連接，所述電阻七R7的另一端接入到三號三極管Q3的基極，所述三號三極管Q3的集電極接電源Vcc。當單片機的14腳、15腳、16腳和17腳均為低電平時，則一號三極管Ql、二號三極管Q2、三號三極管Q3、四號三極管Q4均處于截止狀態(tài)，減速電機106不通電，即系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，單片機處于低功耗模式，只驅(qū)動紅外檢測模塊、指示模塊工作；當單片機的15腳和17腳為高電平，單片機的14腳、16腳為低電平時，則一號三極管Q1、四號三極管Q4導通，二號三極管Q2、三號三極管Q3截止，電流通過一號三極管Ql流入減速電機106，再通過四號三極管Q4流出減速電機106，減速電機106正轉(zhuǎn)；同理，當單片機的15腳和17腳為低電平，單片機的14腳、16腳為高電平時，二號三極管Q2、三號三極管Q3導通，一號三極管Ql、四號三極管Q4截止，電流從三號三極管Q3反向流入減速電機106,再通過二號三極管Q2流出減速電機106，此時減速電機106反轉(zhuǎn)。
[0070]所述指示模塊E包括電阻二十R20、電阻二i^一 R21、六號二極管D6和七號二極管D7，所述電阻二十R20的一端與單片機的13腳連接，所述電阻二十R20的另一端與七號二極管D7的陽極連接，所述電阻二十一 R21的一端與單片機的12腳連接，所述電阻二十一R21的另一端與六號二極管D6的陽極連接，所述六號二極管D6的陰極與七號二極管D7的陰極并接后接地。當單片機的12腳持續(xù)輸出高電平時，六號二極管D6工作，發(fā)出紅光，用于提示操作人員此時本發(fā)明的葉片103處于正在關閉狀態(tài)；當單片機的13腳持續(xù)輸出高電平時，七號二極管D7工作，發(fā)出綠光，用以提示操作人員此時本發(fā)明的葉片103處于正在打開的狀態(tài)；當單片機的12腳每隔3秒輸出一個寬度為500毫秒的高電平脈沖信號，使得六號二極管D6閃亮，用于提示操作人員此時本發(fā)明處于待機狀態(tài)。
[0071]所述紅外檢測模塊D位于感應口處，所述紅外檢測模塊D包括電阻十六R16、電阻十七R17、四號二極管D4、五號二極管D5、五號三極管Q5和電容十二 C12,所述五號三極管Q5的基極與單片機的11腳連接，所述五號三極管Q5的集電極接電源Vcc，所述五號三極管Q5的發(fā)射極與電阻十七R17的一端連接,所述五號二極管D5的陽極、電容十二 C12的一端并接后與電阻十七R17的另一端連接，所述五號二極管D5的陰極與電容十二 C12的另一端并接后接地，所述四號二極管D4的陽極、電阻十六R16的一端并接后與信號放大模塊C連接，所述四號二極管D4的陰極、電阻十六R16的另一端并接后接地。在待機狀態(tài)時，單片機的11腳每隔200毫秒輸出一個脈沖寬度為I毫秒的高電平，驅(qū)動五號三極管Q5導通,五號二極管D5得電后發(fā)出紅外脈沖信號,若在五號二極管D5的有效感應范圍內(nèi)存在障礙物時，其中有效感應范圍為O?30厘米，五號二極管D5發(fā)出的紅外脈沖信號將會被障礙物反射回來，再通過四號二極管D4接收，則四號二極管D4會產(chǎn)生一個電流脈沖信號，通過四號二極管D4與電阻十六R16所構(gòu)成的一個回路轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號，再通過信號放大模塊C將電壓脈沖信號放大。
[0072]所述反相模塊F包括六號三極管Q6、電阻十八R18、電阻十九R19和電容十三C13，所述六號三極管Q6的集電極、電阻十九R19并接后與單片機的8腳連接，所述六號三極管Q6的發(fā)射極接地，所述電阻十八R18與電容十三C13并聯(lián)后的一端接入到六號三極管Q6的基極，所述電阻十八R18與電容十三C13并聯(lián)后的另一端接地，所述電阻十九R19的另一端、六號三極管Q6的基極分別對應與信號放大模塊C連接。
[0073]所述信號放大模塊C包括電阻八R8、電阻九R9、電阻十R10、電阻i^一 R11、電阻十二 R12、電阻十三R13、電阻十四R14、電阻十五R15、雙運算放大器、電容四C4、電容五C5、電容六C6、電容七C7、電容八C8、電容九C9、電容十C10、電容^^一 Cll和三號二極管D3，所述電阻八R8的一端與電阻十九R19的另一端連接后接電源Vcc，所述電阻八R8的另一端與雙運算放大器的8腳連接，所述六號三極管Q6的基極與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八CS的一端與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八CS的另一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二 R12的一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二 R12的另一端接地，所述三號二極管D3的陽極與電阻十一 Rll的一端連接后接入到雙運算放大器的2腳上，所述三號二極管D3的陰極與電阻十一 Rll的另一端連接后接地，所述電容六C6的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容六C6的另一端與雙運算放大器的4腳連接，所述雙運算放大器的4腳接地，所述電容九C9、電阻十三R13串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的6腳連接，所述所述電容九C9、電阻十三R13串聯(lián)后的另一端接地，所述電容五C5的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容五C5的另一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電容七C7、電阻十RlO并聯(lián)后的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容七C7、電阻十RlO并聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的6腳連接，所述電容四C4、電阻九R9串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容四C4、電阻九R9串聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四R14的一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電阻十五R15的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四R14的另一端、電阻十五R15的另一端并接后與電容十ClO的一端連接，所述電容十ClO的另一端接地，所述電容i^一 Cll的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電容十一 Cll的另一端對應與四號二極管D4的陽極、電阻十六R16的一端連接。當四號二極管D4產(chǎn)生一個電流脈沖信號，通過四號二極管D4與電阻十六R16所構(gòu)成的一個回路轉(zhuǎn)換成電壓脈沖信號，再通過電容將電壓脈沖信號傳遞給雙運算放大器的5腳，進行初級放大，初級放大的信號由雙運算放大器的7腳輸出，通過電容五C5將信號輸入雙運算放大器的2腳，進行二次放大，放大的信號由雙運算放大器的I腳輸出，然后通過反相模塊F的六號三極管Q6反相輸出。
[0074]當雙運算放大器的I腳輸出的是低電平時，六號三極管Q6截止，由于電阻十九R19的上拉作用，則單片機的8腳為高電平，本發(fā)明處于待機狀態(tài)；當雙運算放大器的I腳輸出的是高電平時，六號三極管Q6導通，則單片機的8腳為低電平，隨后單片機驅(qū)動減速電機106正轉(zhuǎn)，使本發(fā)明的葉片103打開；2秒之后，即本發(fā)明的葉片103處于完全打開的狀態(tài)，減速電機106斷電；再經(jīng)過5秒之后，即預留5秒的時間進行垃圾投放，減速電機106反轉(zhuǎn)，使本發(fā)明的葉片103關閉。
[0075]所述六號二極管D6和七號二極管D7為發(fā)光二極管。
[0076]所述電容二 C2為電解電容，以減弱電路中的電壓波動，所述電容二 C2的正極接電源Vcc，所述電容二 C2的負極接地。
[0077]所述電容六C6為電解電容，以減弱電路中的電壓波動，所述電容六C6的正極與雙運算放大器的8腳連接，所述電容六C6的負極接地。
[0078]所述四號二極管D4為紅外接收二極管，五號二極管D5為紅外發(fā)射二極管。
[0079]所述電源Vcc的范圍為4?6V。
[0080]工作時，首先打開外接控制開關，控制電路板109開始工作，人們的手部或者膝蓋距離桶蓋I上的感應口 O?30cm時，控制電路板109上的五號二極管D5發(fā)射出來的紅外脈沖信號被遮擋，控制電路板109控制減速電機106正轉(zhuǎn)，減速電機106帶動傳動齒輪107旋轉(zhuǎn)，傳動齒輪107帶動不完全外齒1042a旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)環(huán)104隨不完全外齒1042a同步轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)環(huán)104帶動十三個葉片103上的下搭扣1031a在旋轉(zhuǎn)環(huán)104上的腰形孔上來回移動，由于十三個葉片103的上搭扣1033a安裝在固定環(huán)102的十三個限位孔上，使得十三個葉片103在旋轉(zhuǎn)環(huán)104的帶動下按順時針方向螺旋式打開，人們將垃圾扔入內(nèi)桶內(nèi)即可；當人們?nèi)油昀?，控制電路?09間隔I?3秒后控制減速電機106反轉(zhuǎn)，此時十三個葉片103按逆時針方向螺旋式關閉，從而實現(xiàn)了本發(fā)明快速的打開和關閉功能。
[0081]如圖27所示，本發(fā)明的控制電路的工作流程如下:首先本發(fā)明開機初始化，五號二極管D5發(fā)出紅外脈沖信號，六號二極管D6閃爍紅光，如果按鍵一 SI按下觸發(fā)，七號二極管D7亮綠燈，單片機的15腳、17腳變?yōu)楦唠娖?，此時，本發(fā)明的葉片103被打開，延時兩秒后七號二極管D7熄滅，單片機的15腳、17腳變?yōu)榈碗娖剑瑴p速電機106停止工作，若檢測到按鍵二 S2按下，六號二極管D6亮紅燈，單片機的14腳、16腳變?yōu)楦唠娖?，此后，本發(fā)明的葉片103關閉，然后延時兩秒后六號二極管D6熄滅，單片機的14腳、16腳變?yōu)榈碗娖剑瑴p速電機106停止工作，本發(fā)明又回到初始化狀態(tài)；若沒有檢測到按鍵二 S2按下，則本發(fā)明的葉片103—直處于打開狀態(tài)；如果按鍵一 SI沒有按下觸發(fā)，且四號二極管D4接收紅外脈沖信號，七號二極管D7亮綠燈，單片機的15腳、17腳變?yōu)楦唠娖?，此時本發(fā)明的葉片103被打開，延時兩秒后七號二極管D7熄滅，單片機的15腳、17腳變?yōu)榈碗娖?，減速電機106停止工作，再延時五秒后六號二極管D6亮紅燈，單片機的14腳、16腳變?yōu)楦唠娖?，本發(fā)明的葉片103被關閉，再延時兩秒后六號二極管D6熄滅，單片機的14腳、16腳變?yōu)榈碗娖?，減速電機106停止工作，本發(fā)明又回到初始化狀態(tài)；如果在按鍵一 SI沒有被按下觸發(fā)，且四號二極管D4沒有接收到紅外脈沖信號，則本發(fā)明回到初始化狀態(tài)狀態(tài)。
[0082]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種旋葉式智能垃圾桶，包括桶蓋(I)、桶身(2)、桶底(3)、內(nèi)桶(4)和提手(5)，所述的桶蓋(I)安放在桶身(2)的正上方；所述的桶底(3)位于桶身(2)的正下方；所述的內(nèi)桶(4)位于桶身(2)內(nèi)部，內(nèi)桶(4)安放在桶底(3)上端面，且內(nèi)桶(4)的上端對稱設置有兩個吊耳；所述的提手(5)安裝在內(nèi)桶⑷的兩個吊耳之間；其特征在于:所述的桶底(3)的上方對稱設置有四個環(huán)形搭扣(3a)，四個環(huán)形搭扣(3a)卡在桶身(2)的下端；其中:所述的桶蓋(I)包括外罩(101)、固定環(huán)(102)、葉片(103)、旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)、底蓋(105)、減速電機(106)、傳動齒輪(107)、電池蓋(108)和設有控制電路的控制電路板(109);所述的外罩(101)上端面邊緣處設置有倒角，外罩(101)上端面中心設置有開口向上的錐環(huán)，錐環(huán)相對于外罩(101)中心軸線的錐角為α，外罩(101)前側(cè)上端面設置有感應口(101a)，外罩的后側(cè)設置有圓形孔(101b)，外罩(101)的內(nèi)壁上端沿外罩(101)的中心軸線均勻設置有三個上凸臺(101c)，上凸臺(1lc)上均設置有通孔I，外罩(101)的內(nèi)壁下端沿外罩(101)的中心軸線均勻設置有三個下凸臺(1ld)，下凸臺(1ld)上均設置有通孔II，每個下凸臺(1ld)上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺(1lC)上的通孔I中心軸線在水平面上的投影共圓，且投影后的每個下凸臺(1Id)上的通孔II中心軸線與相鄰上凸臺(1lC)上的通孔I中心軸線對應的中心角均相等；所述的固定環(huán)(102)沿固定環(huán)(102)的中心軸線上均勻設置有十三個上限位孔(102a)，固定環(huán)(102)的外壁上設置有三個連接凸臺(102b)，每個連接凸臺(102b)均位于對應上凸臺(1lc)的正下方，且連接凸臺(102b)與上凸臺(1lc)之間均通過自攻螺釘相連接；所述的葉片(103)數(shù)量為十三個，葉片(103)均呈類半圓形結(jié)構(gòu)，葉片(103)分為左端(1031)、中部(1032)和右端(1033)，葉片(103)的左端(1031)下側(cè)均設置有下搭扣(1031a)，葉片(103)的右端(1033)上側(cè)均設置有上搭扣(1033a)，上搭扣(1033a)均安裝在固定環(huán)(102)的上限位孔(102a)上，十三個葉片(103)按逆時針圓周方向依次相互咬合疊加，所述的單個葉片(103)的左端(1031)、中部(1032)左側(cè)處于與對應相咬合的上一個葉片(103)的下側(cè)，且單個葉片(103)的中部(1032)右側(cè)、右端(1033)處于與對應相咬合的下一個葉片(103)的上側(cè)，所述的葉片(103)的中部(1032)厚度沿葉片(103)的徑向由外向內(nèi)依次均勻減小，且葉片(103)相對于葉片(103)中心軸線的角度為β ;所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)呈法蘭狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)分為水平部(1041)和豎直部(1042)，旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)的水平部(1041)上沿旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)的中心軸線均勻設置有十三個腰形孔(1041a)，每個腰形孔(1041a)與對應葉片(103)的下搭扣(1031a)相配合，旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)的豎直部(1042)外壁上設置有不完全外齒(1042a)，不完全外齒(1042a)頂端與旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)的水平部(1042)下端面相貼合，不完全外齒(1042a)相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)中心軸線的對應角度為Y，且旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)豎直部(1042)的外壁上均勻設置有五根支撐柱(1042b)，支撐柱(1042b)的底部均設置有滾珠I (1042c);所述的底蓋(105)左右兩側(cè)對稱設置有兩個電池盒(105a)，底蓋(105)的前側(cè)對稱設置有兩根安裝柱(105b)，位于右側(cè)的安裝柱(105b)與右側(cè)電池盒(105a)之間對稱設置有四根固定柱(105c)，底蓋(105)上沿底蓋(105)的中心軸線均勻設置有三個安裝孔(105d)，每個安裝孔(105d)與對應外罩(101)上的下凸臺(1ld)之間通過自攻螺釘相連接，底蓋(105)的內(nèi)側(cè)壁上均勻設置有六個滾珠II(105e)，每個滾珠II(105e)均抵靠在旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)上的豎直部(1042)外壁上，且每個滾珠I (1042c)均抵靠在底蓋(105)的內(nèi)側(cè)上端面上；所述的減速電機(106)兩側(cè)通過自攻螺釘對稱安裝在底蓋(105)的兩根安裝柱(105b)上；所述的傳動齒輪(107)通過螺釘安裝在減速電機(106)上，且傳動齒輪(107)與不完全外齒(1042a)相嚙合；所述的兩個電池蓋(108)對應安裝在兩個電池盒(105a)上；所述的控制電路板(109)安裝在底蓋(105)的四根固定柱(105c)上，且控制電路板(109)通過導線與減速電機(106)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋葉式智能垃圾桶，其特征在于:所述的外罩(101)上的錐環(huán)相對于外罩(101)中心軸線的錐角α為75?85度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋葉式智能垃圾桶，其特征在于:所述的葉片(103)材料為PP塑料，葉片(103)相對于葉片(103)中心軸線的角度β為127?135度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋葉式智能垃圾桶，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)水平部(1041)右側(cè)設置有半圓形凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋葉式智能垃圾桶，其特征在于:所述的不完全外齒(1042a)相對于旋轉(zhuǎn)環(huán)(104)中心軸線的對應角度Y為120度，且不完全外齒(1042a)與傳動齒輪(107)的傳動比為1:7。
6.一種用于權(quán)利要求1所述旋葉式智能垃圾桶的控制電路，其特征在于:包括主控模塊(A)、H橋電機驅(qū)動模塊(B)、用于形成電脈沖信號的紅外檢測模塊(D)、用于對紅外檢測模塊⑶的電脈沖信號進行放大的信號放大模塊(C)、指示模塊(E)和用于對主控模塊(A)提供開關信號的反相模塊(F)，所述主控模塊(A)包括單片機、電容一(Cl)、電容二(C2)、電容三(C3)、電阻一(Rl)、電阻二(R2)、電阻三(R3)、按鍵一 (SI)和按鍵二(S2)，所述電容三(C3)的一端與單片機的20腳連接，所述單片機的20腳接電源Vcc，所述電容三(C3)的另一端與單片機的I腳連接，所述電阻一(Rl)的一端與單片機的I腳連接，所述電阻一(Rl)的另一端接地，所述電阻二(R2)的一端與電阻三(R3)的一端并接后接電源Vcc，所述按鍵一(SI)的一端接地，所述按鍵一(SI)的另一端、電阻二(R2)的另一端并接后與單片機的6腳連接，所述按鍵二(S2)的一端接地，所述按鍵二(S2)的另一端、電阻三(R3)的另一端并接后與單片機的7腳連接，所述電容一(Cl)、電容二(C2)并接后的一端接電源Vcc，所述電容一(Cl)、電容二(C2)并接后的另一端與單片機的10腳連接，所述單片機的10腳接地，所述單片機的14腳、15腳、16腳、17腳對應與H橋電機驅(qū)動模塊⑶連接，所述單片機的12腳、13腳對應與指示模塊(E)連接，所述單片機的11腳對應與紅外檢測模塊(D)連接，所述單片機的8腳與反相模塊(F)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于:所述H橋電機驅(qū)動模塊(B)包括電阻四(R4)、電阻五(R5)、電阻六(R6)、電阻七(R7)、一號三極管(Ql)、二號三極管(Q2)、三號三極管(Q3)、四號三極管(Q4)、一號二極管(Dl)和二號二極管(D2)，所述電阻四(R4)的一端與單片機的17腳連接，所述電阻四(R4)的另一端接入到一號三極管(Ql)的基極，所述一號三極管(Ql)的集電極接電源Vcc,所述一號三極管(Ql)的發(fā)射極與二號三極管(Q2)的集電極并接后接入到減速電機(106)的M+接線柱，所述電阻五(R5)的一端與單片機的16腳連接，所述電阻五(R5)的另一端接入到二號三極管(Q2)的基極，所述二號三極管(Q2)的發(fā)射極與一號二極管(Dl)的陽極并接后接地，所述一號二極管(Dl)的陰極接入到減速電機(106)的M+接線柱，所述電阻六(R6)的一端與單片機的15腳連接，所述電阻六(R6)的另一端接入到四號三極管(Q4)的基極，所述四號三極管(Q4)的發(fā)射極與二號二極管(D2)的陽極并接后接地，所述二號二極管(D2)的陰極接入到減速電機(106)的M-接線柱，所述四號三極管(Q4)的集電極與三號三極管(Q3)的發(fā)射極并接后接入到減速電機(106)的M-接線柱，所述電阻七(R7)的一端與單片機的14腳連接，所述電阻七(R7)的另一端接入到三號三極管(Q3)的基極，所述三號三極管(Q3)的集電極接電源Vcc。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于:所述指示模塊(E)包括電阻二十(R20)、電阻二十一(R21)、六號二極管(D6)和七號二極管(D7)，所述電阻二十(R20)的一端與單片機的13腳連接，所述電阻二十(R20)的另一端與七號二極管(D7)的陽極連接，所述電阻二十一(R21)的一端與單片機的12腳連接，所述電阻二十一(R21)的另一端與六號二極管(D6)的陽極連接，所述六號二極管(D6)的陰極與七號二極管(D7)的陰極并接后接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其特征在于:所述紅外檢測模塊(D)包括電阻十六(R16)、電阻十七(R17)、四號二極管(D4)、五號二極管(D5)、五號三極管(Q5)和電容十二(C12)，所述五號三極管(Q5)的基極與單片機的11腳連接，所述五號三極管(Q5)的集電極接電源Vcc，所述五號三極管(Q5)的發(fā)射極與電阻十七(R17)的一端連接，所述五號二極管(D5)的陽極、電容十二(C12)的一端并接后與電阻十七(R17)的另一端連接，所述五號二極管(D5)的陰極與電容十二(C12)的另一端并接后接地，所述四號二極管(D4)的陽極、電阻十六(R16)的一端并接后與信號放大模塊(C)連接，所述四號二極管(D4)的陰極、電阻十六(R16)的另一端并接后接地； 所述反相模塊(F)包括六號三極管(Q6)、電阻十八(R18)、電阻十九(R19)和電容十三(C13)，所述六號三極管(Q6)的集電極、電阻十九(R19)并接后與單片機的8腳連接，所述六號三極管(Q6)的發(fā)射極接地，所述電阻十八(R18)與電容十三(C13)并聯(lián)后的一端接入到六號三極管(Q6)的基極，所述電阻十八(R18)與電容十三(C13)并聯(lián)后的另一端接地，所述電阻十九(R19)的另一端、六號三極管(Q6)的基極分別對應與信號放大模塊(C)連接; 所述信號放大模塊(C)包括電阻八(R8)、電阻九(R9)、電阻十(RlO)、電阻十一(Rll)、電阻十二(R12)、電阻十三(R13)、電阻十四(R14)、電阻十五(R15)、雙運算放大器、電容四(C4)、電容五(C5)、電容六(C6)、電容七(C7)、電容八(C8)、電容九(C9)、電容十(ClO)、電容十一(Cll)和三號二極管(D3)，所述電阻八(R8)的一端與電阻十九(R19)的另一端連接后接電源Vcc，所述電阻八(R8)的另一端與雙運算放大器的8腳連接，所述六號三極管(Q6)的基極與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八(CS)的一端與雙運算放大器的I腳連接，所述電容八(CS)的另一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二(R12)的一端與雙運算放大器的3腳連接，所述電阻十二(R12)的另一端接地，所述三號二極管(D3)的陽極與電阻十一(Rll)的一端連接后接入到雙運算放大器的2腳上，所述三號二極管(D3)的陰極與電阻十一(Rll)的另一端連接后接地，所述電容六(C6)的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容六(C6)的另一端與雙運算放大器的4腳連接，所述雙運算放大器的4腳接地，所述電容九(C9)、電阻十三(R13)串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的6腳連接，所述所述電容九(C9)、電阻十三(R13)串聯(lián)后的另一端接地，所述電容五(C5)的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容五(C5)的另一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電容七(C7)、電阻十(RlO)并聯(lián)后的一端與雙運算放大器的7腳連接，所述電容七(C7)、電阻十(RlO)并聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的6腳連接，所述電容四(C4)、電阻九(R9)串聯(lián)后的一端與雙運算放大器的8腳連接，所述電容四(C4)、電阻九(R9)串聯(lián)后的另一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四(R14)的一端與雙運算放大器的2腳連接，所述電阻十五(R15)的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電阻十四(R14)的另一端、電阻十五(R15)的另一端并接后與電容十(ClO)的一端連接，所述電容十(ClO)的另一端接地，所述電容i^一(Cll)的一端與雙運算放大器的5腳連接，所述電容十一(Cll)的另一端對應與四號二極管(D4)的陽極、電阻十六(R16)的一端連接。
【文檔編號】B65F1/16GK104443951SQ201410691356
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
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