一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统

技术领域

本发明涉及垃圾分类技术领域，具体为一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统。

背景技术

近年来，伴随着社会经济高速发展，人口基数迅速膨胀，生产生活产生的垃圾量也逐年增多，这些垃圾对人们的生活造成了一定的影响，比如污染水资源、占用不必要的空间等，为了解决这些问题，相关政府部门出台了各种政策，在多个定点城市内先行实施生活垃圾强制分类，在多个场所设置复合垃圾桶，将垃圾分类储存、投放和搬运，减少垃圾处理量和处理设备的使用，降低处理成本，提高垃圾的资源价值和经济价值，促进资源回收利用。

但是在别的城市，一些湿度较大的垃圾放进可回收垃圾桶时，可能会对其他可回收物造成伤害，比如腐蚀、腐烂等，而对于类似未熄灭的烟头这样的垃圾，还可能会引起其他垃圾的自燃，对于金属垃圾，可能会腐蚀导致失去可回收性，金属中还含有铅、汞等元素会导致中毒。

现有的智能垃圾处理系统设计主要面临以下三个挑战：功能全面的垃圾检测设备成本太高，体积太大，而低价位设备功能较少，实用性低；有害垃圾种类繁杂，待检测垃圾性能不够全面；垃圾性能自动检测系统还没有得到广大群众的认可，所以设计一款智能垃圾处理系统，能够自动识别类似未熄灭的烟头、潮湿垃圾及金属垃圾等性能，并直接给予用户提示，显得很有必要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统，解决了现有的智能垃圾处理系统难以自动识别类似未熄灭的烟头、潮湿垃圾及金属垃圾等，待检测垃圾性能不够全面以及现有的垃圾处理系统还没有得到广大群众认可的问题。

二技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统，包括单片机控制模块和电源模块，所述单片机控制模块的输入端与传感器检测单元的输出端电性连接，所述单片机控制模块的输出端与振动模块的输入端电性连接，所述单片机控制模块的输出端与智能语音模块的输入端电性连接，所述单片机控制模块通过无线与无线传输模块实现双向连接，所述无线传输模块通过无线与APP终端实现双向连接，所述电源模块的输出端分别与智能语音模块、传感器检测单元、单片机控制模块、振动模块和无线传输模块的输入端电性连接。

优选的，所述传感器检测单元包括金属检测传感器、烟雾传感器、湿度传感器、红外线传感器和超声波传感器，所述传感器检测单元用于检测垃圾的性能参数、垃圾量监测以及人体感应，并将各参数转换为电信号传递至单片机控制模块。

优选的，所述单片机控制模块用于对传感器检测单元、振动模块、智能语音模块、无线传输模块传递来的信息进行分析处理，并将分析处理后的信息都传递至无线传输模块。

优选的，所述无线传输模块用于与APP终端建立无线连接及信息交互，以及与单片机控制模块之间实现信息传输。

优选的，所述APP终端用于将接收到信息通知到用户，并通过无线传输模块将信息进一步传递至单片机控制模块。

优选的，所述电源模块用于对单片机控制模块、传感器检测单元、振动模块、智能语音模块、无线传输模块进行供电。

优选的，所述振动模块用于对实现垃圾存储状态调整并将信号传递至单片机控制模块。

优选的，所述智能语音模块用于实现终端信息输出，进行人机交互，辅助用户判断垃圾属性。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统。具备以下有益效果：

(1)、该基于Zigbee的智能垃圾处理系统，通过单片机控制模块的输入端与传感器检测单元的输出端电性连接，利用多种传感器相结合的方式对垃圾性能进行自动检测，垃圾检测性能更加全面，在一定程度上实现对垃圾分类的智能辅助、垃圾桶自动开关、垃圾容量自动识别及垃圾存储状态调整。

(2)、该基于Zigbee的智能垃圾处理系统，通过单片机控制模块通过无线与无线传输模块实现双向连接，无线传输模块通过无线与APP终端实现双向连接，垃圾站内信息传输至客户APP终端，便于用户合理规划垃圾投放路径以及通知环卫人员及时清理站内垃圾。

(3)、该基于Zigbee的智能垃圾处理系统，通过单片机控制模块的输出端与智能语音模块的输入端电性连接，在针对不能判断的垃圾类别时，可以通过智能语音模块，进行人机对话，判断垃圾类别，提醒用户将垃圾投放至对应的垃圾箱内。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明传感器检测单元的结构原理框图；

图中：1单片机控制模块、2电源模块、3传感器检测单元、31金属检测传感器、32烟雾传感器、33湿度传感器、34红外线传感器、35超声波传感器、4振动模块、5智能语音模块、6无线传输模块、7APP终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于Zigbee的智能垃圾处理系统，包括单片机控制模块1和电源模块2，单片机控制模块1的输入端与传感器检测单元3的输出端电性连接，单片机控制模块1的输出端与振动模块4的输入端电性连接，单片机控制模块1的输出端与智能语音模块5的输入端电性连接，单片机控制模块1通过无线与无线传输模块6实现双向连接，无线传输模块6通过无线与APP终端7实现双向连接，电源模块2的输出端分别与智能语音模块5、传感器检测单元3、单片机控制模块1、振动模块4和无线传输模块6的输入端电性连接。

本发明实施例中，传感器检测单元3包括金属检测传感器31、烟雾传感器32、湿度传感器33、红外线传感器34和超声波传感器35，传感器检测单元3用于检测垃圾的性能参数、垃圾量监测以及人体感应，并将各参数转换为电信号传递至单片机控制模块1，其中垃圾性能检测，具体用于检测垃圾中是否有金属，在一定程度上可以判断金属类别，检测垃圾中是否含有害气体，特别地对氨、硫化物、苯系等气体灵敏度较高以及判断垃圾是否为潮湿垃圾，针对垃圾属性检测，能够实现垃圾分类下的精准投掷；垃圾量监测具体用于监测垃圾箱内的存储状态，判断垃圾箱剩余容量等级；人体感应具体用于判断是否有人靠近垃圾箱，是决定垃圾箱是否开盖的重要参数之一。

本发明实施例中，单片机控制模块1用于对传感器检测单元3、振动模块4、智能语音模块5、无线传输模块6传递来的信息进行分析处理，并将分析处理后的信息都传递至无线传输模块6。

本发明实施例中，无线传输模块6用于与APP终端7建立无线连接及信息交互，以及与单片机控制模块1之间实现信息传输，无线传输模块6主要用于实现将垃圾站内信息传输至APP终端7，便于用户合理规划垃圾投放路径以及及时清理站内垃圾。

本发明实施例中，APP终端7用于将接收到信息通知到用户，并通过无线传输模块6将信息进一步传递至单片机控制模块1，用户在投放垃圾之前，通过APP终端7，查看附近垃圾站的垃圾箱的垃圾存储信息，选择合适路径及合适时间进行垃圾投放。

本发明实施例中，电源模块2用于对单片机控制模块1、传感器检测单元3、振动模块4、智能语音模块5、无线传输模块6进行供电。

本发明实施例中，振动模块4用于对实现垃圾存储状态调整并将信号传递至单片机控制模块1，振动模块4通过对垃圾进行微振处理来实现垃圾存储状态调整，防止因为垃圾投放地不平整造成空间损失；

其中针对垃圾箱存储状态设置了五个档位为：空、浅、半满、较满和满，各种档位情况下，均可以启用振动模块4，进行存储状态调整，特别当监测到垃圾箱存储状态为“满”时，系统可以自动启用振动模块4，进行垃圾微振，调整垃圾箱存储状态；若状态仍不改变，此时即使垃圾箱感应到有人靠近，垃圾箱也不会开盖，用户可以在APP终端7看到此垃圾箱的状态，同时APP终端7会及时通知环卫人员并授权环卫人员进行清理。

本发明实施例中，智能语音模块5用于实现终端信息输出，进行人机交互，辅助用户判断垃圾属性，提醒用户将垃圾投放至对应的垃圾箱内。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，电源模块2对单片机控制模块1、传感器检测单元3、振动模块4、智能语音模块5、无线传输模块6进行供电，单片机控制模块1对传感器检测单元3、振动模块4、智能语音模块5、无线传输模块6传递来的信息进行分析处理，并将分析处理后的信息都传递至无线传输模块6，通过传感器检测单元3中的金属检测传感器31、烟雾传感器32、湿度传感器33对金属类垃圾、厨余垃圾、湿垃圾等性能进行检测，红外线传感器34判断是否有人靠近垃圾箱，从而决定垃圾箱是否开盖，超声波传感器35监测垃圾箱内的存储状态，判断垃圾箱剩余容量等级，针对垃圾箱容量存储状态设置了五个档位：空、浅、半满、较满和满，各种档位情况下，均可以启用振动模块4，进行存储状态调整，特别当监测到垃圾箱存储状态为“满”时，系统可以自动启用振动模块4，进行垃圾微振，调整垃圾箱存储状态；若状态仍不改变，此时即使垃圾箱感应到有人靠近，垃圾箱也不会开盖，用户可以在APP终端7看到此垃圾箱的状态；

无线传输模块6将垃圾站内信息传输至APP终端7，APP终端7接收到信息通知到用户，并通过无线传输模块6将信息进一步传递至单片机控制模块1，方便用户合理规划垃圾投放路径以及通知环卫人员及时清理站内垃圾，在针对不能判断的垃圾类别时，可以通过智能语音模块5，进行人机对话，判断垃圾类别，提醒用户将垃圾投放至对应的垃圾箱内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。