一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路的製作方法

2023-09-11 14:29:35

專利名稱：一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於紅外感應控制技術領域，具體涉及一種超低功耗紅外線感應垃圾 桶電路。
背景技術：
目前，現有使用的垃圾桶，其結構是在垃圾筒的上埠裝有活動軸接的蓋子，有的 還裝有用腳踩來進行開關垃圾桶蓋子的機構。其不足之處是人在往垃圾筒內倒垃圾時都是 手動或腳踩打開蓋子的，也就是說當人往垃圾桶內倒垃圾時，首先用手或腳踩打開垃圾筒 桶蓋子，在倒完垃圾時還要用手或腳踩把蓋子合上，給使用者帶來了不便，更重要的是存在 有衛生感染這一隱患。後來人們設計了紅外感應式的垃圾桶，但是目前紅外感應垃圾桶控 制電路的缺點是多數採用4節5號一次性電池作為其電能，由於在控制方法上未作太多的 將耗處理，4節5號電池最長也只能使用3個月。紅外線感應垃圾桶的普及，給人們帶來方 遍的同時，電池的不合理利用增加了能源消耗，也給環境溫升帶來不利影響。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，而提供一種超低功耗紅 外線感應垃圾桶電路，通過該電路可以大幅度提高電池的利用率，延長感應垃圾桶電路所 使用的一次性電源的壽命，極大的減少了用戶在使用感應垃圾桶時對一次性電源的浪費。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種超低功耗紅外線感應垃 圾桶電路，包括單片機，其特徵是本電路包括手動模式、感應模式以及欠壓模式三種模式， 所述的手動模式包括手動打開垃圾桶蓋和手動關閉垃圾桶蓋，所述的感應模式包括自動打 開垃圾桶蓋和自動關閉垃圾桶蓋，所述的單片機上分別連接有第一按鈕以及第二按鈕，第 一按鈕用來實現手動模式和感應模式的轉換，第二按鈕用來控制退出手動模式，且當電池 電壓過低，單片機控制電路進入欠壓工作模式。為優化上述方案採取的措施具體包括在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，所述的單片機上分別連接有紅外 感應電路和電源，紅外感應電路包括紅外發射電路和紅外接收電路，紅外接收電路由接收 管、一級放大電路、二級放大電路、波形整形電路、波形反相電路、接收電路電源組成，且接 收管、一級放大電路、二級放大電路、波形整形電路、波形反相電路依次連接，波形反相電路 輸出端與單片機相連接，接收電路電源與單片機相連接，單片機的一個輸出端上連接有電 機，單片機與電機之間還連接有電機驅動電路，單片機與電源之間連接有用於穩定電源電 壓的穩壓電路，單片機的一個輸出端上連接有用於在電路工作時對電池電壓進行監控的電 池電壓檢測電路。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，本電路在默認狀態下單片機控制 執行感應模式，在感應模式下垃圾桶根據感應頭前方感應範圍內是否有遮擋物，若有遮擋 物，單片機控制感應垃圾桶自動打桶蓋，若遮擋物消失後，感應垃圾桶自動關閉桶蓋；當用戶選擇手動模式按下第一按鈕，則進入手動工作模式並且打開垃圾桶桶蓋，此時垃圾桶桶 蓋將一直保持打開狀態，只有當用戶選擇按下第二按鈕退出手動模式後，退出手動模式後 並關閉垃圾桶桶蓋，然後進入感應模式。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，單片機控制電路在工作時對電池 電壓進行監控，通過電池電壓檢測電路檢測電池電壓，如果電池電壓過低，電池電壓檢測電 路將傳遞信號給單片機，單片機將進入欠壓工作模式通過LED燈指示電池已欠壓，並且單 片機將控制更多時間來驅動電機保證垃圾桶正常打開。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，本電路還包括工作指示，所述的 工作指示包括手動模式下的工作指示、感應模式下的工作指示和欠壓模式下的工作指示， 所述的工作指示通過連接在單片機上LED燈來實現。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，本電路在裝入電池後，單片機控 制感應垃極桶的內部電路上電後先執行進入上電復位階段，然後再執行看門狗復位階段時 判斷出是由上電引起的復位，則在LED燈顯示3秒鐘並清除手動模式標誌，接下來若用戶沒 有按下第一按鈕，則電路進入默認的感應模式。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，本電路在進入感應模式後，執行 檢測電壓是否正常階段，檢測通過電池電壓檢測電路檢測電池電壓是否正常，若正常LED 燈每3秒閃一下顯示綠光；若欠壓LED燈每3秒閃一下顯示黃光。在上述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，本電路在電池電壓檢測結束後， 單片機控制進入開啟LM358電源、開啟中斷階段開啟紅外接收電路電源，在發射lOOus窄脈 衝階段單片機通過驅動器和發射管發射一次100微秒的窄脈衝，使其向外界發射紅外線光 束，然後延時5毫秒進入關閉LM358電源、關閉中斷階段，關閉紅外接收電路電源，當光束前 方有遮擋物體時，產生反射，此時紅外接收管有微弱的信號接收到，信號經一級放大電路、 二級放大電路、波形整形電路、波形反相電路，將收到的信號傳給單片機處理，進入抗幹擾 處理階段判斷信號是否有效，若有效則由單片機發出信號給電機驅動電路，驅動電機，通過 電機打開垃圾桶蓋，在打開的同時單片機控制LED燈指示綠燈亮；打開垃圾桶蓋之後，當光 束前方無遮擋物體時，所述的單片機發出關閉信號給電機驅動電路，通過電機關閉垃圾桶 蓋，關閉垃圾桶的同時LED燈指示紅燈亮。與現有技術相比，本實用新型的優點在於具有手動模式、自動模式和欠壓模式三 種模式，並且在手動模式、自動模式和欠壓模式下工作的電路分別進行電源管理，因此可以 大幅度提高電池的利用率，延長感應垃圾桶電路所使用的一次性電源的壽命，極大的減少 了用戶在使用感應垃圾桶時對一次性電源的浪費，提高用戶對產品的信賴度及滿意度。

圖1是本超低功耗紅外線感應垃圾桶電路原理方框圖；圖2是本超低功耗紅外線感應垃圾桶電路的控制流程圖。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步 的描述，但本實用新型並不限於這些實施例。[0017]如圖1至圖2所示，圖中，單片機1 ；紅外接收電路2 ；接收管21 ；—級放大電路22 ； 二級放大電路23 ；波形整形電路24 ；波形反相電路25 ；接收電路電源26 ；紅外發射電路3 ； 發射管31 ；驅動器32 ；第一按鈕41 ；第二按鈕42 ；電池電壓檢測電路5 ；電源6 ；穩壓電路 7 ；電機驅動電路8 ；電機9 ；LED燈10。本超低功耗紅外線感應垃圾桶控制器的電路包括單片機1、紅外感應電路以及電 機9等，單片機1上分別連接有紅外感應電路和電源6，這裡電源6為4節5號電池，紅外感 應電路包括紅外發射電路3和紅外接收電路2，單片機1的一個輸出端上連接有電機9，紅 外感應電路包括紅外發射電路3和紅外接收電路2，其中紅外發射電路3包括發射管31和 驅動器32組成；紅外接收電路2由接收管21、一級放大電路22、二級放大電路23、波形整 形電路24、波形反相電路25、接收電路電源26組成，且接收管21、一級放大電路22、二級放 大電路23、波形整形電路24、波形反相電路25依次連接，波形反相電路25輸出端與單片機 1相連接，接收電路電源26與單片機1相連接。單片機1與電源6之間連接有用於穩定電 源6電壓的穩壓電路7，單片機1的一個輸出端上連接有用於在電路工作時對電池電壓進行 監控的電池電壓檢測電路45。本電路包括手動模式、感應模式以及欠壓模式，所述的手動模式包括手動打開垃 圾桶蓋和手動關閉垃圾桶蓋，所述的感應模式包括自動打開垃圾桶蓋和自動關閉垃圾桶 蓋，單片機1上分別連接有用來實現手動模式和感應模式的轉換第一按鈕41以及用來控制 退出手動模式的第二按鈕42，單片機1上連接有用於顯示工作狀態的LED燈10，為了驅動 電機9工作，單片機1與電機9之間還連接有電機驅動電路8。本電路還包括工作指示，所 述的工作指示包括手動模式下的工作指示、感應模式下的工作指示和欠壓模式下的工作指 示，所述的工作指示通過連接在單片機1上LED燈10來實現，所述的LED燈10具有紅、黃、 綠三種顯示顏色。用戶可以選擇上感應垃圾桶工作於手動模式或感應模式，默認狀態下，單片機1 控制執行感應模式，在感應模式下垃圾桶根據前方感應範圍內是否有遮擋物，若有遮擋物， 單片機1控制感應垃圾桶自動打桶蓋，若遮擋物消失後，感應垃圾桶自動關閉桶蓋，若用戶 選擇手動模式按下第一按鈕41，則進入手動工作模式並且打開垃圾桶桶蓋，此時垃圾桶桶 蓋將一直保持打開狀態，只有當用戶選擇退出手動模式按下第二按鈕42後，則退出手動模 式並關閉垃圾桶桶蓋，然後進入感應模式；在電路工作時還對電池電壓進行監控，通過電池 電壓檢測電路45檢測電池電壓，如果電池電壓過低，電池電壓檢測電路45將傳遞信號給單 片機1，單片機1將進入欠壓工作模式，一方面通過LED燈10指示電池已欠壓，告知用戶需 要更換電池，另一方面由於電池電壓過低，單片機1控制將產生更多時間來驅動電機9保證 垃圾桶正常打開，從而延長了電池使用壽命。本實用新型提供的超低功耗紅外線感應垃圾桶電路控制的過程如下用戶初次使 用紅外感應垃極桶時，將4節5號電池按裝於垃極桶的電池盒內，此時感應垃極桶內部控制 電路上電先執行進入第100階段的上電復位，然後在執行第101階段的看門狗復位時判斷 出是由上電引起的復位，則在第117階段中，LED燈10顯示3秒鐘並清除手動模式標誌；接 下來在第104階段的第一按鈕41按下，若用戶沒有按下第一按鈕41，則電路進入默認的感 應模式；進入感應模式後，執行第105階段電壓是否正常，檢測通過電池電壓檢測電路45檢 測電池電壓是否正常，若正常LED燈10每3秒閃一下顯示綠光，若欠壓LED燈10每3秒閃一下顯示黃光；電池電壓檢測結束後，單片機1控制進入第109階段的開啟LM358電源開啟 中斷，開啟接收電路電源26，在第110階段的發射lOOus窄脈衝中單片機1通過驅動器32 和發射管31發射一次100微秒的窄脈衝，使其向外界發射紅外線光束，然後延時5毫秒進 入第112階段的關閉LM358電源、關閉中斷，關閉接收電路電源26。當光束前方有遮擋物 體時，既產生反射，此時紅外接收管21有微弱的信號接收到，信號經一級放大電路22、二級 放大電路23、波形整形電路24、波形反相電路25，將收到的信號傳給單片機1處理，進入第 113階段的抗幹擾處理，判斷信號是否有效，若有效則由單片機1發出信號給電機驅動電路 8，驅動電機9，通過電機9打開垃圾桶蓋。在打開的同時LED燈10指示綠燈亮。打開垃圾 桶蓋之後，當光束前方無遮擋物體時，所述的單片機1發出關閉信號給電機驅動電路8，通 過電機9關閉垃圾桶蓋。關閉垃圾桶的同時LED燈10指示紅燈亮。在打開和關閉垃圾桶 的時候，在無欠壓狀態下，打開和關閉垃圾桶蓋的時間都為1秒鐘。當工作於欠壓狀態時， 打開和關閉垃圾桶蓋的時間都為1. 5秒鐘，保證垃圾桶蓋正常打開和關閉。本實用新型的優點在於具有手動模式、自動模式和欠壓模式三種模式，並且在手 動模式、自動模式和欠壓模式下工作的電路分別進行電源管理，因此可以大幅度提高電池 的利用率，延長感應垃圾桶電路所使用的一次性電源的壽命，極大的減少了用戶在使用感 應垃圾桶時對一次性電源的浪費，提高用戶對產品的信賴度及滿意度。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所 屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似 的方式替代，但並不會偏離本實用新型的精神所定義的範圍。
權利要求一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，包括單片機(1)，其特徵是所述的單片機(1)上分別連接有用來實現手動模式與感應模式的轉換的第一按鈕(41)，以及用來控制退出手動模式的第二按鈕(42)，當電池電壓過低時所述的單片機(1)控制電路進入欠壓工作模式。
2.根據權利要求1所述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，其特徵是所述的單 片機(1)上分別連接有紅外感應電路和電源(6)，紅外感應電路包括紅外發射電路(3)和 紅外接收電路(2)，紅外接收電路(2)由接收管(21)、一級放大電路(22)、二級放大電路 (23)、波形整形電路(24)、波形反相電路(25)、接收電路電源(26)組成，且接收管(21)、一 級放大電路(22)、二級放大電路(23)、波形整形電路(24)、波形反相電路(25)依次連接，波 形反相電路(25)輸出端與單片機(1)相連接，接收電路電源(26)與單片機(1)相連接，單 片機(1)的一個輸出端上連接有電機(9)，單片機(1)與電機(9)之間還連接有電機驅動 電路(8)，單片機(1)與電源(6)之間連接有用於穩定電源(6)電壓的穩壓電路(7)，單片 機(1)的一個輸出端上連接有用於在電路工作時對電池電壓進行監控的電池電壓檢測電 路(45)。
3.根據權利要求2所述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，其特徵是所述的單 片機(1)在默認狀態下控制執行感應模式，在感應模式下有遮擋物單片機(1)控制感應垃 圾桶自動打桶蓋，遮擋物消失後單片機(1)控制感應垃圾桶自動關閉桶蓋。
4.根據權利要求3所述的一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，其特徵是所述的單 片機⑴控制電池電壓檢測電路(5)檢測電池電壓，所述的電池電壓檢測電路(5)傳遞電 壓信號給單片機(1)，單片機(1)將進入欠壓工作模式，並通過LED燈(10)指示欠壓，所述 的單片機⑴驅動電機(9)打開垃圾桶。
專利摘要本實用新型提供了一種超低功耗紅外線感應垃圾桶電路，包括單片機，本電路包括手動模式、感應模式以及欠壓模式，手動模式包括手動打開垃圾桶蓋和手動關閉垃圾桶蓋，感應模式包括自動打開垃圾桶蓋和自動關閉垃圾桶蓋，單片機上分別連接有第一按鈕以及第二按鈕，第一按鈕用來實現手動模式和感應模式的轉換，第二按鈕用來控制退出手動模式，當電池電壓過低，單片機控制電路進入欠壓工作模式。本實用新型的優點在於在手動模式、自動模式和欠壓模式下工作的電路分別進行電源管理，可以大幅度提高電池的利用率，延長感應垃圾桶電路使用的一次性電源的壽命，極大的減少了用戶在使用感應垃圾桶時對一次性電源的浪費。
文檔編號G01V8/12GK201607634SQ20102011187
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月4日 優先權日2010年2月4日
發明者沈海橋 申請人:沈海橋