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本专利针对传统垃圾桶无法智能分类及监控垃圾体积的问题，提出一种集成红外体积检测、距离感应自动开启投掷口及LCD实时显示的家用一体式智能分类垃圾桶。通过红外对管检测垃圾箱内体积，距离传感器触发投掷口开启，实现分类投放与满溢预警，提升使用便捷性与环保效率。
城市生活垃圾问题目前已经成为我国城市管理中的主要问题之一。为了缓解垃圾数量日益增多的现状，有关部门采取了一系列的措施来提高城市生活垃圾管理效率。其中，推行强制性的城市生活垃圾分类是一项有力举措。在分类储存、分类投放和分类运输三个环节中，前端的分类储存是决定垃圾分类效果的关键。居民将不同种类的垃圾分别存储，能够大大减轻垃圾管理人员的工作强度，提高城市生活垃圾管理效率，有助于实现垃圾的减量化。
就目前来看，尚未出现专门用于家庭的一体式分类垃圾桶。这意味着居民需要配置多套垃圾存储设备以实现垃圾分类的目的，造成了时间和精力的额外支出，极大地打消了居民垃圾分类的积极性。本实用新型对空间进行合理划分，在保证各类垃圾独立回收的同时实现了多垃圾桶的一体化，并通过信息检测系统帮助使用者实时掌握各类垃圾的收集情况，避免垃圾分类成本过高导致居民垃圾分类积极性欠缺的问题。
本实用新型的目的是提供一种家用一体式智能分类垃圾桶，在保证各类垃圾独立投放的同时能够最大程度地减少使用者的垃圾分类成本，从源头上提高居民进行垃圾分类的比例。
一种家用一体式智能分类垃圾桶，箱体1的顶端与中部分别设置装饰条2，所述的装饰条2的两个侧面下端分别设置垃圾收集箱3，所述的垃圾收集箱3的垃圾收集箱门16上设置推拉把手4，
所述的箱体1的正面上部设置垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1，所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1的下方设置屏幕8，所述的屏幕8的两侧分别设置控制按钮9，所述的屏幕8的下方设置垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2，所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1与垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2的外表面分别设置距离感应器6；
所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1与垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2向外翻起后漏出垃圾投掷口5。
所述的家用一体式智能分类垃圾桶，所述的垃圾收集箱3通过滑道10与箱体1连接，所述的垃圾收集箱3内设置垃圾袋固定夹11；
所述的垃圾收集箱3的箱体内设置红外激光发射端12，所述的红外激光发射端12对应设置红外激光接收端13，所述的红外激光发射端12配合红外激光接收端13产生体积检测射线.本实用新型通过将各类垃圾收集箱集成，实现了在家庭中对不同种类垃圾分别投放、分别收集的目的，能够提高居民的垃圾分类积极性，有效推动垃圾分类的推广进程。
2.本实用新型采用了相对密闭的箱体，在外形美观的同时有效避免生活垃圾的异味对家庭环境造成影响。
3.本实用新型具有体积检测功能，使用者无需打开箱门即可实时掌握各垃圾收集箱内的垃圾体积，及时对满溢的垃圾收集箱进行处理。
4.本实用新型安装距离感应器，使用者只需靠近垃圾投掷口，相应的垃圾投掷口外盖即可自动开启，在提供便利的同时减少与箱体的接触，降低沾染有害细菌的概率。
一种家用一体式智能分类垃圾桶，箱体1的顶端与中部分别设置装饰条2，所述的装饰条2的两个侧面下端分别设置垃圾收集箱3，所述的垃圾收集箱3的垃圾收集箱门16上设置推拉把手4，
所述的箱体1的正面上部设置垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1，所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1的下方设置屏幕8，所述的屏幕8的两侧分别设置控制按钮9，所述的屏幕8的下方设置垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2，所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1与垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2的外表面分别设置距离感应器6；
所述的垃圾投掷口外盖Ⅰ7-1与垃圾投掷口外盖Ⅱ7-2向外翻起后漏出垃圾投掷口5。
所述的家用一体式智能分类垃圾桶，所述的垃圾收集箱3通过滑道10与箱体1连接，所述的垃圾收集箱3内设置垃圾袋固定夹11；
所述的垃圾收集箱3的箱体内设置红外激光发射端12，所述的红外激光发射端12对应设置红外激光接收端13，所述的红外激光发射端12配合红外激光接收端13产生体积检测射线所述的家用一体式智能分类垃圾桶，所述的单片机U1的102号端连接芯片U10的2号端，所述的单片机U1的103号端连接芯片U10的3号端，所述的芯片U10的1号端接地，所述的芯片U10的4号端连接电容C7后接地，所述的芯片U10的5号端连接USB芯片的3号端，所述的芯片U10的6号端连接USB芯片的2号端，所述的芯片U10的7号端连接晶振Y3的1号端与电容C9的一端，所述的芯片U10的8号端连接晶振Y3的2号端与电容C8的一端，所述的电容C8的另一端与电容C9的另一端连接后接地，所述的芯片U10的13号端连接电阻R11的一端，所述的电阻R11的另一端连接三极管Q1的基极b，所述的三极管Q1的集电极c连接二极管D1的一端与电阻R12的一端，所述的电阻R12的另一端连接工作电压VCC3.3，所述的二极管D1的另一端连接芯片U10的25号端，所述的三极管Q1的发射极e连接芯片U10的14号端与电阻R13的一端，所述的电阻R13的另一端三极管Q2的基极b，所述的三极管Q2的发射极e连接工作电压VCC3.3，所述的三极管Q2的集电极c连接电阻R14后再连接芯片U10的138号端，
所述的USB芯片的1号端连接工作电压VUSB，所述的USB芯片的5号端接地；
所述的单片机U1的8号端连接晶振Y1的1号端与电容C1的一端，所述的单片机U1的9号端连接晶振Y1的2号端与电容C2的一端，所述的电容C1的另一端与电容C2的另一端连接后接地；
所述的单片机U1的16号端、单片机U1的38号端、单片机U1的51号端、单片机U1的61号端、单片机U1的71号端、单片机U1的83号端、单片机U1的94号端、单片机U1的107号端、单片机U1的120号端、单片机U1的130号端与单片机U1的143号端连接后接地；
所述的单片机U1的17号端、单片机U1的39号端、单片机U1的52号端、单片机U1的62号端、单片机U1的72号端、单片机U1的84号端、单片机U1的95号端、单片机U1的108号端、单片机U1的121号端、单片机U1的131号端与单片机U1的144号端连接后再连接工作电压VCC3.3；
所述的单片机U1的30号端连接电容C5的一端、电容C6的一端与接地端，所述的单片机U1的33号端连接电容C5的另一端、电容C6的另一端与电阻R2的一端，所述的电阻R2的另一端连接工作电压VCC3.3；
所述的单片机U1的31号端连接电容C3的一端、电容C2的一端与接地端，所述的单片机U1的24号端连接电容C3的另一端、电阻R1的一端与晶振Y2的1号端，所述的晶振Y2的2号端连接单片机U1的23号端、电阻R1的另一端与电容C2的另一端，所述的单片机U1的32号端接地；
所述的单片机U1的10号端连接芯片U12的4号端，所述的单片机U1的11号端连接芯片U12的5号端，所述的单片机U1的12号端连接芯片U12的6号端，所述的单片机U1的13号端连接芯片U12的7号端，所述的单片机U1的14号端连接芯片U12的8号端，所述的单片机U1的15号端连接芯片U12的9号端，所述的单片机U1的18号端连接芯片U12的10号端，所述的单片机U1的19号端连接芯片U12的11号端，所述的单片机U1的20号端连接芯片U12的12号端，所述的单片机U1的21号端连接芯片U12的13号端，所述的单片机U1的22号端连接芯片U12的14号端，所述的单片机U1的49号端连接芯片U12的15号端，所述的芯片U12的1号端接地，
所述的芯片U12的2号端连接工作电压VCC5，所述的芯片U12的17号端连接工作电压VCC5，所述的芯片U12的19号端连接工作电压VCC5，所述的芯片U12的20号端接地，所述的芯片U12的3号端连接接口J1的2号端，所述的接口J1的3号端接地，所述的接口J1的1号端连接工作电压VCC5；
所述的单片机U1的3号端连接芯片U2的6号端，所述的单片机U1的4号端连接芯片U2的5号端，所述的单片机U1的5号端连接芯片U2的4号端，所述的芯片U2的1号端连接工作电压VCC3.3，所述的芯片U2的2号端连接芯片U6的GND端，所述的芯片U2的3号端连接电阻R4的一端与电阻R3的一端，所述的电阻R3的另一端连接芯片U6的Vo端，所述的电阻R4的另一端接地；
所述的单片机U1的58号端连接芯片U3的6号端，所述的单片机U1的59号端连接芯片U3的5号端，所述的单片机U1的60号端连接芯片U3的4号端，所述的芯片U3的1号端连接工作电压VCC3.3，所述的芯片U3的2号端连接芯片U7的GND端，所述的芯片U3的3号端连接电阻R6的一端与电阻R5的一端，所述的电阻R5的另一端连接芯片U7的Vo端，所述的电阻R6的另一端接地；
所述的单片机U1的63号端连接芯片U4的6号端，所述的单片机U1的64号端连接芯片U4的5号端，所述的单片机U1的65号端连接芯片U4的4号端，所述的芯片U4的1号端连接工作电压VCC3.3，所述的芯片U4的2号端连接芯片U8的GND端，所述的芯片U4的3号端连接电阻R8的一端与电阻R7的一端，所述的电阻R7的另一端连接芯片U8的Vo端，所述的电阻R8的另一端接地；
所述的单片机U1的66号端连接芯片U5的6号端，所述的单片机U1的67号端连接芯片U5的5号端，所述的单片机U1的68号端连接芯片U5的4号端，所述的芯片U5的1号端连接工作电压VCC3.3，所述的芯片U5的2号端连接芯片U9的GND端，所述的芯片U5的3号端连接电阻R10的一端与电阻R9的一端，所述的电阻R9的另一端连接芯片U9的Vo端，所述的电阻R10的另一端接地；
所述的单片机U1的25号端还连接电阻R18的一端、电容C15的一端与按键开关K1的一端，所述的电阻R18的另一端连接工作电压VCC3.3，所述的电容C15的另一端连接按键开关K1的另一端后接地；
所述的单片机U1的138号端还连接电阻R27的一端，所述的电阻R27的另一端连接芯片BOOT的3号端，所述的芯片BOOT的1号端连接芯片BOOT的2号端后再连接工作电压VCC3.3，所述的芯片BOOT的5号端连接芯片BOOT的6号端后接地，所述的单片机U1的48号端还连接电阻R28的一端，所述的电阻R28的另一端连接芯片BOOT的4号端。
实施例2所述的家用一体式智能分类垃圾桶，所述的单片机U1的114号端连接芯片U14的6号端，所述的单片机U1的114号端连接芯片U14的8号端，所述的芯片U14的1号端连接电阻R30的一端与三极管Q7的集电极c，所述的三极管Q7的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R30的另一端，所述的三极管Q7的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R31与发光二极管DS1后接地；
所述的芯片U14的2号端连接电阻R32的一端与三极管Q8的集电极c，所述的三极管Q8的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R32的另一端，所述的三极管Q8的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R33与发光二极管DS2后接地；
所述的芯片U14的4号端连接电阻R34的一端与三极管Q9的集电极c，所述的三极管Q9的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R34的另一端，所述的三极管Q9的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R35与发光二极管DS3后接地；
所述的芯片U14的5号端连接电阻R36的一端与三极管Q10的集电极c，所述的三极管Q10的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R36的另一端，所述的三极管Q10的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R37与发光二极管DS4后接地；
所述的芯片U14的9号端连接电阻R38的一端与三极管Q11的集电极c，所述的三极管Q11的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R38的另一端，所述的三极管Q11的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R39与发光二极管DS5后接地；
所述的芯片U14的10号端连接电阻R40的一端与三极管Q12的集电极c，所述的三极管Q12的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R40的另一端，所述的三极管Q12的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R41与发光二极管DS6后接地；
所述的芯片U14的12号端连接电阻R42的一端与三极管Q13的集电极c，所述的三极管Q13的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R42的另一端，所述的三极管Q13的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R43与发光二极管DS7后接地；
所述的芯片U14的13号端连接电阻R44的一端与三极管Q14的集电极c，所述的三极管Q14的基极b连接发光二极管D5的一端，所述的发光二极管D5的另一端连接工作电压VCC5与电阻R44的另一端，所述的三极管Q14的发射极e接地，所述的工作电压VCC5还连接电阻R45与发光二极管DS8后接地；
所述的芯片U14的14号端连接工作电压VCC5，所述的芯片U14的7号端接地；
所述的单片机U1的116号端与117号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U15，且芯片U15的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的118号端与119号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U16，且芯片U16的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的122号端与123号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U17，且芯片U17的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的77号端与78号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U18，且芯片U18的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的79号端与80号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U19，且芯片U19的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的81号端与82号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U20，且芯片U20的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33；
所述的单片机U1的85号端与86号端也连接与芯片U14相同型号的芯片U21，且芯片U21的引脚与芯片U14的引脚连接的电容电阻三极管的连接结构与上面描述相同；附图26到附图33。
实施例1-3对各部分进行控制的总控电路，正面安装有显示屏的箱体，放置于箱体内用于存放垃圾的垃圾收集箱，用于投掷垃圾、能够自动开启的垃圾投掷口外盖。
总控电路部分集成为PCB放置于箱体中，可用钥匙打开箱体取出，便于后期维护。总控电路部分包括单片机最小系统、电源模块、体积检测模块、LCD显示模块、垃圾投掷口外盖开启模块。
单片机最小系统是维持单片机正常工作所必需的电路，包括用于起振的晶振电路、用于复位的复位电路、用于下载程序的串口电路。电源模块通过降压芯片将12V直流输入转换为总控电路所需的5V以及3.3V电压。体积检测模块由多个红外对管组成，安装于垃圾收集箱内壁上，用于检测各个垃圾收集箱内的垃圾体积。当垃圾达到一定高度时，体积检测信号会被遮挡，接收端将电平变化发送至单片机。单片机接收到体积检测模块所发送的信号后，将各个垃圾收集箱内的垃圾体积通过LCD显示模块实时显示出来，便于使用者掌握垃圾箱的满溢情况。垃圾投掷口外盖开启模块上设置有距离传感器，距离传感器所采集到的距离信息经模数转换后发送至单片机。当使用者距离垃圾投掷口的距离小于某一阈值时，对应的垃圾投掷口会在伸缩式电磁铁的控制下自动开启。
箱体是空心结构的长方体，用于承载家用一体式垃圾桶的其他结构。箱体内部被划分为4个子空间，便于分别存放4种类别的垃圾。其正面分布有四个垃圾投掷口，每个垃圾投掷口外都安装有垃圾投掷口外盖。箱体正面的中央安装LCD显示模块，用于显示当前各个垃圾收集箱内的垃圾体积。在LCD显示模块的周围设置控制按键，用于对显示内容进行设置。箱体两侧分别垂直设置有2个开口，用于安装垃圾收集箱。
垃圾收集箱是抽屉结构的长方体，放置于箱体内部用于存放垃圾。垃圾收集箱侧面安装有滑轨，与箱体内部的滑轨配合以实现推拉的目的。垃圾收集箱的外侧固定有垃圾收集箱门，其上安装推拉把手，便于打开或关闭垃圾收集箱。在垃圾收集箱内壁的不同的高度上有若干个小孔，小孔的中安装有体积检测模块的红外激光发射、接收探头，用于检测垃圾收集箱内的垃圾体积。垃圾收集箱内壁上部安装有垃圾袋固定架，可稳定地将垃圾袋固定于垃圾收集箱中。
垃圾投掷口外盖是一板状结构，通过设置在下边沿的铰链与箱体相连并实现转动，以达到控制垃圾投掷口开启的目的。垃圾投掷口外盖的上表面有一凹洞，常态下被固定于外壳内壁上的杆式电磁铁锁止，保持关闭状态。垃圾投掷口外盖的正面安装有距离感应器，当使用者准备投掷垃圾时，只需靠近距离感应器，单片机即可控制杆式电磁铁收缩，垃圾投掷口外盖向外弹出，实现开启的目的。
环绕于箱体1外部、起到装饰作用的装饰条2，放置于箱体1内部、可推拉开启的垃圾收集箱3，方便开闭垃圾收集箱3的推拉把手4，用于向垃圾收集箱3内投掷垃圾的垃圾投掷口5，控制垃圾投掷口5开闭的垃圾投掷口外盖7，安装在垃圾投掷口外盖7正面的距离感应器6，位于箱体正面中间位置的屏幕8，分布在屏幕8两侧、用于进行相关设置的控制按键9，减小垃圾投掷箱3滑动阻力的滑道10，安装在垃圾收集箱内壁、用于固定垃圾袋的垃圾袋固定夹11。
箱体1起承载作用，是其他各部分的基础与支撑，应采用高强度树脂材料制造，表面进行抛光处理。其边角处应设置倒圆角，以避免对使用者造成伤害。在其正面和侧面应设置多个开口，用于安装垃圾收集箱3、垃圾投掷口外盖7、屏幕8以及控制按键9，开口的尺寸应考虑与以上各组成部分适配的问题。
垃圾收集箱3的一端固定有垃圾收集箱门，其尺寸应与箱体1侧面的开口相对应，并略大于垃圾收集箱主体。垃圾收集箱3的两个侧面安装有滑道10，滑道10的另一个轨道安装在箱体1内壁的相应位置。滑道10可采取钢珠式滑道，两端应进行增大阻尼处理，以获得更大的稳定性。垃圾收集箱3的内壁安装有数个红外激光发射、接收装置，每对红外激光发射、接收装置组成一条体积检测射线。位于相同高度且相互垂直的4条体积检测射线可组成一道“井”字形体积检测平面，其中任何一条体积检测射线被遮挡都意味着垃圾收集箱内3内的垃圾体积已经达到了相应高度。在垃圾收集箱3中，可设置多个体积检测平面以进行更为精确的垃圾体积检测。体积检测平面数量可根据精度要求进行调整。
垃圾投掷口外盖7安装在垃圾投掷口5的外侧，通过其下边沿设置的铰链与箱体1相连接。为增加使用的便利性，应保证垃圾投掷口外盖7在关闭状态下与箱体1的正面对齐。为控制垃圾投掷口外盖的开闭，应在箱体1内部对应与垃圾投掷口5上部的位置竖直安装一杆式电磁铁，可由电压控制动子上下运动。垃圾桶投掷口外盖7的上表面相应位置应设置一凹槽，以实现受控开启的目的。当需要开启垃圾投掷口外盖7时，单片机给予伸缩式电磁铁一短时高电压，动子从垃圾投掷口外盖7上表面的凹槽中弹出，垃圾投掷口外盖7开启。为方便关闭垃圾投掷口外盖7，可将电磁铁动子末端加工为楔形，只需推动垃圾投掷口外盖7即可实现其关闭。垃圾投掷口外盖7的外侧设置有小孔，小孔内放置距离感应器6，用于监测物体距离并判断是否需要开启垃圾投掷口外盖7。为避免在垃圾投掷的过程中出现垃圾不慎掉落至箱外的的情况，可在垃圾投掷口5两侧分别安装一扇形挡板，以提高垃圾投掷的准确性。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
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