新型便攜除螨儀的設(shè)計(jì)

陳芷榕 唐文 劉芳 劉研 馬昌嵩

摘要：目前，螨蟲(chóng)問(wèn)題一直影響當(dāng)今人們的生活品質(zhì)，吸塵器如今也已普及。如今，我們可以利用單片機(jī)體積小，功耗低，控制功能強(qiáng)、便于微型化的特點(diǎn)。并且，在家用電器上使用單片機(jī)，可以降低生產(chǎn)成本。因此，我們將吸塵器與除螨相結(jié)合，并且利用單片機(jī)技術(shù)降低成本。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，利用現(xiàn)有的技術(shù)完成了最終的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：除螨儀;單片機(jī);吸塵器;螨蟲(chóng)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）17-0237-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： At present， the problem of mites has been affecting the quality of life of today's people， and vacuum cleaners are now popular. Nowadays， we can make use of the characteristics of small size， low power consumption， strong control function and easy to miniaturize. Moreover， the use of MCU in household appliances can reduce production costs. Therefore， we combine vacuum cleaner with mite removal， and use single-chip technology to reduce costs. Through the experiment， the final effect is achieved by using the existing technology， and the anticipated design goal is achieved.

Key words： Acaricide Removal Instrument; Single Chip Microcomputer; Vacuum Cleaner; Acarid

螨蟲(chóng)寄生部位疥螨常寄生于皮膚較柔軟嫩薄之處，活動(dòng)與挖掘隧道疥螨寄生在宿主表皮角質(zhì)層的深處，以角質(zhì)組織和淋巴液為食，并以螯肢和前跗爪挖掘，逐漸形成一條與皮膚平行的蜿蜒隧道。隧道最長(zhǎng)可達(dá)10～15mm。以雌螨所挖的隧道最長(zhǎng)，每隔一段距離有小縱向通道通至表皮。雄螨與后若蟲(chóng)亦可單獨(dú)挖掘，但極短，前若蟲(chóng)與幼蟲(chóng)則不能挖掘隧道，只生活在雌螨所挖的隧道中。雌螨每天能挖0.5～5mm，一般不深入到角質(zhì)層的下面。交配受精后的雌螨，最為活躍，每分鐘可爬行2.5cm，此時(shí)也是最易感染新宿主的時(shí)期。.溫濕度的影響雌性成蟲(chóng)離開(kāi)宿主后的活動(dòng)、壽命及感染的能力與所處環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度有關(guān)。溫度較低，濕度較大時(shí)壽命較長(zhǎng)，而高溫低濕則對(duì)其生存不利。雌螨最適擴(kuò)散的溫度為15～31℃，有效擴(kuò)散時(shí)限為1～6.95天，在此時(shí)限內(nèi)活動(dòng)正常并具感染能力。因此，根據(jù)螨蟲(chóng)的生活習(xí)性，再加上在網(wǎng)上進(jìn)行搜索，我們組得出通過(guò)加熱發(fā)熱片至50-60攝氏度，可將螨蟲(chóng)殺死。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及繼電器技術(shù)設(shè)計(jì)了一款新型除螨儀，通過(guò)誘導(dǎo)物將螨蟲(chóng)從小孔中吸引過(guò)來(lái)附著在誘導(dǎo)物上，在單片機(jī)的控制下通過(guò)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，將螨蟲(chóng)吸入除螨室中，由加熱片同步工作，將吸入到內(nèi)部的螨蟲(chóng)通過(guò)高溫殺死。

首先將繼電器的VCC連接VCC，GND端連接GND;再通過(guò)單片機(jī)IO口連接繼電器的IN端，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制;其次，將加熱片，風(fēng)扇，5v電源串連到繼電器的NO，COM端;之后，按鍵控制繼電器的工作;最后，按下按鍵，使加熱片和風(fēng)扇的工作。

2 硬件系統(tǒng)的搭建

2.1 外設(shè)的選擇

本系統(tǒng)選擇的外設(shè)主要有：風(fēng)扇、發(fā)熱片。

2.1.1風(fēng)扇：扇葉和電機(jī)組合形成

PTC恒溫發(fā)熱片的優(yōu)勢(shì)：目前來(lái)說(shuō)，中小功率加熱場(chǎng)合，PTC發(fā)熱片具有恒溫發(fā)熱，無(wú)明火，表面不發(fā)紅，熱轉(zhuǎn)換率;受電源電壓波動(dòng)影響極小，使用壽命長(zhǎng)等傳統(tǒng)發(fā)熱元件無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì);尺寸小，使于安裝和二次開(kāi)發(fā)。表面恒溫，不令因?yàn)闇囟瘸掷m(xù)升高而損壞被而熱設(shè)備;無(wú)明火，不易誘發(fā)火災(zāi)和爆炸;節(jié)能，適合于小功率設(shè)備的常年保溫和預(yù)熱;長(zhǎng)壽命，適用常年自動(dòng)化無(wú)人值守的小型設(shè)備加熱，除潮;可常年干燒，加熱液體時(shí)，液體燒干也不會(huì)損壞;功率可自動(dòng)調(diào)節(jié)，散熱快功率大，散熱小則功率自動(dòng)變小。

2.2? 控制器的選擇

SST89E516RD單片機(jī)：SST系列單片機(jī)是一款高性能的8051內(nèi)核的單片機(jī)，屬于8位FLASHFLEX51系列單片機(jī)。FLASHFLEX51 是在高級(jí)FLASH CMOS半導(dǎo)體工藝下設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出的單片機(jī)產(chǎn)品之一。器件都有相同的功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，并且和8xC5x器件兼容。

單片機(jī)有72K片內(nèi)FLASH EEPROM程序存儲(chǔ)器，它利用了SST的超級(jí)FLASH 專利技術(shù)，這些都是SST的領(lǐng)先技術(shù)。超級(jí)FLASH存儲(chǔ)器被分成兩個(gè)獨(dú)立的程序存儲(chǔ)塊，基本FLASHBlock0占用64/32K字節(jié)片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間，二級(jí)FLASH? Block 1占用8K字節(jié)的片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間;8K字節(jié)的二級(jí)FLASH塊能被映射到64/32K字節(jié)低地址空間它也能從程序計(jì)數(shù)器中被隱藏掉而用作一個(gè)獨(dú)立的類似EEPROM的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

2.3 繼電器模塊

繼電器選擇的是1路5v的電磁繼電器。

繼電器使用：DC+：接電源正極（本實(shí)驗(yàn)繼電器工作電壓是5v）;DC-：接電源負(fù)極;IN：可以高或低電平控制繼電器吸合（本實(shí)驗(yàn)接到單片機(jī)的IO口）。

繼電器輸出端：NO：繼電器常開(kāi)接口，繼電器吸合前懸空，吸合后與COM短接;COM：繼電器公用接口;NC：繼電器常閉接口，繼電器吸合前與COM短接，吸合后懸空。

3 軟件設(shè)計(jì)

軟件通過(guò)C語(yǔ)言編程，在開(kāi)發(fā)板上，首先，要實(shí)現(xiàn)按鍵來(lái)控制繼電器的工作狀態(tài)，于是需要在程序中先定義按鍵，通常由于按鍵所用的開(kāi)關(guān)都是機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上就穩(wěn)定的接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下子徹底斷開(kāi)，而是在閉合和斷開(kāi)的瞬間伴隨了一連串的抖動(dòng)，所以必須要進(jìn)行按鍵的消抖處理。而此次設(shè)計(jì)中選用了軟件實(shí)現(xiàn)消抖，一般是延時(shí)10ms。為了實(shí)現(xiàn)定時(shí)的功能，在程序里，設(shè)計(jì)了延時(shí)1s的子程序，由于單片機(jī)的晶振是12Mhz，一個(gè)機(jī)器周期為1us，通過(guò)for循環(huán)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在for語(yǔ)句中選擇了j<21738，為了實(shí)驗(yàn)易觀察，選擇延遲5s，即用delay_1s（5）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 總結(jié)

除螨機(jī)是吸塵器的一種功能升級(jí)產(chǎn)品除螨機(jī)與普通的吸塵器有很大的不同。除螨吸塵器構(gòu)造里是增加了一個(gè)叫HEPA技術(shù)的過(guò)濾器，你可以理解成一種很專業(yè)的網(wǎng)， 它的密度很高就算連肉眼看不見(jiàn)的的蟲(chóng)也鉆不過(guò)去當(dāng)吸塵器的吸力將螨蟲(chóng)吸進(jìn)機(jī)體內(nèi)，螨蟲(chóng)就被強(qiáng)大的吸力用力撞在HEPA網(wǎng)上那就可以真正將螨蟲(chóng)清除掉了。本系統(tǒng)采用誘導(dǎo)螨蟲(chóng)進(jìn)入室內(nèi)然后高溫殺死，具有較好的應(yīng)用前景。

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【通聯(lián)編輯：王力】