新型便攜除螨儀的設計

陳芷榕 唐文 劉芳 劉研 馬昌嵩

摘要：目前，螨蟲問題一直影響當今人們的生活品質，吸塵器如今也已普及。如今，我們可以利用單片機體積小，功耗低，控制功能強、便于微型化的特點。并且，在家用電器上使用單片機，可以降低生產成本。因此，我們將吸塵器與除螨相結合，并且利用單片機技術降低成本。通過實驗，利用現有的技術完成了最終的效果，達到了預期的設計目標。

關鍵詞：除螨儀;單片機;吸塵器;螨蟲

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0237-02

開放科學（資源服務）標識碼（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

螨蟲寄生部位疥螨常寄生于皮膚較柔軟嫩薄之處，活動與挖掘隧道疥螨寄生在宿主表皮角質層的深處，以角質組織和淋巴液為食，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。隧道最長可達10～15mm。以雌螨所挖的隧道最長，每隔一段距離有小縱向通道通至表皮。雄螨與后若蟲亦可單獨挖掘，但極短，前若蟲與幼蟲則不能挖掘隧道，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，此時也是最易感染新宿主的時期。.溫濕度的影響雌性成蟲離開宿主后的活動、壽命及感染的能力與所處環境的溫度和相對濕度有關。溫度較低，濕度較大時壽命較長，而高溫低濕則對其生存不利。雌螨最適擴散的溫度為15～31℃，有效擴散時限為1～6.95天，在此時限內活動正常并具感染能力。因此，根據螨蟲的生活習性，再加上在網上進行搜索，我們組得出通過加熱發熱片至50-60攝氏度，可將螨蟲殺死。

1 系統總體設計

本系統采用單片機技術、傳感器技術以及繼電器技術設計了一款新型除螨儀，通過誘導物將螨蟲從小孔中吸引過來附著在誘導物上，在單片機的控制下通過風扇轉動，將螨蟲吸入除螨室中，由加熱片同步工作，將吸入到內部的螨蟲通過高溫殺死。

首先將繼電器的VCC連接VCC，GND端連接GND;再通過單片機IO口連接繼電器的IN端，實現單片機控制;其次，將加熱片，風扇，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，使加熱片和風扇的工作。

2 硬件系統的搭建

2.1 外設的選擇

本系統選擇的外設主要有：風扇、發熱片。

2.1.1風扇：扇葉和電機組合形成

PTC恒溫發熱片的優勢：目前來說，中小功率加熱場合，PTC發熱片具有恒溫發熱，無明火，表面不發紅，熱轉換率;受電源電壓波動影響極小，使用壽命長等傳統發熱元件無法比擬的優勢;尺寸小，使于安裝和二次開發。表面恒溫，不令因為溫度持續升高而損壞被而熱設備;無明火，不易誘發火災和爆炸;節能，適合于小功率設備的常年保溫和預熱;長壽命，適用常年自動化無人值守的小型設備加熱，除潮;可常年干燒，加熱液體時，液體燒干也不會損壞;功率可自動調節，散熱快功率大，散熱小則功率自動變小。

2.2? 控制器的選擇

SST89E516RD單片機：SST系列單片機是一款高性能的8051內核的單片機，屬于8位FLASHFLEX51系列單片機。FLASHFLEX51 是在高級FLASH CMOS半導體工藝下設計和生產出的單片機產品之一。器件都有相同的功能強大的指令系統，并且和8xC5x器件兼容。

單片機有72K片內FLASH EEPROM程序存儲器，它利用了SST的超級FLASH 專利技術，這些都是SST的領先技術。超級FLASH存儲器被分成兩個獨立的程序存儲塊，基本FLASHBlock0占用64/32K字節片內程序存儲空間，二級FLASH? Block 1占用8K字節的片內程序存儲空間;8K字節的二級FLASH塊能被映射到64/32K字節低地址空間它也能從程序計數器中被隱藏掉而用作一個獨立的類似EEPROM的數據存儲器。

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（本實驗繼電器工作電壓是5v）;DC-：接電源負極;IN：可以高或低電平控制繼電器吸合（本實驗接到單片機的IO口）。

繼電器輸出端：NO：繼電器常開接口，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 軟件設計

軟件通過C語言編程，在開發板上，首先，要實現按鍵來控制繼電器的工作狀態，于是需要在程序中先定義按鍵，通常由于按鍵所用的開關都是機械彈性開關，當機械觸點斷開、閉合時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上就穩定的接通，在斷開時也不會一下子徹底斷開，而是在閉合和斷開的瞬間伴隨了一連串的抖動，所以必須要進行按鍵的消抖處理。而此次設計中選用了軟件實現消抖，一般是延時10ms。為了實現定時的功能，在程序里，設計了延時1s的子程序，由于單片機的晶振是12Mhz，一個機器周期為1us，通過for循環函數來實現，在for語句中選擇了j<21738，為了實驗易觀察，選擇延遲5s，即用delay_1s（5）來實現。

4 總結

除螨機是吸塵器的一種功能升級產品除螨機與普通的吸塵器有很大的不同。除螨吸塵器構造里是增加了一個叫HEPA技術的過濾器，你可以理解成一種很專業的網， 它的密度很高就算連肉眼看不見的的蟲也鉆不過去當吸塵器的吸力將螨蟲吸進機體內，螨蟲就被強大的吸力用力撞在HEPA網上那就可以真正將螨蟲清除掉了。本系統采用誘導螨蟲進入室內然后高溫殺死，具有較好的應用前景。

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【通聯編輯：王力】