基于单片机的智能消毒箱设计

张连壮 屠钰强 刘福裕 田皓宇 韩冰 颜安 刘美强

摘要：居家生活离不开健康二字，这其中包括衣食住行的方方面面，无论我们怎么打扫，仍会有许多螨虫、细菌、病毒等。这是就需要一款消毒装置。

关键词：单片机，消毒

1.研究背景

细菌、病毒、螨虫等这些我们看不到的脏东西，在我们的身边、衣物上肆意恒生，小到平常发热感冒，大到如新型冠状病毒。如何有效的对自身预防与消毒成为当下应考虑的问题。

2.国内外发展现状

2.1国内消毒机器人产品情况

（1）悟牛智能消毒机器人所在地：青岛。特点：仿人型轮式机器人，在机器人背部加装自动喷洒装置，实现对工作区域的自动消毒。

（2）灵至科技消毒机器人所在地：上海。特点：轮式移动机器人，机器人内部装有过氧化氢消毒系统，可实现边移动边消毒，单次连续工作时间在3小时以上。

2.2国外消毒机器人产品情况

（1）Xenex：LightStrike Germ-Zapp ing robot，所在地：美国。特点：底盘装有四个被动轮，移动平台上装有高强度就气脉冲紫外线灯和运动传感器，可对室内进行消毒，同时感知消毒区域是否有人员存在。

（2）Lumalier：Tru-D Smar tuvc 所在地：美国，特点：底盘装有四个被动轮，底座上安装有由多 根紫外线灯组成的灯柱。自主开发Sensor 360技术，可以根据室内空间的大小、形状、陈设等，自动调整紫外线光照的强度。

3.智能消毒箱设计

3.1消毒箱的设计理念

消毒设备五花八门，但基本归属于消毒水消毒、紫外线消毒，目前主要针对衣物使用的消毒水是酒精和84消毒液，但酒精属于乙醇，易燃易挥发，84消毒液属于次氯酸钠，大量的次氯酸对上呼吸道粘膜造成伤害，导致呼吸困难，严重者会出现化学性支气管炎、肺炎、甚至肺水肿。

由于不同的消毒水都有一定的危害，我们考虑使用紫外线消毒，研究发现，紫外线对人提有害，不能直接照射到人体上，所以对设备作出一定的调整，设计成一款盒子形状，保证工作时不会泄露光源。

3.2消毒箱设计

消毒箱内部，主要是由灯条和铝箔片构成，消毒箱采用创新性UVCLED紫外消毒技术，箱子里面的灯条可以释放270nm-280nm波长的紫外线，功率7mW-10mW，经过周围铝泊片360°的反射，能够杀死居家物品上多种细菌，杀菌率达99.9%。

消毒箱底部有500万浓度的负离子发生器，可有效的净化衣物异味、餐具霉味、奶瓶腥味等，可以更好的除味杀菌。尤其是家里面有小宝宝的家庭，奶瓶用完之后即便怎么清洗也会残留奶粉腥味儿，负离子就像空气中的维生素一样，可以消除异味。

消毒箱内部安装有一个视觉识别摄像头，使用 Faster R-CNN 中的 altopt 算法進行检测可以正确有效的识别出数据集中的物品，当消毒箱的摄像头识别到植物、动物、或者紫外线敏感物体时，消毒箱停止工作。消毒箱内部设有电池仓其中共 6 个电池组，内部的磁极装置中间连接一个弹簧磁吸式连接头，用来吸附连接电池进行供电，电磁铁和液压杆相配合控制电池盖的开合，做到自动连接、断开电池。

4. 总结

我们设计的一款基于单片机的消毒箱，适用于各种场合，在病毒横行的今天，定时消毒尤为重要。日常生活中有许多不常见或者没注意到的地方会存在大量细菌，像毛巾、内衣、手机、牙刷等都是容易忽视的地方，甚至哪怕你注意到了，但处理方式不对还是会有细菌。比如传统的水煮消毒、75%酒精棉片，也有解决不了的细菌类型，最佳的方式就是采用深紫外线切断细菌的DNARNA来彻底杀死细菌。