一种熟食销售中的驱蝇装置的设计

论文总字数：25781字

目 录

1绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外现状 1

1.3 研究内容 1

2.系统方案的设计 2

3 硬件的相关设计 3

3.1 核心处理器的选择 3

3.2感知模块电路的设计 5

3.2.1感知模块元器件的选择 5

3.2.2超声波模块的电气参数 6

3.2.4 超声波模块的电平触发测距工作原理 6

3.2.5超声波模块的串口触发测距的工作原理 6

3.3无线通信模块电路的设计 6

3.3.1蓝牙模块的性能概要 7

3.4 发生装置的设计 7

4 系统的软件设计 8

4.1下位机软件的相关设计 8

4.1.1 数据传输格式 8

4.1.2下位机的工作流程 9

4.2上位机移动端的程序设计 11

4.2.1蓝牙模块的通讯设计 13

5 模块之间的组装及调试检测 15

5.1 实物的电路调试 15

5.2 实物的软件调试 16

5.3 调试结论 17

6 展望与总结 18

6.1 总结 18

6.2 展望 18

参考文献 19

致谢 21

附录一 工作模块程序主函数 22

附录二 移动端程序主函数 25

一种熟食中的智能驱蝇装置设计

吴程

，China

Abstract：There are few methods to expel parasite in our daily life.The most common ways are physical method,artificial method and decoy mosquito lamp which cause a lot of energy waste.On the market,the system structure and function of fly apparatus are relatively single and cannot follow the pace toward the high informationization and intelligent direction.But with the technology of single chip is becoming more and more mature and the use of the gradual expansion of the scope, you can find out more convenient, affordable, stable method. This design is mainly based on the production of MSP430 micro controller can be intelligent perception of flies activities, and drives the related drive device operation, can send messages to the mobile terminal alarm device. This design is mainly based on the production of MSP430 micro controller can be intelligent perception of flies activities, and drives the related drive device operation, can send messages to the mobile terminal alarm device. This design is mainly based on the production of MSP430 micro controller which is perception of flies activities through advanced smart sensing technologies, and drives the related drive device operation to send messages to the mobile terminal alarm device. The module to percent movement of flies is mainly used ultrasonic imitate the working principle of the sonar.The processor will process signal and drive generator when the module percent the movement of flies.Then the buzzer alarm will be on and let the user know through the Bluetooth module for data transmission to the mobile terminal.

Key words:msp430；Bluetooth；ultrasonic transducer.

1绪论

1.1 研究背景

蝇类隶属于双翅目、环裂亚目，种类数不胜数，就我们国家常见的都有318种之多，其中对人类有害的，当然也有对人类有益的。声名狼籍的苍蝇，为害人体健康，传染各种恶疾，是家庭中的主要害虫之一，也是四害之一。

一旦气温升高，苍蝇这的可以说是随处可见，更别说是厨房、垃圾堆、厕所等地了。人们一见了苍蝇就倒胃口，更别说苍蝇还会传播各种各样的疾病和寄生虫。苍蝇可以说是细菌、病毒、寄生虫的载体。当人们吃了被污染的食物，亦或是使用被污染的食具进食时，就可能会感染肠道传染病或寄生虫等疾病。

所以熟食店中对苍蝇的预防以及消杀就显得额外重要。毕竟商家不希望看到顾客因为食用自己家的食物而引起腹泻或者感染其他疾病。现在生产生活中主要常见的驱蝇设施主要为人工拍打，引蚊蝇灯和喷洒杀虫剂等。显然喷洒杀虫剂并不能运用到熟食驱蝇当中，而人工拍打效率低下且效果极差，引蚊蝇灯又必须全天候开启，造成了不必要的能源资源浪费。

在人工智能AI日益强大的今天，人们的穿戴设备，服务方式和旅游交通等智能化设备也随处可见。智能服务行业，取代手工操控，帮助人们生产生活中遇到的各种难题，生活的节奏也很快被带动。尤其是服务行业，单片机使用更是普遍。在学生课题研究领域，TI公司的Msp430低功耗单片机，TIVA单片机，甚至更为强大的beaglebone (主频达到1GHz),ST公司的ARM内核的stm32 型号单片机，国产STC51单片机十分流行。在价格比较低的情况下，这些单片机集成的模块也越来越多，主频也越来越快，方便大众进行开发。随着单片机的日益普及，其成本大幅度下降。实用范围越来越广，稳定性也十分可观，各项技术日趋成熟。传感器也是如此。

1.2 国内外现状

现如今对熟食的驱蝇方式仅仅停留在使用简单的物理方法或人工驱蝇，驱蝇灯已经算是比较先进的驱蝇方法。以上方法不仅浪费人力物力，而且效率低下。 市面上其他的驱蝇装置也不是十分常见，食品安全问题也不容乐观。 随着人们生活水平的提高，越来越注重食品卫生，那些简单的驱蝇方法并不能让人们感到放心。

1.3 研究内容

此项目旨在设计一个驱蝇装置，主要基于单片机开发板进行硬件平台设计和搭建，系统采纳感知传感器获取苍蝇的活动信息，并驱使相关的发生装置工作，达到所要求的卫生安全标准，并尽量采用低成本的元器件制作，具有智能感知，实施驱蝇，和报警等功能。

2.系统方案的设计

此项目的总体构思为，运用现如今发展较为成熟的单片机开发板进行硬件平台为中心处理器，采用超声波检测苍蝇活动信息，当感应到苍蝇活动时，驱动风扇执行机构作出处理，并驱动报警装置，同时通过蓝牙模块给用户发送信息，整个设计采用低成本制作，也要达到卫生安全生产要求。结构框图如图2.1所示。

图2.1 系统结构框图

发送数据时，先通过系统的蓝牙模块与手机蓝牙配对，配对成功后再向手机发送数据并通过APP界面显示相关信息。流程图如图2.2所示。

图2.2 数据发送流程图

3 硬件的相关设计

3.1 核心处理器的选择

主流单片机有很多，比如MCS-51系列，Msp430系列等，但它们的基本构成基本相似，都包括CPU、ROM、RAM、定时/计数器等等，相信只要是学习工科的都清楚，就不一一列举。单片机结构精简，集成了许许多多的常用模块，用户能更加方便快捷的实现各项功能，也变相降低了成本。单片机的结构很稳定，可以无故障地长时间运行，而且在人类无法生存的一些环境中也能正常工作。单片机的CPU十分强大，可以快速准确地进行各项运算。而且单片机的基础工作电压很低，可以方便地集成到其他系统中，也不要额外为其供电，能耗也很低。此设计初步决定选用STC89C51单片机或msp430f149单片机或Arduino系列的开发板，下面是这三个处理器的详细比较。

方案一：采用STC89C51单片机。51单片机的发展历史悠久，经过了漫长的时间的考验，拥有众多优点。它性能强劲，拥有完整的输入输出口、控制端口、以及自身程序的储存空间，而且经过长时间的发展、普及，51单片机的成本一降再降，售价也一路走低。但由于51单片机本身的技术限制，他的很多缺点也日益突出，比如它的运算速度着实不高，51单片机的芯片里的p0口没有上拉电阻，如果要输出高电平时，就必须要外接电阻。51单片机的功耗也较高，对运行环境也比较敏感。

方案二：采用msp430f149单片机。此单片机电流消耗很低，而且可以再电压降至2.5V的环境下正常工作，系统内置LCD驱动，A/D转换，I/O端口，定时器，看门狗等模块，软件可以再自带的RAM中运行，程序可以经过测试引脚装入RAM，而且可以实时运行，方便进行软件的调试并且降低开销。它的CPU的性能也远远超出51系列单片机。

方案三：采用Arduino系列的开发板。Arduino是一款新兴的开发平台，近年来比较火热。它的外设比较多，可以方便的和各种传感器集成。自带的微控制器识别它自身的特殊编程语言，编译成二进制文件，烧录进微控制器。但由于它的开发时间不是很长，稳定性不是太理想，对中文的支持也没有到位。安装驱动还要去国外的网站查找对应型号，很不方便，驱动也经常出现和电脑系统冲突的问题，导致程序经常烧录不进板子里，进程也时而崩溃，所以并不适合本设计。

综上所述，采用方案二。

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