2.1 功能设计
本次基于物联网的家庭版防疫面罩设计采用单片机作为主控核心，利用温度检测模块、红外检测模块、风扇控制器模块、紫外线消毒模块、报警提示模块构成整个系统。在系统设计上，主要包括以下功能：
（1）系统具有人体监测功能，采用红外传感器检测口罩是否有人佩戴。当有人佩戴时，消毒关闭，风扇开始进气工作；当没人佩戴时，进气扇关闭，消毒工作开始。
（2）系统具有体温监测功能，当佩戴口罩时，检测人体体温，并设定安全阈值。
（3）系统具有蜂鸣器报警功能，当检测的人体温度超过阈值时，蜂鸣器报警，用来提醒用户进行降温处理或就医。
（4）系统应用风扇实现通风功能，当检测到口罩有人佩戴时，风扇开启，以保持空气流通。
（5）系统利用LED灯模拟消毒功能，当人体红外传感器未检测到人时，进行紫外线消毒，消毒一段时间后自动关闭。
在防疫面罩设计中，需要实现的功能较多，因此需要根据实际情况，考虑到系统功能的可实现性，对系统内部各个功能模块进行器件选型，确定系统整体架构。
2.4 系统总体 方案设计
根据防疫面罩设计的实际应用需求，从硬件电路以及软件程序两个方面展开系统设计。按照系统设计功能以及功能选型的结果，制定了如图2.1所示的系统总体框图。系统采用STM32单片机作为控制器，在传感器检测模块中包括的DS18B20温度检测模块、红外检测模块实现人体体温以及戴口罩的状态检测。系统采用风扇模块实现通风，保证佩戴口罩过程中的舒适性，应用LED灯模拟紫外线消毒，保证防疫面罩使用过程中的安全，并且会通过串口将数据上传到PC电脑的串口助手，方便用户了解相关信息。
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