梁付强 赵伟 吴泓怡 赵鑫 谢思映

摘要：如今，随着社会工业的发展，空气质量问题日益严重，给人们生活带来不便，甚至危害健康，防雾霾口罩应运而生。本文基于ARM处理器研究设计了一种耳口一体高性能防检雾霾口罩，是一种具有低成本、佩戴舒适、隔离效果佳的智能防护口罩。采用ARM作为核心处理器，再通过高速WIFI模块连接手机，根据口罩内温、湿度实际情况实时控制智能口罩的送风模式，从而调节口罩内环境参数，同时具有显示功能。实验结果表明，本智能口罩的研究与设计极具推广价值。

关键词：ARM处理器；防雾霾口罩；高速WIFI；参数调节

引言

传统的防雾霾口罩只有单纯的防雾霾功效，无法得知口罩内部环境是否良好，温湿度是否适宜，散热散湿效果差，冬天易导致眼睛起雾等。针对以上问题，设计一个有效降低佩戴者使用负荷且能显示口罩内环境的防雾霾口罩是十分有必要的。因此，本文對智能防雾霾口罩的研究就非常具有现实意义。

1 ARM处理器

ARM（Advanced RISC Machine）处理器是一种以低成本低功耗功能强为特点的RISC微处理器。本文设计口罩使用的处理器拥有UART以及SPI（Serial PeriPheral Interface，串行外设接口）接口，而nRF2401用的是DRI、CLK和DATA三线传输。由于受到速率影响，本文使用SPI接口实现处理器与nRF2401的连接。MCU与各种诸如网络控制器、Flash RAM、LCD显示驱动器等外围设备的通信可以使用SPI接口进行，以交换通信信息。外围设备包括和MUC等。如图1所示，为典型的SPI接口主从式总线结构。

本研究设计的口罩在最前端装有风扇通风，内部装有STM32、蓝牙、电池、温湿度测量仪、无线充电圈以及灰尘测量仪，内壁装有OLED显示屏，能够显示实时温度湿度。……