针对蚊子计数的高精度高灵敏度光栅装置的制作方法

本实用新型属于防疫监控技术领域，尤其是一种针对蚊子计数的高精度高灵敏度光栅装置。

背景技术：

目前，我国逐渐成为世界经济大国，人民生活水平大幅提高。由于我国人口众多、土广大，因此在防疫防病方面存在很多困难，尤其是蚊子能够传播多种疾病，是威胁人类健康的重要病媒昆虫，如疟疾、登革热、乙型脑炎、丝虫病、黄热病等均由蚊子传播。

有资料显示，每年约有7亿人被蚊子传染上各种疾病，且每17人中，就有1人死亡。预防这类疾病发生的重要手段便是控制蚊子这类病媒昆虫的密度，而控制蚊子密度的前提则需要准确及时地对蚊子数据监测。因此，蚊子发生动态的监测在现代公共疾病预防体系中非常重要。

目前，现有的蚊子监测方法，通常通过监测人员现场回收蚊子诱捕器的储蚊袋，并在实验室中人工计数蚊子袋中蚊子数量，这种方法存在一定的滞后性，且由于监测人员要回收数十个储蚊袋，工作量巨大。由于蚊子体积过小，并且在一定空间时间范围内其飞行速度较快，不容易被探测并计数，因此，如何对进入蚊子诱捕器内的蚊子进行准确计数是目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种针对蚊子计数的高精度高灵敏度光栅装置，解决对进入蚊子诱捕器内的蚊子进行准确计数的问题。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种针对蚊子计数的高精度高灵敏度光栅装置，包括方框形机壳、红外发射板、红外接收板和控制电路板，所述红外发射板和红外接收板相对安装在方框形机壳内侧，所述控制电路板安装在红外接收板的内侧，在方框形机壳外安装有控制线并与方框形机壳内的主控电路板相连接；所述控制电路板包括单片机及电源模块、信号调理电路和通信模块，所述单片机及电源模块与红外发射板相连接，所述红外发射板向红外接收板发送红外信号，所述红外接收板用于采集红外发射板发射的红外信号，所述信号调理电路的输入端与红外接收板相连接并对红外接收板接收的信号进行调理放大，所述信号调理电路的输出端与单片机及电源模块相连接，所述单片机及电源模块与通信模块相连接并通过控制线将计数结果输出。

所述红外发射板、红外接收板外侧分别安装有红外滤光片。

所述红外发射板采用大功率红外线发光管，红外发射板发出高精度红外光线，每条红外线发光管线间隔小于0.5mm，反应时间小于1ms。

所述单片机及电源模块包括单片机模块和电源模块，该单片机模块采用STM32系列单片机，所述电源模块采用LDO电源芯片。

所述信号调理电路采用高精度的运放系列芯片。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型采用一对红外发射板和红外接收板并通过控制电路实现对蚊子的高精度高灵敏度的计数功能，将其安装在蚊子诱捕器终端并实现蚊子远程实时监测功能，解决现有蚊子监测系统不能够对蚊子实施计数的问题，具有实时性强、准确性高等特点。

2、本实用新型实现对蚊子的自动计数功能，能够实现长时间连续实时的蚊子监测功能，可大幅减少疾病预防检测人员的工作量，让他们脱离为疾病预防控制工作时监测蚊子密度而人工计数蚊子数量，浪费大量的时间、精力，让他们有时间去完成更重要的工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的外观示意图；

图3为本实用新型的电控原理图；

图4是信号调理电路的电路图；

其中，1-红外信号调理板，2-红外接收板，3-第二红外滤光片，4-红外发射板，5-机壳，6-第一红外滤光片,7-控制线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。

一种针对蚊子计数的高精度高灵敏度光栅装置，如图1及图2所示，包括机壳5、红外发射板4、第一红外滤光片6、第二红外滤光片3、红外接收板2和控制电路板1，所述机壳为方框形结构，所述红外发射板和红外接收板相对安装在方框形机壳内侧，第一红外滤光片、第二红外滤光片分别安装在红外发射板和红外接收板的外侧，所述控制电路板安装在红外接收板的内侧，在机壳外安装有控制线7并与机壳内的主控电路板相连接。本实用新型安装在蚊子诱捕器，实现对进入蚊子诱捕器的蚊子的准确计数功能。

如图3所示，所述控制电路板包括单片机及电源模块、信号调理电路和通信模块，所述单片机及电源模块与红外发射板相连接，所述红外发射板向红外接收板发送红外信号，所述红外接收板用于采集红外发射板发射的红外信号，所述信号调理电路的输入端与红外接收板相连接并对红外接收板接收的信号进行调理，调理后的信号传送给单片机及电源模块，由单片机实现计数功能，单片机及电源模块的输出端与通信模块相连接，单片机将计数结果传送给蚊子诱捕器，并由蚊子诱捕器传送给云平台，从而实现远程上传功能。在红外发射板和红外接收板之间分别设置第一红外滤光片、第二红外滤光片可发射光和接收光更加干净，提高检测的灵敏度。本实用新型将单片机及电源模块、信号调理电路和通信模块集成到一块电路板上，减小了信号的衰减简化了调试和生产流程。

在本实施例中，单片机及电源模块包括单片机和电源，单片机采用了以Cortex-M3内核，CPU最高速度达72MHz的STM32系列的MCU。该STM32系列器件具有如下特性：(1)超低的价格：以8位机的价格，得到32位机，是STM32最大的优势；(2)超多的外设：STM32拥有包括：FSMC、TIMER、SPI、IIC、USB、CAN、IIS、SDIO、ADC、DAC、RTC、DMA等众多外设及功能，具有极高的集成度；(3)优异的实时性能：84个中断，16级可编程优先级，并且所有的引脚都可以作为中断输入；(4)杰出的功耗控制：STM32各个外设都有自己的独立时钟开关，可以通过关闭相应外设的时钟来降低功耗。电源部分采用线性的LDO电源芯片为整个系统提供了必要的能源供应。通信模块可以采用串口通讯系列芯片实现数据传输功能。

如图4所示，所述信号调理电路采用高精度的仪表运放系列芯片NJM2904对传感器捕捉到的信号进行整理和放大并修整成电路需要的波形用户后级电路的使用。NJM2904芯片包括2个独立、高增益、内部补偿频率的运算放大器，可广泛用于以宽电压范围的单电源工作。低电源电流消耗不依赖于电源电压的大小。信号调理电路将整理及放大后的信号传送给单片机中进行处理。

在本实施例中，红外发射板上采用大功率红外线发光管，通过精密的发光管驱动恒流恒压电路驱动红外发射管，使得发光管产生稳定的不可见红外线用于对细小物体的检测。红外发射板发出高精度红外光线，每条管线间隔小于0.5mm，反应时间小于1ms。由于红外发射板光线间距小于0.5mm，这样能够确保蚊子在通过光栅时能够遮挡光线，从而为单片机的计数计数提供可能。

红外接收板能够接收到红外光，当有物体遮挡住红外光线时，红外接收板无法接收到正常数量的光线，导致电路板上电压变化，其反应速度精度为1ms，电压信号的变化通过信号调理电路传送给单片机及电源模块，由单片机完成计数功能。红外接收板能够接收到红外发射板发出的红外光线，当有蚊子飞过高精度高灵敏度光栅时，其光接收模块的电压发生变化，从而为计数器计数，其反应速度精度为1ms。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。