新冠肺炎已经肆虐世界好几年了。我们现在习惯用酒精消毒剂和喷雾剂消毒，但是如何消毒护目镜、钥匙、手机、手表、纸币、笔记本电脑等物品呢？特别是快递包裹，病毒在此类包裹上存活时间较长，从高风险地区流入其他地区，造成传播隐患，大大增加了防疫难度。消毒此类物品的方便解决方案是紫外线(UV)，你可以自己制作紫外线(UV)消毒盒。
波长为紫外线10至400nm光。它的波长比可见光短，但比可见光短X射线长。广泛的紫外线辐射分为三大类：
·波长为315至400nm的UV-A
·波长为280至315nm的UV-B
·波长为100至280nm的UV-C
UV-C灭菌是杀死病原体、病毒和细菌的一种方法。UV-C会破坏病原体DNA，削弱其重要的细胞活动功能。这种杀菌方法的有效性取决于暴露的持续时间、紫外线辐射的强度和波长。因此，尽可能多UV-C 照射消毒物体的整体。
主要有杀菌灯UVC汞灯灯管作为光源发出253.7nm光也可用于255-280波长nm之间的光的UV-C LED。我们在这个项目中使用了两个11瓦杀菌紫外线管。
消毒器的特点是：
·254nm波长具有有效的杀菌效果
·封闭式紫外线防漏盒
·最大限度地提高反射率，提供有效的反射面360度覆盖
·保持门/盖的磁性，以保持其牢固关闭
·如有必要，可暂停计时器
·简单操作开始/恢复和停止/暂停按钮
·显示剩余时间和报警信息的显示屏
·如果盒子的门/盖打开，紫外线灯的安全功能将被关闭
构建
UV-C射线对人体有害，所以请使用适当的保护和隔离外壳。本项目采用空打印机，如图所示。
将铝箔纸贴在盒子的所有内侧，使紫外线散射在盒子内。盒子的外面也可以用牛皮纸覆盖。用扎带把两个11W安装在盒子顶板上的紫外线灯管。
电路和工作
控制核心使用Arduino，占用空间小的可以使用Arduino Pro，但任何Arduino可使用变体。紫外线消毒盒电路图如下图所示。
它包括一个TM1637模块、5V直流电源模块（Module1）、Arduino Nano（Board1）、5V单转换继电器（RL1)一个旋转开关，一个磁控门开关，两个230V AC的UV管和其他部件。
旋转开关看起来像一个模拟电位器，但它是一个设置时间的数字设备，可以在没有任何终点的情况下循环旋转。它不给出任何具体的值，可以解释为给出运动方向。最常见的旋转编码器是计算机鼠标上的滚轮。旋转编码器就像鼠标一样，可以旋转和点击(按下)。其内置压力开关未用于该电路。编码器内部有一个连接到公共接地引脚的槽盘C，两个接触引脚A和B，如下图所示。
除这三个引脚外，还有两个引脚用于瞬时开关(未使用)。当旋钮顺时针旋转时，针脚A在针脚B之前接地，旋钮继续旋转，针脚A在针脚B以前变成了低电平。旋转时可以感觉到咔嗒声，因为有棘爪(停止)。一整圈有20这样的棘爪。
类似地，当旋钮逆时针旋转时，脉冲序列会与引脚一起工作B先变高，再引脚A变高。脉冲序列如下图所示。
这里使用的编码器有五个引脚，如下图所示。编码器的引脚DT连接到Arduino的引脚2，而CLK引脚连接到Arduino的引脚D3。编码器的 和GND引脚分别连接Arduino的5V和GND引脚。
软件设计
通过软件监控A当脚从高到低时，检测B判断旋转方向的脚的电平。B=1时顺时针，B=0时逆时针方向。
设置一个初始值为0的变量，记录脉冲数，即旋转产生的脉冲值。由于编码器是机械的，当旋转位置发生变化时，需要在软件中抖动。
以上编码器任务均由此完成NewEncoder库处理。编码器的引脚A和B必须连接到Arduino中断引脚，因为图书馆使用中断来跟踪旋转。Arduino Uno、Nano或Pro版本只有两个硬件中断引脚，即引脚2和3。如果连接到其他数字输入引脚，编码器将无法工作。
一个4位7段显示器用于显示时间。使用了基于TM1637 IC它只需要显示模块Arduino上两个引脚显示数字。该模块的时钟引脚连接到Arduino引脚4.数据引脚与引脚连接5。
该模块使用Avishay Orpaz的TM1637库。可以使用Arduino IDE搜索安装项目-加载库-管理库选项。
按下开关两个瞬间（S1和S2)用作启停按钮。启动按钮的引脚连接到引脚6.第二个引脚接地。同样，停止按钮连接到Arduino的引脚7。
按钮按下由Matthias Hertel的OneButton仓库处理。它也可以使用。IDE安装项目-加载库-管理库选项。
如上图所示，磁性门感应开关固定在门的上边缘。
磁铁部分连接到门，弹簧开关部分连接到盒子。弹簧开关分别连接到Arduino的引脚D12和GND。D12引脚模式设置为INPUT_PULLUP，激活引脚D12内部上拉电阻。
一个5V蜂鸣器连接Arduino的引脚D11发出报警信号。
如图所示，电路放置在盖子内，前面作为控制面板。
一个5V通过一个继电器2N2222 NPN晶体管连接Arduino的引脚D10.晶体管的基极连接18k电阻限制基极电流。只要D12引脚保持高电平，继电器导通。现成的继电器模块也可以用来代替继电器和晶体管。但是，如果继电器模块采用低电平导通，则需要在软件中进行适当的更改。
继电器的NO端子连接到UV 镇流器，在继电器导通时打开UV灯。当紫外灯打开时，连接到Arduino引脚D13的指示灯LED会亮起。
以下是消毒箱的工作状态：
使用紫外线消毒器
消毒过程取决于紫外线辐射的持续时间和强度。像钥匙这样的小物品应该至少照射两到三分钟，而对于更大的物品，照射时间应该按比例增加。用小钢架把物品放在盒子里，这样紫外线也可以到达物品的下部。
先把待消毒的物品放在钢架上，关上门。打开时，显示屏将显示door.当门关闭时，显示器将变成00:00。现在你可以用旋转开关来设置时间。1:00到10:00如果时间在最大值或最小值时继续旋转编码器，蜂鸣器会发出哔哔声。
现在按下开关。继电器将导通，计时器将开始倒计时。剩下的时间出现在显示屏上。倒计时完成后，将显示end并听到一声长长的哔声。现在你可以开门取出物品了。
关闭时，时间段将自动设置为最后一个设置。如有必要，可使用旋转开关进行更改，或使用旧时间设置对更多物品进行消毒。阴影会影响消毒，所以不要一次储存太多的物品来避免阴影。
如果在倒计时过程中按下停止按钮，显示屏将显示stop按下开始按钮后，倒计时将恢复并像往常一样完成。但是，如果在消毒过程中打开门，则取消过程，并在关闭门时恢复上次设置的时间。门一打开，紫外线灯就会关闭，消毒过程就会停止。在设定时间时，可以按停止按钮重置为00：00。