多功能廚房安全系統(tǒng)研究

張馨+呂現(xiàn)釗

摘 要：通過對家庭廚房安全隱患的分析，設(shè)計(jì)了一套以51單片機(jī)最小系統(tǒng)為主核心板控制的多功能廚房安全檢測系統(tǒng)，利用時(shí)鐘芯片DS12C887把采集到的時(shí)間信號(hào)反饋給單片機(jī)再通過12864液晶顯示屏顯示，同時(shí)對溫度、煙霧的檢測得出廚房環(huán)境是否安全。通過實(shí)驗(yàn)表明本系統(tǒng)能夠精確的顯示時(shí)間、溫度和煙霧值，當(dāng)煙霧濃度超出正常范圍，蜂鳴器報(bào)警。此檢測系統(tǒng)有良好的人機(jī)交互界面，獨(dú)立的設(shè)置功能，集成度高且占用空間小，可以隨時(shí)掌握廚房安全狀態(tài)，價(jià)格便宜，適用于普通家庭。

關(guān)鍵詞：STC89C51單片機(jī)；電子時(shí)鐘模塊；廚房安全；智能化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.242

0 引言

近年來，廚房事故頻繁發(fā)生。據(jù)調(diào)查，在2015年1月至5月就有20起廚房事故的發(fā)生，損壞的財(cái)物不計(jì)其數(shù)，有的甚至還威脅到了人身安全，故本文擬研究一種適用于廚房的安全檢測系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)概述

1.1 硬件組成電路框圖

廚房安全檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分主要由微處理器、煙霧傳感器、溫度傳感器、LCD顯示模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊等組成，具體如圖1所示。

1.2 電路基本工作原理及主要功能介紹

該系統(tǒng)通過傳感器模塊采集傳感器輸出的電壓值和經(jīng)電子時(shí)鐘芯片采集輸出的電壓值，將采集到的所有數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)部分送入到12864顯示屏進(jìn)行顯示。

2 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)

2.1 微處理器控制單元

本系統(tǒng)采用的是51系列單片機(jī)作為處理器，此款單片機(jī)價(jià)格便宜，性價(jià)比高，具有低功耗、集成度高、簡單結(jié)構(gòu)、處理數(shù)據(jù)快等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 液晶顯示電路

12864液晶顯示屏與單片機(jī)相連，接收單片機(jī)輸出的信號(hào)并且在屏幕上面顯示出來，其主要顯示煙霧、溫度、時(shí)間等信息，具體電路圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件代碼調(diào)試

系統(tǒng)開始工作，首先初始化LCD12864、UART串口、外部中斷等，初始化結(jié)束程序進(jìn)入大循環(huán)。通過傳感器采集煙霧和溫度的信息反饋給單片機(jī)，單片機(jī)會(huì)把信息進(jìn)行處理并在顯示屏上顯示實(shí)時(shí)數(shù)值。

4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

系統(tǒng)的程序在Keil 5下編寫、調(diào)試，之后生成Hex文件，并由CH340下載器寫入單片機(jī)中，然后將單片機(jī)電源模塊和PC通過USART串口連接起來。當(dāng)系統(tǒng)程序正常運(yùn)行時(shí)，則液晶上顯示廚房實(shí)時(shí)溫度、空氣中煤氣含量和實(shí)時(shí)時(shí)間[8]，如圖5、6所示。提前設(shè)置煤氣闕值為12，讓打火機(jī)在煙霧傳感器附近放氣，當(dāng)超過煤氣闕值時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。

5 結(jié)語

本文利用51單片機(jī)與各種傳感器、芯片相結(jié)合，通過不斷地對軟硬件進(jìn)行修改、參數(shù)的改定，最終實(shí)現(xiàn)了廚房安全檢測系統(tǒng)的基本功能。本系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，報(bào)警錯(cuò)誤率低，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，價(jià)格便宜，適用于普通家庭。

參考文獻(xiàn)：

[1]李校紅.基于AT89C2051單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化智能燃?xì)庑孤z測報(bào)警器的設(shè)計(jì)[J].電子測試，2014（11）：55-57.

[2]余華星，孫增麗，倉啦，旦增多吉，普布卓瑪，何志權(quán).基于STC89C52的家用天然氣自動(dòng)報(bào)警顯示裝置的設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2016（19）：276-278.

[3]呂建波.基于單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20的測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2012（19）：117-119.