基于單片機的電吹風安全自動斷電報警裝置

陽彩霞 劉影 尹夏薇 劉雪梅

摘 要：電吹風屬大功率電器，工作時提供熱風，極易發熱而引發安全事故。為保證使用者的安全，本文介紹了一種可智能控制并自動斷電和報警裝置的電吹風安全系統，其核心控制系統為單片機，配合溫度傳感器、蜂鳴器、程控開關等多種器件。該系統主要實現以下功能：運用熱電阻式溫度傳感器采集電吹風內部溫度，并將其轉換為電壓信號輸出，由單片機將該電壓與預設安全溫度對應輸出電壓進行比較，當溫度傳感器輸出對應溫度超過設定安全溫度范圍時，蜂鳴器報警同時單片機控制程控開關斷開，實現預期目的；而在輸出溫度范圍處于安全范圍內時，電吹風正常工作。

關鍵詞：電吹風；安全系統；單片機

引言：隨著我國經濟水平的不斷提高，人們的生活水平也在不斷改善，電吹風逐漸成為人們日常生活中的必需品。隨著電吹風的普及，其存在的安全問題不容小覷，由于電吹風使用不當帶來的安全事故頻發，造成大量的人身安全損失和財產損失。電吹風屬于大功率電器，在長時間工作時電吹風會發出大量熱量，加上電吹風本身結構特點，散熱效果差，散熱困難。由于熱量難以散出，就可能導致電吹風變形，出現內部過熱躥出電火花，烤化塑料外殼甚至引發火災等問題。另外目前市面上有部分電吹風并沒有按規定額定功率來生產和限制電吹風的使用范圍，存在較大的安全隱患。而目前市場上并沒有合適的此類產品方面的應用，針對這一現狀，急需提供一套使用與電吹風安全防護的系統。

二、系統總體方案：

電吹風工作時主要由電機工作帶動風葉轉動，風葉旋轉后在其后方產生吸力，將冷空氣從電吹風吸風口吸入，冷空氣在通過相應的高熱電熱元件時被加熱，進而轉化為熱風以供使用。在給電吹風通電的前提下，通過開關的切換，實現冷風與熱風的切換。本系統提供了一種將溫度傳感器與蜂鳴報警器系統以及程控開關相結合的電吹風的設計，通過傳感器進行溫度判斷，并配合和蜂鳴器報警器系統實現智能化報警，同時通過程控開關在溫度過高時自動斷電，以確保電吹風使用安全，滿足人們的日常所需。

（一）系統總體結構：

系統主要分為傳感器輸入模塊、單片機控制模塊、報警器模塊以及程控開關電路四個模塊構成。其系統框圖如下：

（二）硬件系統：

在設計方案與選用器材時，由于STC89C52單片機具有性能穩定、程序簡單、可讀性好的優點，本系統采用其作為核心控制部件。STC89C52單片機是由STC公司生產的一款具有高性能、低能耗特點的一種CMOS8位微控制器，使用內核為MCS-51，具有八位字節可編程存儲器。共有40個引腳，4個八位并行I/O接口，1個全雙工異步串行口，內部含有5個中斷源，和兩個16位定時/計數器，以及兩個優先級。該單片機的存儲系統由程序存儲器ROM和數據存儲器RAM組成。另外在空閑模式下，CPU可以暫時停止工作，在這段時間內依然允許數據存儲器RAM、串口、定時/計數器和中斷繼續工作；在掉電保護模式下，數據存儲器RAM內容保存，單片機停止工作，直到下一個復位或中斷。

本系統主要由傳感器輸入模塊對溫度進行實時采集，并將電壓信號經A/D轉換后送入單片機系統，由單片機系統進行控制和比較。再由單片機判斷實際溫度是否超過安全溫度范圍，進一步控制程控開關的通斷、以及蜂鳴器是否報警。當溫度傳感器輸出對應溫度超過設定安全溫度范圍時，蜂鳴器報警同時單片機控制程控開關斷開，實現預期目的；而在輸出溫度范圍處于安全范圍內時，電吹風正常工作。

（三）軟件系統：

主程序需要具有單片機初始化，菜單顯示內容初始化；進入主程序，設定安全溫度，初始化寄存器，初始化顯示內容；接著執行溫度采集電壓查詢功能，查詢傳感器輸出電壓并由單片機程序進行實際溫度與預設溫度電壓值進行比較，執行對應操作。執行結束后上電自動復位，方便下一次使用時執行程序。

三、主要功能：

1、通過傳感器實時監測電吹風內部溫度，并由單片機進行危險判定，判斷為危險時蜂鳴器報警系統報警同時程控開關斷開，電吹風斷電，停止工作，確保安全使用。

2、系統采用程控開關對電路進行控制，可多次使用，避免斷電后不能繼續使用的浪費。

四、總結展望

本系統通過利用溫度傳感器、A/D轉換器、蜂鳴器、單片機、程控開關等元件，設計并制作了一款安全、便捷、可重復使用的高溫自動斷電并報警的吹風機安全系統，將溫度傳感器采集的內部溫度轉換成電壓信號輸出并與安全溫度范圍對應的輸出電壓進行比較判斷，并作出準確的反應，起到警示人們的作用的同時自動斷電，達到提高電吹風的安全性能的目的。在不影響其正常使用的前提下滿足消費者對吹風機的安全性能要求，同時具有使用方便、維護簡單、成本低等特點，使本產品具有廣闊的發展前景與市場前景。同時對于我國居民住宅消防防火具有重大意義。

參考文獻：

[1]徐華月，翁曉偉.電吹風質量安全影響因子風險評估[J].科技視界，2018（11）：224-226.

[2].電吹風也會引發安全事故[J].湖南安全與防災，2017（11）：58.

[3]周柳余，周娜，羅斌.電吹風安全檢測技術分析[J].日用電器，2014（01）：25-28.

[4]于鵬亮，潘洋，王焜，劉成，平凱，路明昌.一種帶電磁輻射監控功能的電吹風設計[J].科技創新與應用，2013（27）：50.