按关键词阅读: 设计 安全 智能 检测 厨房 论文 实现
1、题目:智能厨房安全检测仪的设计与实现摘 要随着时代的发展 , 科学的进步 , 人们对于安全方面的关注越来越大 , 尤其是对于厨房安全方面的重视 。
在如今这个厨房安全事故频发的现在 , 厨房安全是至关重要的一环 。
例如厨房内的温度过高 , 烟雾太大干扰到人体的呼吸功能 , 可燃气体的泄露导致火灾甚至爆炸事故以及电路电线安全问题等等一系列的隐患事故 , 尤其是火灾事故频繁发生 。
为了防止这些事故的发生 , 设计了一个系统 。
本文通过以STM32F103单片机为核心的系统 , 主要进行厨房内的温度检测和烟雾浓度检测以及报警功能 , 与此同时 , 还能实现自动动作功能来对安全事故进行处理 。
系统包含温度检测电路 , 烟雾检测电路 , 声光报警电路 , 按键控制电路 ,。
2、显示电路以及水泵控制电路等 。
本系统通过对硬件的电路设计和软件的程序撰写以及设计 , 将信息的采集处理都通过STM32F103单片机芯片去完成 。
当险情即将发生或者将要发生的时候 , 系统发出警报 , 及时对厨房内的事故进行处理 , 保障人们的人生安全以及设备安全 , 使人能更安全地进入厨房工作 。
关键词:厨房安全 , 报警器 , STM32F103单片机 , 智能化AbstractWith the development of the times and the advancement of science, people pay more and more attention to safety, especially the 。
3、 importance of kitchen safety. In todays kitchen safety incidents, kitchen safety is a vital part. For example, the temperature in the kitchen is too high, the smoke is too much to interfere with the breathing function of the human body, the leakage of flammable gas causes fire and even explosion ac 。
4、cidents, and the safety of circuit wires and the like, and a series of hidden accidents, especially fire accidents occur frequently. In order to prevent these accidents from happening, a system was designed. This article adopts the STM32F103 single-chip microcomputer as the core system, mainly for t 。
5、emperature detection, smoke concentration detection and alarm function in the kitchen. At the same time, it can also realize the automatic action function to deal with safety accidents. The system includes temperature detection circuit, smoke detection circuit, sound and light alarm circuit, button。
6、control circuit, display circuit and water pump control circuit. The system through the hardware circuit design and software programming and design, the information collection and processing through the STM32F103 microcontroller chip to complete. When the danger is about to happen or is about to hap 。
7、pen, the system will issue an alarm to deal with accidents in the kitchen in time to ensure peoples life safety and equipment safety, so that people can enter the kitchen safely.Key Words:Kitchen safety, alarm, STM32F103 single chip microcomputer,intelligent第 1 页 共 31页目录第一章 引言51.1 选题依据和意义51.2 国内外现状研 。
8、究51.3 设计目标和内容51.4 设计方案6第二章 硬件设计部分82.1 单片机最小系统82.2烟雾检测采集电路102.3温度采集电路112.4显示电路122.5声光报警电路152.6 按键电路172.7水泵控制电路172.8 本章小结18第三章 软件设计部分203.1 软件介绍203.2 主程序设计部分213.3报警程序设计及流程图223.4 电源模块软件设计223.5 本章小结24第四章 调试254.1 硬件调试及调试中遇到的问题254.2软件调试254.3 实物展示274.4本章小结29第五章 结 论315.1总结315.2展望31参考文献32致谢33第一章 引言1.1 选题依据和意义 。
9、伴随着时代的发展 , 科学的进步 , 人们对于安全方面的关注越来越大 , 尤其是对于厨房安全方面的重视 。
在如今这个厨房安全事故频发的现在 , 厨房安全是至关重要的一环 。
在此基础上 , 于是就有了厨房安全检测这一想法的诞生 。
目的是通过检测厨房内最容易发生的安全隐患 , 例如厨房内的温度过高 , 烟雾太大干扰到人体的呼吸功能 , 可燃气体的泄露导致火灾甚至爆炸事故以及电路电线安全问题等等一系列的隐患事故 , 尤其是火灾事故频繁发生 。
检测这些的发生与否 , 从而报警 , 严重时候 , 采取必要的动作去阻止事故发生 , 从而保障了厨房内的人员安全以及设备安全 , 令人们在安全事故发生的时候不会全然不知 , 让人们有个安全保证 。
从而使人们能够安心的在厨房内进行工 。
10、作 。
1.2 国内外现状研究1.2.1国内研究现状近些年来 , 由于厨房安全事故频发 , 经常能听闻燃气泄漏 , 火灾爆炸等事故从厨房内发生 , 因此 , 国内对厨房安全的重视越来越大 。
开始研究智能厨房安全了 , 但是由于国内之前对此事关注程度不够大 , 导致对这些项目的的站站相对落后 。
虽然这几年国内奋起直追 , 各大品牌例如海尔 , 美的 , 苏宁等电器厂商纷纷投入人力物力来进行这方面的研究 , 同时 , 国内各大研究院也在进行研究发展 , 在这些方面 , 总算有点起色 。
1.2.2 国外研究现状1963年5月 , 日本新宇宙电气公司开发了第一个接触气体泄漏警报 。
通过18个月的技术改革和改良 , 除了能够检测气体外 , 还引入了新一代警报器 。
它还能够检测其余气体 。
11、 , 如一氧化碳 , 主要用于厨房和浴室的安全检测 。
1969年2月 , 因为技术的持续进步 , 日本研制出世界上第一台半导体气体泄漏报警器 。
半导体报警器比接触式燃烧装置更灵敏 , 成本更低 , 使用寿命更长 , 因此其应用前景更为广阔 。
1981年2月 , 为了尽量避免火灾和爆炸的发生 , 为了尽量避免火灾和爆炸的发生 , 日本制定了一项规定 , 规定必须在居民区、公寓和旅馆安装煤气泄漏报警器 。
1983年11月 , 日本静冈县一家娱乐场所的一家餐馆发生瓦斯爆炸 。
14人死亡 , 27人受伤 。
纵观日本历史 , 这是一起较为严重液化石油气爆炸事故 , 这起事故引起了日本政府和全日本人民的高度关注 。
从此以后 , 日本政府介入了日本的液化石油气企业 , 对液化石油气的安全 。
12、进行重点督查 。
大力推进燃气泄漏报警 。
1986年5月 , 日本制定了推广使用安全装置的基本准则 。
美国16个州的立法还要求在住宅和公寓安装煤气泄漏报警器 。
经过50年的蓬勃发展 , 日本不仅在气体报警性能测试方面更加安全可靠 , 而且在气体传感器开发技术方面也日益成熟 。
在这项技术方面 , 日本一直站在国际社会的前列 。
由于生产企业和日本政府大力提倡使用瓦斯警报 , 当地的瓦斯爆炸事故率远低于欧美一些发达国家 。
1.3 设计目标和内容根据课题的设计要求 , 本文在次介绍了基于单片机的厨房安全检测系统 , 在厨房内利用各种传感器去检测温度情况以及烟雾浓度 , 转化为信号传输到芯片 , 在和预设值进行对比 , 从而判断是否报警 , 在发出警报的同时 , 将 。
13、控制继电器实现动作去控制事故或者降低灾害的影响 。
本系统具有两个检测功能 , 一是温度 , 而是烟雾浓度;同时还具备灯光报警 , 声音报警以及继电器动作控制水泵元件工作等功能 。
本次的设计主要分为两部分 , 一个是硬件方面的设计 , 另一个是软件程序上面的设计 。
主控芯片采用STM32和编程语言采用C语言写的程序 。
成品的主体被分成1602液晶显示器 , 温度检测模块 , 烟雾浓度检查模块 , 灯光和蜂鸣报警模块 , 和按钮控制模块和继电器驱动水泵 。
编程通过C语言来编译 , 接着将生成的HEX文件通过编码下载器下载到STM32芯片中 , 紧接着 , Proteus这个软件可以用来功能的模拟 , 确保功能正确完成 。
1.4 设计方案设计的流程框图如图1.1 。
14、所示 。
最重要的是决定微处理器的型号 。
现考虑使用AT89C51芯片或者STM32F103C8T6芯片 。
AT89C51芯片与其他芯片相比 , 他的管脚比较少 , 能实现的功能数量会变少 , 储存量也只有4K字节 , 可能在执行庞大的功能时会导致储存量不足而出现错误现象的发生 。
而STM32F103芯片就不会存在这种现象 。
而且STM32F103系统列单片机 , 相比其他系列单片机具有很多优点 。
就目前来说 , STM32F103单片机的教程和资源相对其他芯片是比较多的 , 而且功能运行的速度较快;STM32F103系列单片机为程序提供了一个串口,下载起来较为方便;STM32F103单片机内部还专门设置了一个看门狗电路 , 令它的抗干扰 。
15、能力变得十分强大 。
综合上述种种有点 , 本设计选用STM32F103芯片 。
图1.1STM32F103C8T6这块芯片是本次设计所使用的芯片 , 它的里面存在了一个64KFLASH程序存储器 。
芯片的数据处理功能主要由数字温度传感器DS18B20和MQ-2烟雾传感器来完成 。
两个传感器收集数据进行分析判断和处理 , 再根据数据的特定条件下 , 传送至到电源指示灯 , 蜂鸣器和继电器 , 随后判定是否动作 。
整个系统的设计分为两个大块 , 第一个方面是硬件的电路图设计 , 第二个方面是软件程序语言的编程设计 。
硬件的电路图设计里面有灯光蜂鸣报警控制电路 , 温度和烟雾浓度收集电路 , 实时数据显示电路 , 操作电路 , 动作控制电路 。
程序语言的编程设计 。
16、包括主体的总控制程序 , 温度和烟雾情况的收集程序 , 电源指示器显示程序和驱动输出的动作程序 , 均由基础的C语言系统来编程实现 。
第2章 硬件设计部分硬件电路系统工作的载体 , 主要有单芯片微型计算机的最小系统 , 灯光蜂鸣报警控制电路 , 温度和烟雾浓度收集电路 , 实时数据显示电路 , 操作电路 , 动作控制电路等 。
烟检测采集电路和温度采集电路实现信号采集 , 并且显示模块 , 水泵控制 , 声光报警和按钮控制电路实现人机对话 。
2.1 单片机最小系统本次设计采用的单片机最小系统如下图图2.1 单片机 本次设计在经过多方面的选择与修改之后 , 选择了STM32F103C8T6这个比较完善的芯片 。
stm 32f103 c8t6 mcu是一个3 。
17、2位元的微控制器 , 有512k位元组的快闪记忆体 , 基于手臂核心 。
SRAM 的容量可以达到64KB之大 , 供电的正常电压范围在2.0V-3.6V里面 , 内含复位键 , 可以拥有睡眠、停机和待机等一些的省电模式来实现芯片的低功耗的要求 。
其中 , 复位电路是在芯片工作状态出现问题的时候 , 可以保证回到最原始的状态的电路 。
首先 , 复位信号在单片机通电的时候就产生了;
然后 , 该信号进行传输 , 复位电路开始启动;
最后 , 芯片被还原为最开始的工作状态 。
当芯片正在运行和工作的过程中 , 假如在外界因素的干扰下出现出错情况或者执行的程序出现故障的时候 , 人工按下复位按钮 , 这个时候 , 单片机就会自己重新开始执行自原始的程序 。
在时钟结束工作以后 ,。
18、2个周期的高电平信号就会从RESET端输出 , 在这个时候复位成功 。
一般来说 , 复位模式有两种 , 第一种是通电即可自动复位模式 , 第二种是可以通过一个按键来人工复位 。
人工按键复位电路是本此的设计使用的 , 所以在电路板上存在一个专门用来复位的按键 。
单片机也就是微控制器包含一个40千赫的RC振荡器 , 工厂调谐8 MHz的RC振荡器 , 以校准的32 kHz的RTC振荡器 , 以及提供CPU时钟的PLL 。
它存在待机 , 睡眠和关机三种不同的模式 。
这三种模式可以保证芯片较低的功率损耗 。
此外 , STM32 MCU还具有三个12位模数转换器 , 电压的变换范围是0至3.6V , 具有三倍采样性能和保持功能 。
MCU具备51个多功能的5V兼 。
19、容I / O端口 。
一切I / O端口都可以通过16个外部来进行中断 。
同时 , MCU还具有11个不同功能定时器 , 其中4个是16位的普通定时器 , 2个16位6通道高级控制定时器 , 2个看门狗定时器 , 1个系统定时器和2个16位基本定时器 。
本次设计所选用的单片机的STM32F103 的硬件资源:1、STM32F103C8 主芯片一片2、贴片 8M 晶振(通过芯片内部 PLL 最高达 72M)ST 官方标准参数3、LM1117-3.3V 稳压芯片 , 可以提供电流 , 最大数值为 800mA 4、一个USB 接口 , 可以给系统版供电5、复位按钮6、标准 JTAG 下载口一个 , 支持 JLink , STLink7、BOO 。
20、T 选择端口8、IO 扩展排针 20pin x 29、电源指示灯 1 个10、一个功能指示灯 , 可以验证 IO 口基本功能11、串口下载接口 , 方便和 5V 开发板连接 , 用串口即可下载程序12、尺寸:64mm X 36.4mm13、高性能爱普生32768H晶振 , 价格是直插晶振的10倍价格 , 易起振14、20K RAM , 64K ROM, TQFP48 封装2.2烟雾检测采集电路MQ-2传感器最主要的功能是可以用来检测烟雾 , 通过信息的采集后就可以收集到各种不同烟雾浓度下的电压值 , 这样 , 就可以很方便地设置自己所需要烟浓度报警值 。
电路图如图2.2所示 。
图2.2 烟雾浓度采集电路MQ-2烟雾传感器能在5V直流 。
21、电压的环境下正常使用 。
MQ-2传感器有一个特殊的双路信号输出 , 第一是TTL电平输出 , 二是模拟量输出 , 模拟量输出范围是0至5V , 电压是和烟雾浓度成正比关系的;TTL输出显示为低电平的时候是有效信号 , 具有快速恢复的特性 , 对燃气 , 烟雾浓度等有十分良好的灵敏度 , 与其他传感器相比 , 与其他传感器相比来说MQ-2传感器的使用寿命比较长 , 可靠性更加稳定 , 探测范围也十分广泛 , 驱动十分简单方便 。
2.3温度采集电路DS18B20温度传感器是温度采集电路用来来实现功能的 , 该传感器的第一引脚是用来接地 , 第二引脚是用来进行数据输入输出的功能 , 接一个4.7K的上拉电阻 , 第三引脚用来接一个电源VCC.电路如图1.3所示图2. 。
22、3 温度测量电路DS18B20数字温度计提供9-12摄氏度的温度测量 。
可编程报警由高电平和低电平触发 , 不会因功率损耗而发生变化 。
DS18B20传输信息是利用单线接口来进行的 , 因此和CPU之间只存在一个接地连接 。
温度测量范围为-40+120C , 误差为百分之五, 最精确的范围是- 10C至+85 。
此外 , DS18B20并不需要外部电源供电 。
每个DS18B2064位序列号都是不重复的 , 所以一个单总线上连接着多个DS18B20这个想法可行的;
因此 , 这可以很简单使用单片机控制穿前期进行大范围的检测 。
利用这一点 , 我们在建筑物 , HVAC环境控制 , 仪器和机械的温度检测等等一系列方面都有着良好的使用 。
图2.4。
23、DS18B20图2.4是DS18B20的框架图 。
其中 , 有两个字节温度寄存器是在高速寄器里的 , 这是用来存储输出数据的 。
此外 , 高速寄存器能够给予对应的温度报警值寄存器(th和tl)以及字节配置寄存器 。
配置寄存器设定了4个精度 , 也就是位 。
TH , TL属于非易失性可擦除程序寄存器(的) , 因此即便出现突发情况 , 存储在里面的数据还是一直存在的 。
DS18B20适用于12位温度数据的采集转换 , 其中16位数据补码定义为2 , 在芯片中是使用代表 , 将字母S看作是字符位 。
其余的 R n是在完成12位数据转换之后 , 在温度传感器中储存备份 , 之后缓存在RAM中等待下一步调用 。
在二进制的数据表示中 , 将前面5位数据表征位字符位 , 若 。
24、采集的温度超过0 , 则全部写入0 , 若采集的温度在0以下 , 该5位数字全是1 , 之后再借助0.0625完成真实值的计算 。
DS18B20的工作过程l 对DS18B20进行初始化配置;l 利用运存指令完成数据交互调用;l 功能指令相关采集温度数据 。
主控单元借助于存储模块对温度传感器采集的数据进行读取以及调用 , 还可以使用功能指令完成数据格式的调整 。
a初始化:温度传感器所采集到的数据起始节点是初始化序列 。
在运行状态下 , DS18B20对输入的脉冲响应进行应答 , 则主控模块也同样会有反馈 , 确保数据收发的准确性 。
b. ROM命令:将传感器在所有周期内运行的代码信息定义为ROM指令 , 以便主机和设备可以与之通信 。
c.。
25、功能命令:主控单元借助于功能指令对存储模块的数据进行读取以及调用 , 还可以使用功能指令完成数据格式的调整 。
2.4显示电路显示屏为1602 LCD 。
LCD1602的意思是LCD模块可以显示两行的数据 , 每行16个字符 。
它是一个点阵LCD模块 , 可以用来显示字母 , 数字和一些符号等 。
它由5 * 7或5 * 11的几个点阵字符位所构成 , 一个点阵字符位即表示着一个字符显示 。
并且 , 使用的字符模块与其它模块 , 如重量轻 , 体积小 , 功耗低 , 强命令功能 , 简单 , 方便的接口 , 宽工作温度和高可靠性相比具有许多优点 。
图2.51602LCD技术参数:显示容量:个字符芯片工作电压:工作电流:模块最佳工作电压:字符尺寸:引脚功 。
26、能说明第1脚:为地电源 。
第2脚:与5V正电源连接 。
第3脚:VL是LCD用以调节对比度的一个端口 。
对比度最高的时候是在接地的时候 , 反之 , 最低的时候是接正电源时 。
当对比度太高时会会导致重影现象的发生 , 所以用以控制对比度 , 我们选择加入一个10K电位器用来控制对比度 。
第4脚:rs是寄存器的选择 。
第5脚:R/W是一条读写信号线 , 高电平代表读取 , 低电平表示写入 。
当RS和R/W较低时 , 它们可以写指令或显示地址 。
当rs低 , /w高 , 它们可以读取信号 。
当RS值较高时 , R/W值较低 , 它们可以写入数据 。
第6脚:使能端为E端 。
在其电平由高变低之后 , LCD模块就会工作 。
第 7-14脚:d0-d7是一条8位双向数据线 。
。
27、第15脚:背光源正极 。
第16脚:背光源负极 。
指令功能说明1602液晶模块所包含的字符可以显示点阵 。
而字符不仅涵盖一些数字 , 还包含有字母或者符号等 。
如 , A代表01000001B , 该字符被发送到显示模块 。
显示模块收到01000001B字符后 , 则最终在液晶显示器上会输出A 。
1602显示单元包含11个控制指令 , 具体如表2:指令1:对显示内容进行清空处理;指令2:显示光标的复位操作;指令3:液晶显示调整为I/D模式;指令4:对线路开关显示; 指令5:对数据移位进行读取操作;指令6:功能指令DL;指令7: 运存指针设定;指令8:DDRAM;指令9:完成信号读取 , 显示BF ;指令10:采集信号的写入;指令1 。
28、1:采集信号的读取;LCD1602的使用注意事项1.请勿弯曲金属框架的定位销 , 否则会影响LCD与驱动电路之间的接触而导致故障 。
2.请勿按金属框架 , 否则导电橡胶会变形无效 。
3.cmos电路的防静电损伤模块 , 在环境湿度45ccrh以上才能有效工作;4.用软布和溶剂(异丙醇、乙醇)轻轻擦拭清洗模块 。
代替水 , 酮和芳烃 。
5.在存储和使用的时候 , 不能将LCD置于高湿 , 高温和阳光环境下 。
6. 超出参数时不应使用模块 。
2.5声光报警电路2.5.1蜂鸣器报警电路蜂鸣器的报警电路的功能实现很简单 , 蜂鸣器1端连接VCC , 2端通过连接一个三极管接地 , 所述三极管的基极被连接到连接到微控制器STM32的PB0控制蜂鸣器是 。
29、否具有报警的电阻器 。
也就是说 , 当PB0为高电平 , 三极管处于导通状态 , 此时 , 两端相当于直接接地 , 并循环形成 , 使蜂鸣器开始工作;反之 , 当PB0的传输信号是低电平时 , 三极管为截止状态 , 无法形成回路 , 蜂鸣器无法工作 。
图2.6 声音报警电路图2.5.2指示灯报警电路指示灯报警电路通过3.3V电源连接指示灯等同时串联限流电阻 , 再通过PB11和PB12两个端口检测温度和烟雾浓度 , 将采集的信息通过单片机反馈与预设值进行比较 , 在决定两个电路指示灯是否报警发光 。
当PB11被连接到低电平时 , 指示灯工作正常 。
当它被连接到高电平 , 左端也是高电平 , 且指示灯不能工作;同理 , PB12端与PB11端一样的工作原理 。
图2.7 光 。
30、报警电路图2.6 按键电路 按键电路十分简单明了 , 使用三个按键(一个是增加键 , 一个是减少键 , 最后一个是设置键)这三个键位分别与单片机芯片的PB13 , PB14 , PB15口相连接 , 从而控制数值的变化与调节 。
图2.8 按键控制电路图2.7水泵控制电路水泵的开关是由继电器控制的 , 当PB10的输出信号是高电平时三极管截止 , 此时继电器线圈是处于常闭端口 , 继电器不动作 。
当PB10的输出信号是低电平时三极管导通 , 相当于一个开关闭合 , 此时继电器动作 。
继电器常闭端断开 , 水泵开始工作 。
其中 , 电阻R8时一个限流电阻;电容C2是用以保护水泵的 。
图2.9 水泵控制电路继电器的基本原理;
铁芯 , 线圈 , 衔铁 , 接触弹簧等可以基本 。
31、构成电磁继电器 。
新泉两侧只要存在一点的电压 , 这个时候 , 线圈内将会出现一定的电流 , 这将产生电磁作用 。
电枢将克服复位弹簧的针对下电磁吸引力的核心中的张力 , 从而驱动电枢的动态接触以接合所述固定触点(通常为开放式接触) 。
一旦切断线圈的 , 电磁的吸引力就会马上消失 , 此时弹电枢会返回其初始位置由于弹簧的反作用力下 , 从而释放移动触点和原始静触点(常闭触点) 。
通过这种方式 , 我们可以在电路中实现导通和断开的目的 。
2.8 本章小结本章主要介绍了厨房智能安全检测在硬件设计中所使用到的电路 , 以及各个点图所实现的功能 。
硬件的电路是确保厨房智能安全检测正常运行的基础 , 通过显示电路 , 烟雾和温度检测电路 , 按键控制电路 , 声光报警 。
32、电路 , 水泵控制电路以及电源电路等统筹工作 , 来实现厨房安全智能检测仪的温度检测 , 检测烟雾以及驱动水泵工作等功能 。
第3章 软件设计部分3.1 软件介绍3.1.1 Keil C51的介绍是美国所制造出的51系列兼容C语言变成的开发软件 。
和汇编比较 , 它具有灵活性强 , 简单易学等优点 , 也正因此易于学习和使用 。
Keil提供完整的开发解决方案 , 包括C编译器 , 宏组件 , 链接器 , 库管理和强大的仿真器调试器 , 它们通过集成开发环境(Vision)进行组合 。
keil c51软件提供了丰富的库功能和强大的集成开发调试工具 , 全窗口接口 。
另一个重要的问题是 , 只需查看编译后的汇编代码 , 就可以看到Keil的优点 。
KeilC51 。
33、开发系统的各个部分的功能和用法在下面详细描述 。
该工具包C51的整体结构 , 和的Vision是ISHELL C51 for Windows和DOS下的集成开发环境(IDE) , 它可以完成编辑的整个发展过程 , 编译 , 连接 , 调试和仿真 。
开发者可以与IDE本身或与其他编辑编辑C或汇编源文件 。
然后分别生成由C51和C51的编译器的对象文件(的obj) 。
目标文件可以通过LIB51被创建来产生库文件 , 或它可以与经由L51连接库文件被定位 , 以生成绝对目标文件( 。
腹肌) 。
abs文件从oh 51转换为标准的十六进制文件 , 供调试器dspie51或tspie51用于源代码级调试 。
它也可以由仿真器直接调试或直接写入到程序存储 。
34、器诸如EPROM 。
使用独立的Keil仿真器时 , 注意事项*模拟器标配为11.0592MHz晶体振荡器 , 但用户可以在模拟器上的晶体插孔交换其他晶体振荡器 。
*仿真器上的重置按钮只重置模拟器芯片 , 而不重置目标系统 。
*仿真芯片的31个引脚(/ea)已经连接到高电平 , 因此片内只读存储器只能用于仿真 , 但模拟器外部引脚的31个引脚没有连接到仿真芯片的31个引脚上 , 所以模拟器仍然可以用外部只读存储器(其CPU/ea引脚为con)插入目标系统 。
连接到低水平) 。
3.1.2 protues 的介绍proprous软件是由英国劳氏电子公司所制造的一个软件 。
不但有着EDA所具有的通用仿真功能 , 还可以模拟微控制器和外围设备 。
35、 。
它是目前模拟微控制器和外围设备的最佳工具 。
尽管在我国的起步比较晚 , 但一直以来都被SCM爱好者 , 进行SCM工作的一线人员所重视 。
蛋白石是全球最负盛名的一种eda工具(模拟软件) 。
从原理规划、代码调试一直到与不同电路的协同仿真、pcb的设计 , 完成了由概念到产品的顺利研发 。
截至今天 , 也是全球首个综合了电路仿真软件 , PCB设计软件以及虚拟模型仿真软件的平台 。
它能够支持、16、18、24、30/DsPIC 33、AVR 。
, 以及在2010年添加了以及系列处理器 , 同时还不断的加入其余类型的处理器 。
在编译上 , 还能够支撑和等软件编译 。
软件和其他工具的主要差异在于其交互式电路仿真和外围电路等 。
3.2 主程序 。
36、设计部分主程序设计流程图如下图3.1 主程序流程图在整个报警系统工作中 , 主系统经过初始化后(也就是开机) , 通过设置键来调节温度和烟雾浓度的上限值 , 然后 , 周围环境的数值利用温度传感器和烟雾浓度传感器采集 , 随后经传感器处理后 , 再传输数据 , 接着进行分析处理 , 接着系统判断是否报警 。
主程序还包括液晶显示屏显示功能、报警浓度设定功能、蜂鸣器和电源指示灯构成的声光警报 , 使功能更加完美 , 让使用人员不会存在困扰 。
3.3报警程序设计及流程图触发报警的流程图如下所示 , 如果采集到的烟雾浓度和温度值与开始的设定值相比较 , 如若任意一个超出设置值 , 蜂鸣器和指示灯发出警报声;如若烟雾浓度和温度均超出上限 , 在蜂鸣器和指示灯发出 。
37、警报的同时 , 继电器将开始工作 , 打开水泵 , 随后 , 水泵就开始执行命令 。
图3.2 报警流程图3.4 电源模块软件设计电源模块是为智能厨房安全检测系统各个模块的功能的实现提供稳定有效的工作电压 , 是整个系统的动力源泉 。
本电源小系统采用的是DC电源插口连接方式 , 使用USB数据连接方式提供供电 , 如图3.3所示 。
DC电源1端通过连接一个自锁开关再接一个VCC电源 , 2端和3端接地 , 这样可形成一个可控的电源回路 , 方便快捷明了 。
图3.3 电源图电源模块的具体控制操作流程图如图3.4 所示 。
图3.4 电源流程图3.5 本章小结本章主要介绍了软件方面的设计过程和流程图 。
将主程序的工作流程和报警的工作流程介绍了一下比较细 。
38、致地介绍了主系统和报警模块的工作过程 。
第4章 调试4.1 硬件调试及调试中遇到的问题第一步是目视检查 。
该MCU应用系统的电路都是手工焊接到孔板 , 所以每个焊点应该仔细检查 。
检查有无出现在虚焊 , 漏焊等问题 。
第二步是测试万用表 。
首先检查在用万用表视觉检查认为是可疑的电线或触点 , 检查它们的通 - 断状态有无出现差错 , 然后检查是否有接地的短路 。
第三步是通电检查 。
当实物通电时 , 首先检查所有器件引脚的电源端子是否存在正常工作的电压 , 所述接地端子是否正确接地 , 并确定是否在固定水平的销水平是正确的 。
在调试硬件电路的时候 , 我也遇到一些问题和麻烦 。
在所有组件首次焊接完毕后 , 它们都准备好进行调试 。
发现正极和负极的引 。
39、脚太靠近时 , 不太容易连接到电源 。
不应该犯的错误都是由于他们的粗心造成的 。
因此 , 有必要通过三思而后行做任何事情 , 并没有一点草率 , 否则会浪费时间和精力 。
4.2软件调试该设计使用的C语言来操作和控制所述的单芯片微型计算机 。
很容易理解和阅读 。
它是通过编写好的程序调试使用Keil C51软件 。
首先烧到显示程序 , 并看到该显示器不能正常工作 。
有些指令程序在调试时发现是错误的, , 导致电路功能没有得到充分发挥 。
此外 , 在软件程序的延迟太长和太短 。
调试可以解决一些程序的上面的错误并且使设想的功能实现 。
图4.1 调试图第 33 页 共 33 页4.3 实物展示本次设计使用的元件如下:水泵+30CM水管 , 470uF电解 。
40、电容 , IN4007 , IN5822 , 电源接口 , DC5V黄色6腿继电器 , 3mm红色LED , 104瓷片电容 , 按键 , 蜂鸣器 , LCD显示屏+16P排座 , 8050三极管 , 330欧电阻 , 3K电阻 , 1K电阻 , 4.7 欧1W功率电阻 , MQ-2烟雾传感器+白底座 , 自锁开关 , STM32F103最小系统模块+2个1*20P排座 , DS18B20温度传感器等 。
将其在板子上通过焊丝进行焊接 , 成果如下图图5-1 成果图将板子接通电源 , 给予供电 , 按下开关键后芯片的Power指示灯点亮 , 处于准备工作状态 。
同时显示屏上也有了温度和烟雾浓度的显示 。
如图5-2显示 。
图5-2 通电图先进行设置 , 给报警装置设置一个上限值 , 通过按键进入设置 。
41、界面 , 再使用三个按键进行调试 , 设置自己所想的上限 。
如图5-5所示 。
图5-3 界面设置图当温度达到报警的上限值的时候 , 左边的指示灯发光 , 蜂鸣器发出警报;同理 , 当烟雾浓度到达上限时 , 右侧的指示灯点亮 , 发出红光 , 蜂鸣器也会报警 , 如图5-3 图5-4所示图5-4温度报警图图5-5 烟雾报警图当温度和烟雾浓度一起到达设置的上限的时候 , 除了两盏指示灯发光 , 蜂鸣器会发声外 , 继电器也会在这种情况下动作 , 从而使水泵进行工作 , 实现提示报警和一定处理事故的功能 。
如图5-6所示 。
图5-6 温度和烟雾报警驱动水泵图4.4本章小结通过对硬件焊接的检查 , 排除焊接时候的焊接故障 , 防止缺焊 , 虚焊这种不必要的情况的发生 , 防止在通 。
42、电检查时 , 应为焊接失误烧毁元件种类低级失误发生;程序调试编码的时候注意有无漏打某些字符 , 导致程序无法实现 。
实物调试的时候 , 所有的预想的功能基本实现 , 就是温度检测存在些许误差 , 有待改进 。
第5章 结 论5.1总结厨房的安全智能检测在科技的飞速发展下变得至关重要 , 为了防止燃气的爆炸 , 电线老化导致火灾等事故发生 , 检测系统和智能处理系统将会成为必不可少的存在 , 在未来必定会有大发展 。
本文在深入研究厨房的安全智能检测的情况下 , 重点关注厨房内烟雾和温度检测和报警技术 , 在了解了国内外同类产品的优缺点的情况下 , 确定了较为容易实现的设计方案 。
详细分析和设计了仪器的总体设计及其组成部分 。
厨房的安全智能检测本文设计的由 。
43、两个部分组成:烟雾信号采集电路和单芯片控制电路 。
按照设计标准 , 使用场合 , 成本等要素 , 选用了MQ-2型半导体电阻型烟雾传感器 。
该传感器是具有对宽范围由烷烃为主烟雾的具有较高灵敏度的一种传感器 。
同时响应较为迅速且可以快速恢复 , 运行较为平稳 , 不易受到环境的干扰 。
在系统控制电路进行设计时 , 采用了STM32F103单片机作为主要芯片 , 发挥出其高效的数据分析性能以及完善的片内、片内外围设备 , 完成了小型化、自动化的设计目的 。
该仪器结构简单 , 性能稳定 , 体积小 , 成本低 。
温度越高 , 反应时间越快 , 响应时间和恢复时间就越快 , 因为烟雾传感器需要在加热状态下工作 。
为提升传感器的响应效率 , 确保其可以平稳的运行 , 需要对其供给 。
44、5V的加热电压 。
烟雾警报可以在大范围的温度下工作 , 烟雾浓度可以在液晶1602中显示 。
当烟雾浓度达到设定浓度时 , 发出警报 。
5.2展望随着人们的生活质量的一步步地提高 , 对厨房安全的愈发地重视起来 。
智能厨房安全检测系统将会在未来的生活中流行开来 , 从而成为人们生活的一部分 。
本次课题的设计由于时间以及器材等各个方面因素的限制 , 只能初步实现有限的基础功能 。
为了更好地完善厨房安全检测系统的功能 , 提出以下几点设想 , 以后的研究可以从以下几个方面开始展开;(1) 可以在原有的基础上增加一些更好地功能 , 比如可以增加一个控制摇臂系统 , 在厨房发生燃气泄漏的情况下 , 可以自动启动 , 然后摇臂动作 , 切断燃气的供应并且打开排风扇 。
45、和窗口进行通风 , 防止煤气中毒 。
(2) 还可以在设置一个总电源控制系统 , 在发现厨房内电源有漏电现象的时候 , 可以自动切除电源 , 发出警报等等一系列的功能 。
(3) 可以将厨房安全检测系统并入无线网络中 , 当家中发生安全隐患的时候 , 碰巧家中无人时或者自动解除隐患功能故障时 , 可以通过无线数据传输到使用者的通讯工具上 , 手动解除隐患 。
(4) 还可以采用一个语音播报和指示系统 , 当家中存在老人时 , 他们面对发生事故不知如何处理时 , 可以通过这个播报系统自己进行人工处理 。
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【智能|智能厨房安全检测仪的设计与实现论文】49、 al. Fire-Detectors Review and Design of an Automated, Quick Responsive Fire-Alarm System Based on SMS. Intl J. of Communications Network and SystemSciences, 2014, 7(9): 386.致谢在大学四年来的学习生涯中 , 这是最后的学习成果 。
在次 , 我要万分感谢张国琴老师对我帮助和无私的奉献 , 没有张老师的教导 , 我不可能可以这么顺利地将本次论文做出来 , 做好 。
张老师从一开始的课程的教学上就给予了我很大的帮助 , 张老师认真负责的工作态度 , 一丝不苟地教学 , 对待我细心且温柔 , 使我如沐春风 , 一切的一切都在潜移默化的影响我 , 让我受益匪浅 。
从论文选择 , 开题报报告的撰写 , 设计的思路 , 硬件的安装以及论文的撰写等等方面 , 张老师在我背后给予了莫大的帮助和支持 , 才能让我一步步走到今天 , 才能这么顺利地完成我的论文 。
论文在我初步完成的时候 , 张老师在百忙之中抽出时间来审阅我拿粗糙的额论文 , 并对我提出意见 , 进行修改 , 我才能完成本论文 , 再次向张老师致以崇高的谢意 。
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稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0819/0023818437.html
标题:智能|智能厨房安全检测仪的设计与实现论文