司開波

摘要：為解決現(xiàn)代廚房炒菜時(shí)產(chǎn)生的一些有害氣體的問題，設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的智能抽油煙機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，MQ-2煙霧傳感器為煙霧檢測(cè)元件，同時(shí)，還設(shè)有看門狗模塊來監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行以保證其穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了抽油煙機(jī)的自動(dòng)化同時(shí)又保證了其安全性。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；自動(dòng)化；抽油煙機(jī)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）02-0246-02

Abstract： In order to solve the problem of some of the harmful gases produced by cooking in modern kitchen， design a kind of intelligent smoke lampblack machine control system based on single chip microcomputer， it takes single-chip microcomputer as central processing unit of the system，MQ-2 smoke sensor as the detecting element，At the same time， also has a watchdog module to monitor the operation of the system to ensure its stable operation， realized the automation of lampblack machine and ensure its safety.

Key words： single chip microcomputer； Automatic control； Smoke lampblack machine.

抽油煙機(jī)（又稱吸油煙機(jī)、排油煙機(jī)）是一種現(xiàn)代廚房設(shè)備，主要用來抽走室內(nèi)爐灶燃燒的廢物以及烹飪過程中產(chǎn)生的油煙，同時(shí)也可用于除去水蒸氣和有刺激性等不良的氣味。普通抽油煙機(jī)雖然也可以起到凈化空氣的作用，但存在有諸多不足之處，需要手動(dòng)打開，換擋等等。智能抽油煙機(jī)除了具有普通抽油煙機(jī)的功能外，還可以根據(jù)油煙的大小自動(dòng)切換開關(guān)控制風(fēng)力進(jìn)行抽油煙工作，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。同時(shí)還可以在煤氣泄漏及油煙大時(shí)報(bào)警，防止煤氣中毒和預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。

1 系統(tǒng)原理及組成

1.1系統(tǒng)原理框圖設(shè)計(jì)

整個(gè)抽油煙機(jī)控制系統(tǒng)分為兩部分：檢測(cè)部分與控制部分。其中檢測(cè)部分又分為三部分：按鍵輸入、煤氣檢驗(yàn)與煙霧檢測(cè)；控制部分主要由AT89C51單片機(jī)控制，有開關(guān)電路、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及定時(shí)顯示系統(tǒng)，另外，還設(shè)有看門狗模塊以檢測(cè)電源的穩(wěn)定性及程序的運(yùn)行狀況。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

通過傳感器對(duì)煤氣（天然氣）濃度以及煙霧濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對(duì)溫度的檢測(cè)采用溫度傳感器，對(duì)煙霧以及可燃或有毒的氣體采用煙霧傳感器進(jìn)行采樣與濃度的測(cè)定。將實(shí)時(shí)測(cè)定的煙霧濃度和可燃?xì)怏w或有毒的氣體的濃度值傳入單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)的比對(duì)，當(dāng)煙霧濃度或可燃?xì)怏w、有毒氣體的濃度超過所設(shè)定的門限值時(shí)，單片機(jī)控制繼電器打開抽油煙機(jī)的風(fēng)扇，并發(fā)出報(bào)警的聲音，在報(bào)警的同時(shí)將屋內(nèi)的煙霧或有害氣體排出；溫度檢測(cè)防止火災(zāi)的發(fā)生；定時(shí)模塊可對(duì)抽油煙機(jī)的工作時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)抽油煙機(jī)的智能化；按鍵輸入部分為定時(shí)時(shí)長(zhǎng)的設(shè)定以及報(bào)警的關(guān)閉，還設(shè)有照明燈和手動(dòng)開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)與普通抽油煙機(jī)的操作相同，滿足使用者的需求。當(dāng)煙霧濃度或有害氣體濃度過高以及溫度過高時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)排出煙霧和有害氣體，并報(bào)警，實(shí)現(xiàn)抽油煙機(jī)的安全功效。

1.2 系統(tǒng)主要硬件功能模塊設(shè)計(jì)

1.2.1 煤氣檢測(cè)電路

煙霧傳感器MQ-2對(duì)不同濃度、不同種類的氣體其電阻值不同，因此在使用該元器件時(shí)，需要對(duì)靈敏度進(jìn)行調(diào)整。其中圖2中的變阻器RP2為調(diào)整靈敏度的。煤氣煙霧檢測(cè)原理圖如圖2所示，同時(shí)用一個(gè)與門與煙霧傳感器連接，同用[INT0]進(jìn)行中斷。當(dāng)廚房中煤氣含量低于設(shè)定值或不含有煤氣時(shí)，MQ-2電阻值很大， 電壓比較器上管腳2的電壓大于管腳3，輸出電壓為高電平，[INT0]輸入高電平，不觸發(fā)中斷。當(dāng)空氣中煤氣變大時(shí)，MQ-2電阻減小，減小到電壓比較器上管腳2的電壓小于管腳3時(shí)，即煤氣濃度大于設(shè)定值時(shí)，電壓比較器輸出低電平，觸發(fā)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，抽油煙機(jī)啟動(dòng)并報(bào)警。

1.2.2煙霧檢測(cè)電路

煙霧檢測(cè)同煤氣檢測(cè)一起設(shè)置為由[INT0]輸入單片機(jī)，用與門連接。煙霧檢測(cè)電路如圖3所示，電位器調(diào)節(jié)靈敏度，使用電壓比較器LM393，比較兩個(gè)紅外接收二極管兩端的電壓值，R39為電壓比較器的上拉電阻。當(dāng)沒有煙霧時(shí)，LM393的管腳2的電壓值大于管腳3的電壓，故而電壓比較器輸出高電平，不觸發(fā)[INT0]中斷；當(dāng)有煙霧進(jìn)入窗口時(shí)，GD1接收到的光強(qiáng)比GD2接收到的弱，流過GD1的電信號(hào)比流過GD2的電信號(hào)要小，LM393管腳2的電壓減小，當(dāng)管腳2接收到的電壓小于管腳3接到的電壓時(shí)，電壓比較器LM393輸出一個(gè)低電平，觸發(fā)[INT0]中斷，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)并報(bào)警。

1.2.3 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

將溫度傳感器DS1820所測(cè)量的溫度編碼傳送到P1.3口，再由單片機(jī)程序處理所得到的數(shù)據(jù)。DS1820運(yùn)行電壓是3V到5V，將VDD接到電源，引腳GND接地。設(shè)置抽油煙機(jī)最低啟動(dòng)溫度為45℃，若高于此溫度則抽油煙機(jī)啟動(dòng)，運(yùn)行120s之后再進(jìn)行檢測(cè)，高于45℃繼續(xù)運(yùn)行，低于45℃則關(guān)閉抽油煙機(jī)。溫度檢測(cè)電路如圖4所示。

1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

主程序流程圖如圖5所示

開始時(shí)初始化，先判斷time_buf的值，若其大于0，即定時(shí)時(shí)間大于0，或觸發(fā)[INT0]，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；再判斷P1.3傳送的溫度數(shù)據(jù)是否大于45℃，大于45℃的啟動(dòng)抽油煙機(jī)并報(bào)警；若無油煙無煤氣泄露，溫度也正常，則檢測(cè)定時(shí)功能是否開啟，開啟定時(shí)功能則啟動(dòng)風(fēng)扇，否則關(guān)閉風(fēng)扇不啟動(dòng)。

2 結(jié)束語(yǔ)

設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的防酒駕控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了抽油煙機(jī)的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)結(jié)果表示，平時(shí)手動(dòng)可控制打開抽油煙機(jī)，但當(dāng)有害氣體超標(biāo)或溫度過高時(shí)，無論手動(dòng)與否，都會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)抽油煙機(jī)，并伴隨有聲音報(bào)警，該系統(tǒng)具有智能控制功能，有一定市場(chǎng)前景。

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