◎遼寧省大連市第八中學 王延州
生活中幾乎人手一部手機,在燉菜煲湯時,如果人們玩手機入了迷,忘記廚房中還在使用的煤氣或電器,極易出現(xiàn)安全事故。為了避免這種情況,我設計了一款移動式防干燒安全警示裝置。
本裝置以單片機為控制核心,綜合運用傳感器技術、自動控制技術、計算機C語言技術。當廚房被檢測地方的溫度高于設定值或使用者離開廚房太久時,系統(tǒng)的蜂鳴器就會發(fā)出報警訊號,提醒使用者注意廚房情況。同時,顯示屏上顯示設定溫度、實時溫度和開機時間等信息,并設有用于調節(jié)工作模式和定時時間等相關參數(shù)的按鍵。系統(tǒng)結構如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)結構
1.單片機
STC89C52RC是英特爾公司研發(fā)的51系列單片機中的一種,相比其他基于ARM的32位單片機,它擁有更強的抗干擾能力和環(huán)境耐受能力。
圖2 STC89C52RC單片機
此外,STC89C52RC單片機可以使用UCOS和FREE-OS等實時操作系統(tǒng),滿足了本系統(tǒng)對內存的需求。它擁有3個獨立的定時器和計數(shù)器,可滿足系統(tǒng)對實時性的要求,且具有通用異步串行口(USRT)功能,便于數(shù)據(jù)的傳輸。
2.顯示屏
1602液晶顯示屏是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5×7或5×11等點陣字符位組成,每個點陣字符位都可以顯示一個字符,每個字符都有一個固定的代碼。比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B(41H),顯示模塊把41H中的點陣字符圖形顯示出來,我們就能看到字母“A”,極大地方便了使用。
圖3 1602液晶顯示屏
3.紅外溫度傳感器
圖4 紅外溫度傳感器模塊
在自然界中,當物體的溫度高于絕對零度時,由于其內部存在熱運動,該物體會不斷地向四周輻射電磁波,其中就包含了波長為0.75μm~100μm 的紅外線。紅外溫度傳感器就是利用這一原理制作而成。
本系統(tǒng)選用的是集成的芯片模塊,便于調試和使用。
1.提供溫度預警,保障廚房和住宅安全。
2.提供多種模式,使本系統(tǒng)適用于不同的監(jiān)視器件。
3.使用者可以自定義報警溫度和報警時間,極大提高了本系統(tǒng)的適用性。
4.使用LCD1602顯示屏,使數(shù)據(jù)清晰可見。
通過研究和開發(fā)本項目,我收獲了很多,各方面能力得到不同程度的提高。
在確定選題的過程中,我提升了思考問題、解決問題和理論聯(lián)系實際的能力。尤其在閱讀引文文獻的過程中,我對科研術語的理解能力以及英語閱讀能力都有所提升。
從確定選題開始,到查閱資料、確定開發(fā)方案,再到系統(tǒng)設計,每個階段對我來說都是一次挑戰(zhàn)。在老師的指導下和同學及父母的幫助下,我解決了一個又一個問題,最后順利完成系統(tǒng)開發(fā)任務。
圖5 裝置實物圖