多功能廚房安全系統研究

張馨+呂現釗

摘 要：通過對家庭廚房安全隱患的分析，設計了一套以51單片機最小系統為主核心板控制的多功能廚房安全檢測系統，利用時鐘芯片DS12C887把采集到的時間信號反饋給單片機再通過12864液晶顯示屏顯示，同時對溫度、煙霧的檢測得出廚房環境是否安全。通過實驗表明本系統能夠精確的顯示時間、溫度和煙霧值，當煙霧濃度超出正常范圍，蜂鳴器報警。此檢測系統有良好的人機交互界面，獨立的設置功能，集成度高且占用空間小，可以隨時掌握廚房安全狀態，價格便宜，適用于普通家庭。

關鍵詞：STC89C51單片機；電子時鐘模塊；廚房安全；智能化

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

0 引言

近年來，廚房事故頻繁發生。據調查，在2015年1月至5月就有20起廚房事故的發生，損壞的財物不計其數，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。

1 系統總體設計概述

1.1 硬件組成電路框圖

廚房安全檢測系統的硬件設計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

該系統通過傳感器模塊采集傳感器輸出的電壓值和經電子時鐘芯片采集輸出的電壓值，將采集到的所有數據送入單片機進行處理，處理后的數據部分送入到12864顯示屏進行顯示。

2 系統主要硬件電路設計

2.1 微處理器控制單元

本系統采用的是51系列單片機作為處理器，此款單片機價格便宜，性價比高，具有低功耗、集成度高、簡單結構、處理數據快等優點。

2.2 液晶顯示電路

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

3 系統軟件代碼調試

系統開始工作，首先初始化LCD12864、UART串口、外部中斷等，初始化結束程序進入大循環。通過傳感器采集煙霧和溫度的信息反饋給單片機，單片機會把信息進行處理并在顯示屏上顯示實時數值。

4 實驗與結果

系統的程序在Keil 5下編寫、調試，之后生成Hex文件，并由CH340下載器寫入單片機中，然后將單片機電源模塊和PC通過USART串口連接起來。當系統程序正常運行時，則液晶上顯示廚房實時溫度、空氣中煤氣含量和實時時間[8]，如圖5、6所示。提前設置煤氣闕值為12，讓打火機在煙霧傳感器附近放氣，當超過煤氣闕值時，蜂鳴器報警。

5 結語

本文利用51單片機與各種傳感器、芯片相結合，通過不斷地對軟硬件進行修改、參數的改定，最終實現了廚房安全檢測系統的基本功能。本系統穩定可靠，報警錯誤率低，實時性強，價格便宜，適用于普通家庭。

參考文獻：

[1]李校紅.基于AT89C2051單片機的網絡化智能燃氣泄漏檢測報警器的設計[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.基于STC89C52的家用天然氣自動報警顯示裝置的設計[J].科技傳播，2016（19）：276-278.

[3]呂建波.基于單總線數字溫度傳感器DS18B20的測溫系統設計[J]. 現代電子技術，2012（19）：117-119.