潘成彪 李姿* 沈陽(yáng)工學(xué)院

生活中人廚房往往存在著一些安全隱患，有時(shí)人會(huì)忘記關(guān)閉煤氣開(kāi)關(guān)，又或者忘記關(guān)閉水龍頭等等。這些無(wú)心之失往往在不經(jīng)意之間造成不必要的損失和人身傷害，所以一款既能遠(yuǎn)程控制廚房開(kāi)關(guān)又能檢測(cè)廚房安全隱患的智能產(chǎn)品是目前市場(chǎng)上所需要的。

2 設(shè)計(jì)原理

廚房安全系統(tǒng)是以ST98C51單片機(jī)為核心，通過(guò)外部各種模塊和傳感器的配合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)廚房隱患并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，整個(gè)系統(tǒng)具有一個(gè)WiFi模塊，該模塊可以連接互聯(lián)網(wǎng)中的一些開(kāi)放式服務(wù)器平臺(tái)，這些平臺(tái)可以作為人與硬件之間的溝通橋梁，本次系統(tǒng)利用了oneNET平臺(tái)建立數(shù)據(jù)應(yīng)用展示，此次設(shè)計(jì)用到的傳感器具體名稱和功能如下：

2.1 危險(xiǎn)氣體傳感器

該傳感器為半導(dǎo)體式氣體傳感器，可以有效地檢測(cè)甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、酒精、甲醛、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙炔等氣體。

2.2 火光傳感器

廚房安全系統(tǒng)配有一個(gè)火光傳感器，該模塊根據(jù)煙粒子對(duì)光線的吸收和散射作用來(lái)檢測(cè)是否起火。

2.3 紅外模塊

紅外模塊中使用了紅外傳感器，該傳感器是利用紅外線為介質(zhì)的測(cè)量裝置。此次設(shè)計(jì)中是為了檢測(cè)廚房中是否有人。

2.4 WiFi模塊

本次設(shè)計(jì)使用了ESP8266，該模塊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)與oneNET平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通訊，通過(guò)該平臺(tái)可以查看和控制廚房中的閥門(mén)開(kāi)關(guān)。

圖1 廚房安全系統(tǒng)的仿真電路圖

圖2 廚房安全系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖

3 結(jié)論

首先單片機(jī)內(nèi)部具有開(kāi)關(guān)檢測(cè)程序，可以檢測(cè)煤氣或水龍頭等閥門(mén)的開(kāi)關(guān)情況，當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟且紅外模塊未檢測(cè)到廚房?jī)?nèi)無(wú)人時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，若警報(bào)后點(diǎn)擊取消按鍵系統(tǒng)會(huì)等待一段時(shí)間后再次檢測(cè)；若發(fā)出警報(bào)后一段時(shí)間內(nèi)無(wú)人點(diǎn)擊取消按鍵或紅外模塊未檢測(cè)人，則系統(tǒng)會(huì)關(guān)閉閥門(mén)開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)中安有危險(xiǎn)氣體傳感器，可以檢測(cè)廚房中是否出現(xiàn)危險(xiǎn)氣體泄露；系統(tǒng)中的火光傳感器安裝在爐灶外圍，當(dāng)傳感器被觸發(fā)時(shí)系統(tǒng)會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，若持續(xù)一段時(shí)間后還被觸發(fā)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)水龍頭閥門(mén)以減少損失。整個(gè)系統(tǒng)中的WiFi模塊可以連接到oneNET平臺(tái)，該平臺(tái)可以控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)，用戶可以登錄oneNET平臺(tái)進(jìn)入到應(yīng)用展示進(jìn)行操作。

圖3 系統(tǒng)在oneNET平臺(tái)的應(yīng)用展示