呂佳璐 向兵

摘 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，以及生產(chǎn)力水平逐步提高，人們更加的追求生活水平質(zhì)量高，健康值的上升。同時(shí)，科技的發(fā)展也加重了環(huán)境的污染，因此，節(jié)能減排也是我們每個(gè)人應(yīng)該對(duì)自己、對(duì)自己的生活的首要要求，而廚房作為家庭中空氣污染最嚴(yán)重的空間，炒菜產(chǎn)生的油煙所產(chǎn)生的廢氣污染更應(yīng)得到有效的控制。本設(shè)計(jì)所開(kāi)發(fā)的吸油煙機(jī)主要是靠單片機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)軟件自動(dòng)控制吸油煙機(jī)的開(kāi)關(guān)，設(shè)有光控，油煙氣體濃度檢測(cè)，報(bào)警，液晶顯示溫度等功能，極大的解決了傳統(tǒng)吸油煙機(jī)（排風(fēng)扇）的不足，具備靈敏度高，功耗低，操作簡(jiǎn)單的等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);吸油煙機(jī);光控;煙霧檢測(cè)模塊;自動(dòng)化控制;液晶顯示

第一章 發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，智能家電行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，2016年以來(lái)，中國(guó)主流品牌市場(chǎng)格局保持穩(wěn)定，市場(chǎng)均價(jià)不斷提升，高端化趨勢(shì)顯現(xiàn)。隨著人們居住水平的提高，開(kāi)放式廚房的普及，倍受年輕人喜愛(ài)的個(gè)性化智能吸油煙機(jī)產(chǎn)品，日益成為影響人們選擇的一個(gè)重要因素。人們?cè)谶x購(gòu)智能吸油煙機(jī)時(shí)，注重性能、也同樣注重其外觀的時(shí)尚性。因此智能化控制的吸油煙機(jī)也是智能家居設(shè)備未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)之一。吸油煙機(jī)作為一種凈化廚房環(huán)境的廚房電器，作為現(xiàn)代家庭必不可少的廚房設(shè)備，其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

第二章 研究目的

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念和智能化技術(shù)在不斷的深化，智能家居行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模也在進(jìn)一步擴(kuò)大，人們更加注重對(duì)設(shè)計(jì)理念、智能創(chuàng)新、交互體驗(yàn)等各方面追求，智能化趨勢(shì)也已經(jīng)開(kāi)始向吸油煙機(jī)市場(chǎng)蔓延。通過(guò)研究采用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)的智能化吸油煙機(jī)產(chǎn)品，使其能夠自動(dòng)感知工作環(huán)境空間狀態(tài)、產(chǎn)品自身狀態(tài)，能夠自動(dòng)控制及接收用戶在住宅內(nèi)或遠(yuǎn)程的控制指令。智能吸油煙機(jī)作為智能家電的組成部分，與住宅內(nèi)其它家電和家居、設(shè)施互聯(lián)組成系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)智能家居功能。

第三章 研究意義

1）、推動(dòng)家電行業(yè)高端化轉(zhuǎn)型

隨著人們生活水平的提高，電子技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)家居已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)代年輕人對(duì)生活品質(zhì)的需求，現(xiàn)代科技推動(dòng)時(shí)代的發(fā)展，在一定程度上改變著人類(lèi)生活和消費(fèi)的習(xí)慣，因此追求智能化、方便、個(gè)性化的家居是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。智能吸油煙機(jī)作為智能家居的組成部分之一，它的出現(xiàn)，為人們享受生活提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái)，進(jìn)一步推動(dòng)了家電行業(yè)向智能化、高端化的轉(zhuǎn)型。

2）、實(shí)現(xiàn)更環(huán)保、綠色、便捷的家居生活

現(xiàn)代廚房離不開(kāi)吸油煙機(jī)，一旦烹飪菜肴會(huì)產(chǎn)生油煙氣影響廚房空氣環(huán)境，并且現(xiàn)在大多數(shù)的廚房采用的是開(kāi)放式設(shè)計(jì)，空氣流動(dòng)范圍大，更容易照常室內(nèi)油煙廢氣污染。吸油煙機(jī)作為改善廚房環(huán)境的一個(gè)重要設(shè)備，在人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬苤匾淖饔?。通過(guò)實(shí)現(xiàn)智能化控制吸油煙機(jī)，可監(jiān)控廚房油煙氣，自動(dòng)化，迅速地將有害氣體吸走。智能吸油煙機(jī)使住戶的控制更加便捷，更加高效，而且在現(xiàn)在這個(gè)注重綠色環(huán)保的世界，智能的將廚房?jī)?nèi)的有害氣體吸走，讓?xiě)糁骺梢园残牡呐腼兠牢都央?，讓人們能有一個(gè)更環(huán)保、綠色、便捷的家居生活。

第四章 系統(tǒng)功能

1方案設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)思路）

采用單片機(jī)為核心處理器，外接煙霧傳感器和光控模塊。當(dāng)在廚房里烹飪菜肴時(shí)所產(chǎn)生的油煙氣體的濃度達(dá)到一定閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)，并自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)迅速將廚房里的油煙氣體排出;當(dāng)室內(nèi)光線高時(shí)，不打開(kāi)吸煙煙機(jī)照明燈，當(dāng)室內(nèi)光線低時(shí)，打開(kāi)照明燈;并且采用溫度傳感器，對(duì)環(huán)境的溫度進(jìn)行檢測(cè)，再采用LCD液晶顯示屏對(duì)溫度進(jìn)行顯示。

2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

采用AT89C51單片機(jī)為主控CPU，用MQ-2煙霧傳感器對(duì)油煙濃度進(jìn)行檢測(cè)，ADC0832（A/D轉(zhuǎn)換芯片）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)單片機(jī)I/O口將數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，產(chǎn)生信號(hào)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)工作，同時(shí)，蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警，待溫度下降到下限閾值時(shí)，電機(jī)停止工作，蜂鳴器停止報(bào)警;采用光控模塊，控制吸油煙機(jī)照明燈的開(kāi)關(guān);采用DS18B20對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)，顯示部分采用LCD1602液晶屏。

3、硬件設(shè)計(jì)：

1）、主控CPU：采用AT89C51這種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容，是一種高效微控制器。

2）、煙霧傳感模塊：采用MQ-2煙霧傳感器，它的檢測(cè)靈敏度高。它所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫（SnO2）。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。

3）、光控模塊：采用光敏三極管，當(dāng)有光時(shí)，對(duì)外呈現(xiàn)低阻抗;當(dāng)無(wú)光時(shí)，對(duì)外呈現(xiàn)高阻抗，通過(guò)分壓不同從而產(chǎn)生變化的電信號(hào)。

4）、溫控模塊：采用DS18B20這種常用的數(shù)字溫度傳感器，它的接線方便，只占用單片機(jī)的一根I/O口，但時(shí)序要求嚴(yán)格。

5）、A/D轉(zhuǎn)換模塊：采用ADC0832這種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。它能分別對(duì)兩路模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)?！獢?shù)轉(zhuǎn)換，可以用在單端輸入方式和差分方式下工作，采用串行通信方式，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。

6）、顯示模塊：采用LCD1602液晶顯示屏，該顯示控制簡(jiǎn)單，操作方便。

7）、報(bào)警模塊：利用蜂鳴器聲音報(bào)警，可選用HMB1206，5V這種有源蜂鳴器，當(dāng)煙霧傳感器檢測(cè)到氣體濃度達(dá)到閾值上限時(shí)，則觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警。

8）、電機(jī)開(kāi)關(guān)控制模塊：通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制繼電器的閉合。

4、軟件設(shè)計(jì)：

利用中斷服務(wù)程序控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集以及繼電器的開(kāi)關(guān)—控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 萬(wàn)福君.單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[M].合肥：中國(guó)科技大學(xué)出版社，1995.

[2] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.

[3] 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，1999.

作者簡(jiǎn)介：

呂佳璐（1999-），女，漢，四川成都人，學(xué)生，綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系2017級(jí)，電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)，擅長(zhǎng)單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

向兵（1990-），男，漢，四川南充人，助教，碩士研究生，從事電子產(chǎn)品分析與制作、單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程研究。

*項(xiàng)目基金：綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，校級(jí)精品在線開(kāi)放課程-《電子產(chǎn)品分析與制作》