基于单片机的智能油烟机-设计说明书
电子校园网 编号：
CP-51-2021-050-LW
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，结合其他模块，设计了一种油烟机系统。该系统包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用STC89C52单片机，用于获取输入部分的数据并进行内部处理，以控制输出部分。输入部分由DS18B20测温模块、MQ-2烟雾传感器和ADC0832组成的烟雾检测模块、独立按键和供电电路组成。输出部分由LCD1602显示模块、LED灯、继电器、MX1508直流电机驱动模块和蜂鸣器组成。本论文详细介绍了系统的设计原理、硬件电路连接、软件程序设计和功能实现。通过该系统，可以实时监测油烟机的温度和烟雾浓度，并根据用户设置的阈值进行报警和控制。实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和可靠性，可以有效提高油烟机的安全性和使用便利性。本论文对油烟机系统的设计和控制提供了一种有效的解决方案，具有一定的实用价值和推广意义。
关键词：单片机；MQ-2烟雾浓度传感器；测温模块；直流电机
字数：11000+
实物链接：
仿真链接：
开题报告链接：
内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 MQ-2型烟雾传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置阈值实物测试
5.3 手动模式实物测试
5.4 烟雾浓度与温度检测实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
二十一世纪的厨房基本上是不能够没有煤气灶和抽油烟机这些设备的，只要使用煤气灶就会有煤气泄漏的危险和油烟的产生，除此以外还伴有一些混合气体，气体内含有很多的水汽和乙烷，这样就会影响厨房的空气环境，为了人的健康和安全着想，就要安装抽油烟机来吸走这些有害气体，营造一个安全舒适的烹饪环境。
我们日常生活中的一切都在发生着翻天覆的变化，就连厨房设施也在不断的更新中，作为烹饪中必不可少的设备油烟机扮演着很重要的角色。抽油烟机顾名思义就是要抽走油烟，一个好的抽油烟机可以创造一个好的烹饪环境，提高生活效率和生活质量。抽油烟机作为现代厨房必不可少的一种装置直接影响到厨房的卫生环境，安全问题及人们的健康需求。
有关的组织对普通住户家中经常烹饪食物所产生的油烟进行取样收集，再将这些样品进行处理和分析，大约200多种化学物质被检测出，其中主要包括的有烃、酯、内酯、醇、醛、酮、脂肪酸、杂环化合物等。烹调油烟中些化学致癌物也被发现了一种叫丙烯醛的物质，会在油温接近或达到150"C时产生，这种物质有味道刺鼻，会刺激到人的眼睛、鼻子及黏膜:当油温达到更高的温度时，就很容易产生一些有毒的化学物质，并且会产生凝聚体，使我们的身体受到伤害，甚至会有得癌症的风险。家用的油烟机不但可以将灶台上燃烧时产生的废渣和烧焦的物质，烹饪时产生的油烟特别是有害烟雾快速抽走，减少室内污染物，净化室内的环境，而且家用抽油烟机还可以防止爆炸的发生、防止人员中毒的安全保障的作用，。因此，在这种情况下,我们研究智能油烟机有着重要意义。
1.2 国内外研究现状
为解决现代厨房炒菜时产生的一些有害气体的问题,2015年司开波设计一种基于单片机的智能抽油烟机控制系统,该系统以单片机为核心,MQ-2烟雾传感器为烟雾检测元件,同时,还设有看门狗模块来监测系统的运行以保证其稳定运行[1] ,实现了抽油烟机的自动化同时又保证了其安全性。
随着科学技术以及经济的发展,人们的生活水平有了很大的提高,更加关心吃住方面的安全健康问题.在厨房内,抽油烟机已然成为了必不可少的厨具,发挥的作用也可想而知,但是在另一方面,抽油烟机功率是很大的,在方便人们做饭的同时,依然也耗费了大量的电能,虽然现在已经出现了可以调节升降高度的抽油烟机,但是依然不能从根本上解决其巨大的耗能问题.因此需要一款新型的抽油烟机来解决这方面的问题，2018年梅宇轩的设计就是在这样的背景之下产生的.本设计通过烟雾传感器检测油烟的浓度,并且将该信息传递给单片机,单片机通过电机驱动来调节抽油烟机内电机的功率,以此在不影响抽油烟机正常工作的情况下,尽最大的可能降低电能的损耗[2] .经过一系列的论证,本设计是合理的.
2016年Florijan R 发明的目的是厨房抽油烟机，尽管抽油烟机的高度较低，但还可以有效地抽排废气并安装足够的过滤表面，而抽油烟机内的空气捕获空间高度较低。与典型的现有厨房抽油烟机不同，这些抽油烟机仅设置在抽油烟机的后壁上设置一排过滤器，本发明的厨房抽油烟机，如果壁挂式抽油烟机或安装在一排热敏元件上方的抽油烟机出现问题，则在抽油烟机的中央部分设置两排过滤器（170，190）， 通常来自大量废气的来源。用于捕获废气的罩的捕获空间分为前捕获空间（110）和后捕获空间（205）。除引擎盖的后侧（210）外，引擎盖的侧侧的下部内部部分沿引擎盖的整个圆周设置，具有狭窄的插槽，用于将新鲜空气直接吹回引擎盖，以防止潜在的蒸汽饱和空气流出引擎盖区域。前吹入槽（130）布置在灯座的向后弯曲的下边缘（135）和引擎盖的前侧下边缘（150）之间，其结构也定义了用于打开引擎盖前侧的系统[3] 。
厨房内的有效排放控制，特别是在商业和工业生产厨房中，一直是行业专业人士，酒店运营商和最终用户非常关注的问题。2019年Han O , Li A , Kosonen R 对厨房通风系统的抽油烟机性能和捕获效率进行了文献综述。作为烟罩的关键性能指标，捕获效率已被广泛研究;然而，仍然需要一种可用于实验室和现场分析的标准测试方法。讨论了影响烟罩性能的各种因素，例如干扰气流，烟罩几何特征和位置以及排气流速。确定气流速率的最准确方法是基于对流载荷的设计方法。本文还综述了先进的空气分配系统，如通风天花板系统、热置换通风系统和附件通风系统[4] 。分析结果构成了开发新解决方案的基本框架，对食品服务和通风工程师的行业专业人士都有利。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
本论文设计了一种基于STC89C52单片机的油烟机系统。该系统通过中控部分获取输入数据，并通过内部处理控制输出部分。输入部分包括温度测量模块、烟雾检测模块、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD显示模块、LED灯、继电器、电机驱动模块和蜂鸣器。通过该系统，可以实时监测油烟机的温度和烟雾浓度，并根据设定的阈值进行报警和控制。实验结果表明，该系统具有稳定性和可靠性，能够提高油烟机的安全性和使用便利性。这种设计方案为油烟机系统的控制提供了有效的解决方案，具有实用价值和推广意义。
