基于STM32的厨房安全智能监测系统

目录

一、任务简述

二、硬件部分

三、软件部分

一、任务简述

       随着社会和科技的发展，人们的生活方式与以往相比发生了惊天动地的变化，厨房作为日常家居中安全事故多发场景，极易发生火灾安全事故。但是目前普遍使用的以监测煤气浓度、蜂鸣器报警为主要设计的厨房安全报警系统，对于厨房内其他安全隐患缺乏精确监测手段和有效防范手段。

       本文以STM32F103C8T6单片机为核心控制元件，采用DS18B20传感器对温度进行监测，MQ-2传感器对烟雾及可燃气体浓度进行监测，声光报警模块采用LED灯与蜂鸣器，显示屏实时显示传感器采集到的数据，当险情发生时利用排风换气扇进行降温除烟。本文在软件设计方面采用Keil c51进行程序编写并使用Proteus 进行仿真模拟。测试结果表明，MQ-2传感器可以对厨房可燃气体与烟雾浓度、DS18B20传感器能够对温度进行采集，对厨房环境进行实时监测，从而保证厨房的安全。

二、硬件部分

         硬件部分是整个厨房安全智能监测系统的工作载体，主要包含单片机最小系统、声光报警、温度监测、烟雾浓度监测、实时数据显示、操作、动作控制、降温除烟等模块。将烟雾浓度监测模块和温度监测模块结合在一起，可以实现信号采集，显示模块可以实现数据实时显示。显示模块、降温除烟模块、声光报警系统与按钮控制电路的结合用于实现人机对话。

       在本文中，本文提出了一种基于DS18B20单片机的温度测量系统。DS18B20与同类的热敏电阻相比，不仅可以直接读取所测得的温度，而且还能够将被测温度以直观的方式呈现。通过简单的程序它就可以轻松地读取9-12位数字值。另外，在实际应用中，其性能稳定可靠，使用寿命长，使用起来灵活又方便，特别适用于恶劣环境场合。该传感器以单片机为核心，具有体积小、质量轻、耗电少、精度高、寿命长、工作可靠等优点。与普通温度传感器相比，其最大特点就是不需要专门的测试仪器。因此，无需进行繁琐的配置即可轻松实现各种环境下的数据转换。同时它支持自定义不同的测量精度和输出电流大小等参数，以满足不同用户的需求。

       在实际应用过程中，其表现出非常优异的性能和良好的性价比，使得它成为众多行业领域中必不可少的重要组成部分。可编程报警由高低电平触发，不会因为功率损耗而发生变化。每一个DS18B20的64位序号都不会重复，这就使得在一条单总线上连接多个DS18B20的想法成为了可能，通过DS18B20的信息只需要一个单线接口来读写，并且与 CPU之间只有一个接地连接。无需外接电源，即可实现-40~120℃的测温，误差小于5%，因此，采用DS18B20不仅可以增加系统可靠性，还能够减少系统架构的复杂性。

        这里只是列举了一部分，具体定做的可以微信：wfw123456789。因为该设计中显示的空气中可燃气体浓度、室内温度属于较简单的字符，因此，使用的是1602液晶显示器，即液晶模块，它可以显示两行的数据，每行16个字符。其最大的特点是在不改变原有硬件结构基础上通过软件编程实现了文字显示功能。作为一款点阵LCD模块，它能够以多种方式呈现字母、数字以及一些特定的符号等。其内部包含有多个不同的功能模块。该模块由字符和其他组件构成，具有小巧轻便、低能耗、简洁方便的接口、宽广的工作温度和高可靠性等多重优点。

三、软件部分

       在本文所言厨房安全智能监测系统中，主系统能够通过设定操作来调整温度和气体浓度的上限值，之后温度与烟雾传感器会立即开始采集周围环境的数据。当环境温度超过预设最大值时，传感器内部对采集到的一系列数据展开处理，并将其传输至模拟数字转换器内，进行模数转换，随后系统进行分析处理，推断是否需要进行声光报警与打开排风换气扇。

        当MQ-2和DS18B20两个传感器所捕捉到的烟雾浓度和温度低于预设最大值时，声光报警系统不会启动其触发流程，声光报警器不会报警。但是，如果MQ-2烟感和DS18B20温度表测量到的温度高于规定的上限，蜂鸣器就会立即启动并发出警报。

       在完成了系统的硬件和软件的设计工作以后，对系统进行了调试。调试主要是为了对硬件模块、软件程序及仿真进行检查，二是针对目前报警装置运行中出现的问题，采取切实可行的措施。