多功能厨房安全系统研究

摘 要：通过对家庭厨房安全隐患的分析，设计了一套以51单片机最小系统为主核心板控制的多功能厨房安全检测系统，利用时钟芯片DS12C887把采集到的时间信号反馈给单片机再通过12864液晶显示屏显示，同时对温度、烟雾的检测得出厨房环境是否安全。通过实验表明本系统能够精确的显示时间、温度和烟雾值，当烟雾浓度超出正常范围，蜂鸣器报警。此检测系统有良好的人机交互界面，独立的设置功能，集成度高且占用空间小，可以随时掌握厨房安全状态，价格便宜，适用于普通家庭。

关键词：STC89C51单片机；电子时钟模块；厨房安全；智能化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.242

0 引言

近年来，厨故频繁发生。据调查，在2015年1月至5月就有20起厨故的发生，损坏的财物不计其数，有的甚至威胁到了人身安全，故本文拟研究一种适用于厨房的安全检测系统。

1 系统总体设计概述

1.1 硬件组成电路框图

厨房安全检测系统的硬件设计部分主要由微处理器、烟雾传感器、温度传感器、LCD显示模块、按键模块、报警模块等组成，具体如图1所示。

1.2 电路基本工作原理及主要功能介绍

该系统通过传感器模块采集传感器输出的电压值和经电子时钟芯片采集输出的电压值，将采集到的所有数据送入单片机进行处理，处理后的数据部分送入到12864显示屏进行显示。

2 系统主要硬件电路设计

2.1 微处理器控制单元

本系统采用的是51系列单片机作为处理器，此款单片机价格便宜，性价比高，具有低功耗、集成度高、简单结构、处理数据快等优点。

2.2 液晶显示电路

12864液晶显示屏与单片机相连，接收单片机输出的信号并且在屏幕上面显示出来，其主要显示烟雾、温度、时间等信息，具体电路图如图2所示。

3 系统软件代码调试

系统开始工作，首先初始化LCD12864、UART串口、外部中断等，初始化结束程序进入大循环。通过传感器采集烟雾和温度的信息反馈给单片机，单片机会把信息进行处理并在显示屏上显示实时数值。

4 实验与结果

系统的程序在Keil 5下编写、调试，之后生成Hex文件，并由CH340下载器写入单片机中，然后将单片机电源模块和PC通过USART串口连接起来。当系统程序正常运行时，则液晶上显示厨房实时温度、空气中煤气含量和实时时间[8]，如图5、6所示。提前设置煤气阙值为12，让打火机在烟雾传感器附近放气，当超过煤气阙值时，蜂鸣器报警。

5 结语

本文利用51单片机与各种传感器、芯片相结合，通过不断地对软硬件进行修改、参数的改定，最终实现了厨房安全检测系统的基本功能。本系统稳定可靠，报警错误率低，实时性强，价格便宜，适用于普通家庭。

参考文献：

[1]李校红.基于AT89C2051单片机的网络化智能燃气泄漏检测报警器的设计[J].电子测试，2014（11）：55-57.

[2]余华星，孙增丽，仓啦，旦增多吉，普布卓玛，何志权.基于STC89C52的家用天然气自动报警显示装置的设计[J].科技传播，2016（19）：276-278.

[3]吕建波.基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统设计[J]. 现代电子技术，2012（19）：117-119.