单片机的家庭厨房智能通风
本毕业设计采用STC89C52RC型号单片机，5V直流电机作为带动风扇转动电机，LCD1602作为显示设备。具有功能全面，操作简便的特点。它的整体构架为：LCD1602显示温度、注意安全、当前功能等；按键选择工作状态和风速；DS18B20检测温度；MQ-2、火焰传感器检测环境情况；电机带动风扇转动。主要使用功能：用户通过选择检测方式来确定是单片机智能工作还是用户手动工作。若在智能工作状态，单片机会通过MQ-2和火焰传感器来自行控制风扇的转动速度；若在手动工作状态，用户可以通过按键来控制风扇转动的速度。除此以外，该设计还具有手动告警功能。
【关键词】：单片机；直流电机；LCD1602液晶显示器；DS18B20
一、引言 1
（一）本设计简述 1
（二）功能介绍 1
二、总体方案的研究 2
（一）单片机型号的选择 2
（二）液晶显示屏的确定 2
（三）按键电路的选择 2
（四）温度测量元件 3
（五）气体浓度测量模块 3
（六）明火检测模块 3
（七）功能设计框图 3
三、元器件介绍 4
（一）LCD1602液晶显示器 4
（二）DS18B20温度传感器 4
（三）小型直流电机 5
（四）ULN2003A 5
（五）MQ-2气敏传感器 6
（六）火焰传感器 6
四、硬件电路 6
（一）单片机最小系统电路 6
（二）按键矩阵电路 7
（三）液晶与单片机连接电路 7
（四）传感器连接电路 8
（五）DS18B20温度传感器连接电路 9
（六）电机连接电路 10
五、程序编写 10
（一）总程序结构 10
（二）矩阵按键扫描函数程序编写 11
（三）LCD1602的子程序 11
（四）DS18B20的子程序 11
（五）电机转动程序 12
六、制作仿真 12
（一）仿真电路图 12
（二）仿真的相应功能实现 13
七、硬件调试 14
（一）调试的结果 14
（二）遇到的问题及解决方案 15
八、总结 16
九、参考文献 17
十、致谢 18
附录一：系统原整体理图 19
附录二：系统PCB图 19
附录三：实物工作图 20
附录四：原件清单 21
附录五：系统源程序 22
一、引言
（一）本设计简述
家中环境的安全，是每位住户度十分关心的问题，尤其是自家厨房的环境问题更是十分重视。基于这种情况，能够有一款时刻检测家庭厨房环境情况并切能够根据不同情况及时对环境经行改善的电子产品是十分重要的。伴随着电子技术的不断提高，环境检测装置所携带的功能越来越多，并且越来越智能化。对于当今社会中人们不断追求生活质量的情况，一款智能的通风装置将十分受到住户的欢迎。因此，设计出一款能够智能判断环境情况，并且根据不同的情况做出不同的改良环境的方法是当今住户们迫切希望的。本设计主要采用单片机技术、传感器技术来检测当下环境的情况，并通过直流电机带动扇叶转动对环境进行通风降温。除此以外，用户还可以选择手动模式，根据自身的情况选择风力的大小，并且在遇到紧急情况时能够及时的进行手动报警。
智能通风设计是通过MQ-2和火焰检测传感器实时监测当下的环境状况，同时通过DS18B20来检测当下环境的温度状况。当用户启动该装置后LCD1602液晶显示屏会通过英文显示出注意安全的字样，提醒用户注意安全。当用户按下智能检测模式的按钮后显示屏会短暂的显示出“您选择了智能模式”的英文字样，然后进入智能检测模式。当检测到有火焰时直流电机会缓慢的转动对当下的环境进行通风并且不使得火焰摇晃或熄灭。当检测到有烟雾或者甲烷气体时直流电机会加速转动，将空气中的烟雾或者甲烷气体排出厨房，以保证厨房环境的良好。当烟雾传感器和火焰传感器同时检测到相应物质时，直流电机会快速转动。除此以外，用户还可以根据自身需要选择手动模式，然后选择适当的风力大小；当遇到紧急情况时可以经行手动报警以确保自身的安全。
（二）功能介绍
1.测量当前环境温度；
2.判断当前环境烟雾（CH4）含量是否超过阀值；
3.判断当前环境是否有明火存在；
4.显示温度和相应操作提示；
5.控制风扇转动；
二、总体方案的研究
在制作毕业设计的初期，我们需要做的就是确定制作的毕业设计里需要用到的各类元器件，元器件种类的不同，将会导致制作出来的毕业设计的质量、功能等多方面成果的不同。以下是本人对自己毕业设计里选用的相应元器件的缘由。
（一）单片机型号的选择
本设计的功能是实现厨房环境的检测并通过计算控制电机的转动。在这一个整体过程中，从单片机所要做的计算和执行的命令来看，选用经典款的51系列单片机最为合理。除此以外，最为经典款的单片机也是我在校学习的单片机，用它来完成我的毕业设计可以说是该设计的不二之选。一来，这样可以证明自己对此基本知识掌握的程度；二来，用经典款来丰富自己的知识有助于日后在该方面的深入学习和探讨。
【关键词】：单片机；直流电机；LCD1602液晶显示器；DS18B20
一、引言 1
（一）本设计简述 1
（二）功能介绍 1
二、总体方案的研究 2
（一）单片机型号的选择 2
（二）液晶显示屏的确定 2
（三）按键电路的选择 2
（四）温度测量元件 3
（五）气体浓度测量模块 3
（六）明火检测模块 3
（七）功能设计框图 3
三、元器件介绍 4
（一）LCD1602液晶显示器 4
（二）DS18B20温度传感器 4
（三）小型直流电机 5
（四）ULN2003A 5
（五）MQ-2气敏传感器 6
（六）火焰传感器 6
四、硬件电路 6
（一）单片机最小系统电路 6
（二）按键矩阵电路 7
（三）液晶与单片机连接电路 7
（四）传感器连接电路 8
（五）DS18B20温度传感器连接电路 9
（六）电机连接电路 10
五、程序编写 10
（一）总程序结构 10
（二）矩阵按键扫描函数程序编写 11
（三）LCD1602的子程序 11
（四）DS18B20的子程序 11
（五）电机转动程序 12
六、制作仿真 12
（一）仿真电路图 12
（二）仿真的相应功能实现 13
七、硬件调试 14
（一）调试的结果 14
（二）遇到的问题及解决方案 15
八、总结 16
九、参考文献 17
十、致谢 18
附录一：系统原整体理图 19
附录二：系统PCB图 19
附录三：实物工作图 20
附录四：原件清单 21
附录五：系统源程序 22
一、引言
（一）本设计简述
家中环境的安全，是每位住户度十分关心的问题，尤其是自家厨房的环境问题更是十分重视。基于这种情况，能够有一款时刻检测家庭厨房环境情况并切能够根据不同情况及时对环境经行改善的电子产品是十分重要的。伴随着电子技术的不断提高，环境检测装置所携带的功能越来越多，并且越来越智能化。对于当今社会中人们不断追求生活质量的情况，一款智能的通风装置将十分受到住户的欢迎。因此，设计出一款能够智能判断环境情况，并且根据不同的情况做出不同的改良环境的方法是当今住户们迫切希望的。本设计主要采用单片机技术、传感器技术来检测当下环境的情况，并通过直流电机带动扇叶转动对环境进行通风降温。除此以外，用户还可以选择手动模式，根据自身的情况选择风力的大小，并且在遇到紧急情况时能够及时的进行手动报警。
智能通风设计是通过MQ-2和火焰检测传感器实时监测当下的环境状况，同时通过DS18B20来检测当下环境的温度状况。当用户启动该装置后LCD1602液晶显示屏会通过英文显示出注意安全的字样，提醒用户注意安全。当用户按下智能检测模式的按钮后显示屏会短暂的显示出“您选择了智能模式”的英文字样，然后进入智能检测模式。当检测到有火焰时直流电机会缓慢的转动对当下的环境进行通风并且不使得火焰摇晃或熄灭。当检测到有烟雾或者甲烷气体时直流电机会加速转动，将空气中的烟雾或者甲烷气体排出厨房，以保证厨房环境的良好。当烟雾传感器和火焰传感器同时检测到相应物质时，直流电机会快速转动。除此以外，用户还可以根据自身需要选择手动模式，然后选择适当的风力大小；当遇到紧急情况时可以经行手动报警以确保自身的安全。
（二）功能介绍
1.测量当前环境温度；
2.判断当前环境烟雾（CH4）含量是否超过阀值；
3.判断当前环境是否有明火存在；
4.显示温度和相应操作提示；
5.控制风扇转动；
二、总体方案的研究
在制作毕业设计的初期，我们需要做的就是确定制作的毕业设计里需要用到的各类元器件，元器件种类的不同，将会导致制作出来的毕业设计的质量、功能等多方面成果的不同。以下是本人对自己毕业设计里选用的相应元器件的缘由。
（一）单片机型号的选择
本设计的功能是实现厨房环境的检测并通过计算控制电机的转动。在这一个整体过程中，从单片机所要做的计算和执行的命令来看，选用经典款的51系列单片机最为合理。除此以外，最为经典款的单片机也是我在校学习的单片机，用它来完成我的毕业设计可以说是该设计的不二之选。一来，这样可以证明自己对此基本知识掌握的程度；二来，用经典款来丰富自己的知识有助于日后在该方面的深入学习和探讨。
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