《《基于AT89C51单片机的抽油烟机的设计》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《基于AT89C51单片机的抽油烟机的设计》-公开DOC·毕业论文（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要 研制了一种新型的抽油机智能控制系统,以单片机为控制核心,变频器作为执行部件,以监测抽油机实时载荷和功率为控制依据,通过系统的智能算法,在保证油井产量的前提下,最大限度地节约电能,降低机械磨损;通过GPS通讯手段,实现了油井实时数据的被动式传输和故障信息的主动式报警功能.本次设计的抽油烟机主要靠单片机进行控制，通过软件设计来智能控制抽油烟机的开关，所以相对于普通的抽油烟机来说，根据其智能检测功能，具有灵活性比较好，功耗低，便于操作等特点。关键词：单片机，抽油烟机，检测，智能控制精品ABSTRACTA new kind of intelligence conservation control
2、 device for pumping unit was developed. It is based on MPU technology, by using Frequency Transformer to drive motor, monitoring the real time load of pumping unit and power of motor, creating a intelligence algorithm to steady oil output, save power and reduce mechanism abrasion maximumly. With GPS
3、, the system realized the function of The design of the hood is controlled mainly by SCM， software designed to control the switching range hood， so relative to the normal range hood， according to its automatic detection， better flexibility， power consumption low， easy to operate and so on.KEY WORDS:
4、 microcontroller，range hood， detection， automatic control精品目录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1抽油烟机11.2发展史、研究意义1第2章 系统原理及组成3第3章 检测电路设计43.1 油烟蒸汽检测43.1.1热敏电阻的选择43.1.2油烟监测电路分析53.2 系统自动复位电路5第4章 主控制电路设计84.1 AT89C51简介84.2 对抽油烟机的开关控制94.2.1 SSR固态继电器的介绍94.2.2 单片机对抽油烟机的控制104.3 自动照明控制104.3.1 光敏电阻介绍104.3.2光敏电阻的选型及电路连接图114
5、.4 定时显示电路114.4.1 数码管显示电路124.5 报警电路12第5章 程序设计135.1 主程序的设计135.2 LED显示子程序145.3 INT1中断报警服务程序15第6章 结论16致谢17参考文献18附录19精品第1章 绪论1.1抽油烟机油烟机，系家庭厨房为吸净烹调时所产生的油烟之类用电器，不仅能 很好完成功能性的作用外，应具备融合现代厨房格局的装饰概念。 经过油烟机的发展，油烟机已经不局限于厨房除油烟的简单工具了，而是增加较多的娱乐功能和使用功能，如增加了电视显示器的娱乐油烟机，增加了与智能家居为一体的安防系统的油烟机，安装了网络控制的网络油烟机等。抽油烟机的结构主要包括机壳
6、，内壳，电机，风扇，琴键开关，照明灯，挡光罩，集油罩，集油盒，电源线。(1)机壳： 包括侧板、顶板和面罩，采用A3冷轧钢板(有的是不锈钢板)冲压焊接而成，表面一般经磷化喷塑处理，因而防护层光亮坚硬，能防霉，防潮防酸和易于擦洗。(2)内壳： 在机壳内，ABS塑料注塑而成，内有弧形隔板，形成左右对称的螺旋形内室，其内经刚好与风扇保持一定空隙，当风扇高速转动时，由于离心力的作用，烟油被抽走，将污油甩到螺旋线的最低点，经导油管进入储存在集油盒内。(3)电机： 分左右电机，是电容起动运转式电动机。(4)风扇： 是抽油烟机的关键部件，离心式风扇安装在电机转轴上，用合金铝板压铆合成型。工作原理接通交流电源后
7、，左右电机带动左右风扇高速转动，风扇中心处形成负压区，油烟进入负压区后，由于离心力的作用，油烟被加速从风扇空隙中排出，再经公共排烟口排出机外。1.2发展史、研究意义中国第一台抽油烟机是我国商务部在德国慕尼黑商品博览会上引进由帅康生产，当时引进的是技术和产品的外观。但没有结合中国人的自己的烹饪方式生产。外国家庭烹饪主要强调保持蔬菜的营养和原汁原味，基本采用蒸煮煎炸烹饪技巧不会产生多大的油烟。而中国人强调的猛火爆炒会产生大量的油烟。抽烟烟机是利用热气上升的原理设计。 通过油网过滤但不达到100%过滤油烟。在二十世纪七十年代末期，我国五金行业内的科技情报工作者根据掌握的国外信息就提出了在我国开发吸油
8、烟机的建议。限于当时各方面条件的制约，国内无一厂家开发这种产品。直到1984年7月，上海桅灯厂根据掌握的实物情报（台湾产吸油烟机样机）试制成功了我国第一台外排式吸油烟机，同年12月投入生产，当年产量为629台。上海成为我国最早开发和生产吸油烟机的地区。随着人们对事物的品味日益提高，对食品的质量和健康要求更是不断加强，越来越严格。因此对抽油烟机的需要和要求也更是与时俱进。由于我国烹调方式以炒菜为主，产生的油污较多，容易造成厨房空气污染，严重危害人体健康。起初人们为了改善通风条件，用镀锌铁皮制成排油烟罩，后来又想出了在厨房的窗户上安装排风扇，效果要比前者好多了，但这两种排烟形式的最大特点是遇到逆风
9、时，污染空气排不出去。但是，吸排油烟机则集排气扇与烟罩于一体，排气量大抽气强，不受逆风影响，能即时将有害气体排出室外，吸排烟可达70-90,是目前精华厨房较理想的家电产品，对于抽油烟机的改善和创新正是当今社会的迫切需求，从而减少对环境的污染，间接保护我们的地球家园和自身健康。 第2章 系统结构与原理系统分为检测部分和控制部分(如图2.1)，检测部分为键盘输入、烟雾检测、煤气检测三部分，单片机控制电路由AT89C51单片机、抽油烟机开关电路、声音报警、定时显示四部分组成，其中当抽油烟机启动时，自动照明电路才有效，为保证单片机正常工作，设有看门狗芯片监测电源稳定及程序是否正常执行。图2.1 系统原
10、理图框图单片机通过对检测信号的实时采集，对温度高、污染大的烟气采用热敏电阻检测，而温度低但危险大的燃气采用气敏传感器检测，当厨房的油烟或可燃有害气体达到一定浓度的值时，经传感器进入单片机分析，使电机电路自动启动并发出声音报警，吸油烟机迅速将有害气体抽走，本设计并设有定时功能，可对抽烟烟机进行工作时长的设定，从而实现智能化吸油烟功能。本设计同时设有手动开关，在手动运行下，其功能和普通油烟机一样，可人为的要求开启或关闭，但当煤气泄漏时，不论在自动还是手动运行情况下，抽油烟机会立即启动，并伴随声音报警。第3章 检测电路设计3.1 油烟蒸汽检测对油烟蒸汽的检测选用热敏电阻3，热敏电阻的主要特点是：（1
11、）灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上，能检测出10-6的温度变化；（2）工作温度范围宽，常温器件适用于-55315，高温器件适用温度高于315（目前最高可达到2000），低温器件适用于-27355；（3）体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；（4）使用方便，电阻值可在0.1100k间任意选择；（5）易加工成复杂的形状，可大批量生产；（6）稳定性好、过载能力强。3.1.1热敏电阻的选择热敏电阻分三类：在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻PTC（Positive Temperature Coeff1Cient），随温度上升电阻呈指数关系
12、减小、具有负温度系数的热敏电阻NTC（Negative Temperature Coeff1Cient），具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小的临界温度热敏电阻CTR（CritiCal Temperature Resistor），具有很大的负温度系数。本设计选用NTC负温度系数热敏电阻，它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室
13、温下的变化范围在1001000000欧姆，温度系数-2%-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。电阻值和温度变化的关系式为： RT ：在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 时测得的电阻值 R25.RN ：在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。T ：为 t(C)+273.15，规定温度（ K ）。B ： NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。exp ：以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 ）。3.1.2油烟监测电路设计负温热敏电阻选型4： N
14、TC-MF5A 其参数为：R25：10K1%，热敏指数： B25/50:3950 1%设45为抽油烟机的最低启动温度，由 进行计算：R45=4.35K调节RP1的电阻值为4.35K，当空气中油烟蒸汽含量较低时，空气温度偏低，热敏电阻RTRP1，R6、R7上获得的分压Vr6Vr7，因此IN+IN-，电压比较器LM324输出低电平，热敏电阻阻值较大。当空气中含有大量油烟蒸汽时，温度随之升高，NTC-MF5A 电阻率增大，当热敏电阻的温度超过45时，RTIN-，LM324由低电平变为高电平，经74LS04反向后，单片机P0.2口得到低电平，然后被单片机检测到，进入相应的子函数。电机启动后每隔约120
15、秒进行一次温度检测，以免继电器频繁通断。图3.1 油烟检测电路3.2 系统自动复位电路DS1232是一个具有看门狗功能的电源监测芯片，在电源上电、断电、电压瞬态下降和死机时都会输出一个复位脉冲，十分适合作为单片机的复位电路。主要有以下特点：具有看门狗功能，可以防止单片机系统死机；贴片式8脚封装（如图3.2）；输入给看门狗的脉冲的时间间隔可以设置；具有5%或10%的两种电源监测精度。芯片内含温度补偿电路，DS1232的引脚逻辑如图所示。对所有引脚定义如下：/PBRST-引脚1，复位键连接引脚，直接连接复位键；TD引脚2，看门狗定时器延时设置。如果连接到地，输入给看门狗的脉冲间隔不得大于150毫秒；如果不连接，脉冲间隔不得大于600毫秒；如果连接到电源，脉冲间隔不得大于1.2秒；OL引脚3，选择5%或10%的电源监测精度。如果这个引脚连接到地，当电源下降到4.75V时芯片将输出一个复位脉冲；如果这个引脚连接到5V，只有当电源下降到4.5V时芯片才输出一个复位脉冲；图3.2 DS1232封装GND
