基于单片机的智能抽油烟机

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1、概要随着社会的进步，科技的发展，人们生活水平的提高，电子产品应用人们的 生活方面的范围越来越宽。本设计采用单片机技术结合 A/D 转换芯片构成的对 油烟浓度进行检测， 并对测试的环境温度进行检测，判断环境温度是否达到危险 温度，如达到危险温度即发出警报，通过单片对检测的油烟浓烟进行处理并在 LCD 上显示出来，并对风扇进行控制，对风扇进行档位设置，当油烟浓度较低 的时候开启 1 档进行油烟的抽出，当浓度较高时开启 2 档进行油烟的抽出，当油 烟浓于某一个值时，自动关闭抽烟机的电源，起到一个智能控制的作用。并能起 到节能的作用，现在的社会是一个低能的社会，此产品因其耗能低，普及率高， 便于用于实

2、际生活。本设计产用 MQ-2 烟雾传感器对油烟浓度进行检测，采用 ADC0832 对检测数据进行模数转化并将数据传输给单片机，产用 AT89S52 芯片 进行处理，并控制风扇的转速。采用 DS18B20 对环境温度进行检测，起到一个 保护的作用。采用 1602 液晶对温度与浓度进行显示。 关键字：关键字：LCD1602,ADC0832,DS18B20,MQ-2,AT89S52LCD1602,ADC0832,DS18B20,MQ-2,AT89S52LCD1602,ADC0832,DS18B20,MQ-2,AT89S52LCD1602,ADC0832,DS18B20,MQ-2,AT89S52，油烟

3、机，智能，油烟机，智能目录目录第一章：AT89S52 单片机的认识第二章：MQ-2 烟雾传感器的知识第三章：ADC0832 模数转化的设计第四章：油烟机风扇控制第五章:1602 液晶显示浓度与温度第六章：基于 DS18B20 温度传感器的温度测量与警报第七章：系统原理图第八章：整个系统的原程序整个系统流程图：整个系统流程图：CPUAT89S52芯片DS18B20 温度检测ADC0832 进行模数转化MQ-2 油烟浓度检测蜂鸣 器发 出警 报第一章：第一章：AT89S52AT89S52AT89S52AT89S52 单片机的认识单片机的认识AT89S52是一种低功耗、 高性能CMOS8位微控制器，

4、 具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品 指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编 程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下 标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个 数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，

5、支持2种软件 可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串 口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片 机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。不同档位的风扇 对油烟的抽取LCD对油烟浓度 与温度的显示以下是本系统的 AT89S52 的最小控制系统原理图第二章：第二章：MQ-2MQ-2MQ-2MQ-2 烟雾传感器知识烟雾传感器知识MQ-2 是一种体电阻控制型的气敏器件，其阻值随被测气体的浓度（成分）而变 化。气敏器件又是一种“气电”传感器件，它将被测气体的浓度（成分） 信 号转变成相应的电信号。 MQ-2 引脚结构与常用连接电路图

6、MQ-2 有两种不同的结构 分别为下图的 A 与 B 图 A图 B本设计产用 MQ-2 是图 A 所示的实物。 MQ-2 的灵敏性特性图选择 MQ-2 做为本设计的原因是，MQ-2 价格便宜，而且市场采购比较方便，便于使用，使 用简单，只需将以上电路图连接好就能对油烟浓度进行检测，输出一个 05V 的模拟信号。 从而达到将“气”转换为“电”的目的。 MQ-2 油烟检测模块电路图如下第三章：第三章：ADC0832ADC0832ADC0832ADC0832 模数转换设计模数转换设计ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。 由于它体积小，兼容性，性价比

7、高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经 有很高的普及率。学习并使用 ADC0832 可是使我们了解 A/D 转换器的原理，有 助于我们单片机技术水平的提高。ADC0832 为 8 位分辨率 A/D 转换芯片，其 最高分辨可达 256 级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入 与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在 05V 之间。芯片转换时间仅为 32S，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度 快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的 更加方便。通过 DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。在本设 计中我们只采用一个通道。ADC08

8、32 的引脚功能与引脚图如下CS_ 片选使能，低电平芯片使能。 CH0 模拟输入通道 0，或作为 IN+/-使用。 CH1 模拟输入通道 1，或作为 IN+/-使用。 GND 芯片参考 0 电位（地）。 DI 数据信号输入，选择通道控制。 DO 数据信号输出，转换数据输出。 CLK 芯片时钟输入。 Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用） 。ADC0832 的时序功能图：本设计应用电路图如下第四章：第四章：油烟机风扇控制油烟机风扇控制油烟机风扇控制系统采用两个继电器控制，当单片机 I/O 输出的 dang1 与 dang2 间有一个电压差两个继电器就会发生不同的吸合， 从而使油烟机机风扇

9、两端的电 压、电流不同，风扇的转数从而收到控制。 单片机输出与档位的关系如下Dang101 Dang210 档位 1档位 2 本设计抽烟机风扇控制电路图第五章：第五章：1602160216021602 液晶显示浓度与温度液晶显示浓度与温度1602 字符型 LCD 通常有 14 条引脚线或 16 条引脚线的 LCD，多出来的 2 条线是背光电源线 VCC(15 脚)和地线 GND(16 脚)，其控制原理与 14 脚的 LCD 完全一样，其中：引脚符号功能说明1VSS一般接地2VDD接电源（+5V）3V0液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”

10、，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度）。4RSRS 为寄存器选择，高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。5R/WR/W 为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。6EE(或 EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低 4 位三态、 双向数据总线 0 位（最低位）8DB1低 4 位三态、 双向数据总线 1 位9DB2低 4 位三态、 双向数据总线 2 位10DB3低 4 位三态、 双向数据总线 3 位11DB4高 4 位三态、 双向数据总线 4 位12DB5高 4 位三态、 双向数据总线 5 位13DB6高 4 位三态、 双

11、向数据总线 6 位14DB7高 4 位三态、 双向数据总线 7 位（最高位）（也是 busy flag）15BLA背光电源正极16BLK背光 电源负极寄存器选择控制表RSR/W操作说明00写入指令寄存器（清除屏等）01读 busy flag（DB7），以及读取位址计数器（DB0DB6）值10写入数据寄存器（显示各字型等）11从数据寄存器读取数据注： 关于 E=H 脉冲开始时初始化 E 为 0， 然后置 E 为 1， 再清 0. busy flag （DB7）：在此位为被清除为 0 时，LCD 将无法再处理其他的指令要求。 1602 液晶读操作时序显示的地址表如下1602 液晶写操作时序本设计

12、1602 液晶与单片机的连接图如下，RK 为背光灯电阻。第六章：第六章：基于基于 DS18B20DS18B20DS18B20DS18B20 温度传感器的温度测量与警报温度传感器的温度测量与警报美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一线总线“接口 的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路 集成在形如一只三极管的集成电路内。 一线总线独特而且经济的特点， 使用户可轻松地组建 传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的 DS18B20 体积更小、更经 济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优

13、点。 在传统的模拟信号远距离温度测量系统中， 需要很好的解决引线误差补偿问题、 多点测量切 换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题， 才能够达到较高的测量精度。 另外一 般监控现场的电磁环境都非常恶劣， 各种干扰信号较强， 模拟温度信号容易受到干扰而产生 测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传 感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器 DS18B20 具有体积更小、精度更 高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。 （1）适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电

14、（2）独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现 微处理器与 DS18B20 的双向通讯 （3）DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组 网多点测温 （4）DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如 一只三极管的集成电路内 （5）温范围55125，在-10+85时精度为0.5 （6）可编程的分辨率为 912 位，对应的可分辨温度分别为 0.5、0.25、0.125 和 0.0625，可实现高精度测温 （7） 在 9 位分辨率时最多在 93.75ms 内把温度转换为数字， 12 位分

15、辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快 （8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线“串行传送给 CPU，同时可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 （9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。图图 3 3 3 3： DS18B20 测温原理框图例如+125的数字输出为 07D0H，+25.0625的数字输出为 0191H，-25.0625的数字输出为 FF6FH，-55的数字输出为 FC90H。表表 2:2:2:2: DS18B20 温度数据表DS18B20DS18B20DS18B20DS18B20 引脚定义：引脚定义：(1)DQ 为

16、数字信号输入/输出端；(2)GND 为电源地；(3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。图图 2 2 2 2： DS18B20 内部结构图3）DS18B20 温度传感器的存储器DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存 RAM 和一个非易失性的可电擦除的 EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL 和结构寄存器。（4）配置寄存器该字节各位的意义如下：表表 3 3 3 3： 配置寄存器结构TMR1R011111低五位一直都是“1“， TM 是测试模式位， 用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式。在 DS18B20 出厂时该位被设置为 0，用户不要去改动。R1 和 R0 用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20 出厂时被设置为 12 位）表表 4 4 4 4： 温度分辨率设置表R1R0分辨率温度最大转换时间009 位93.75ms0110 位187.5ms1011 位375ms1112 位750ms基于 DS18B20 的温度检测模块蜂鸣器