簡易智能抽油煙機設計版

1、-. z.概要隨著社會的進步，科技的開展，人們生活水平的提高，電子產品應用人們的生活方面的*圍越來越寬。本設計采用單片機技術結合A/D轉換芯片構成的對油煙濃度進展檢測，并對測試的環(huán)境溫度進展檢測，判斷環(huán)境溫度是否到達危險溫度，如到達危險溫度即發(fā)出警報，通過單片對檢測的油煙濃煙進展處理并在LCD上顯示出來，并對風扇進展控制，對風扇進展檔位設置，當油煙濃度較低的時候開啟1檔進展油煙的抽出，當濃度較高時開啟2檔進展油煙的抽出，當油煙濃于*一個值時，自動關閉抽煙機的電源，起到一個智能控制的作用。并能起到節(jié)能的作用，現(xiàn)在的社會是一個低能的社會，此產品因其耗能低，普及率高，便于用于實際生活。本設計產用MQ

2、-2煙霧傳感器對油煙濃度進展檢測，采用ADC0832對檢測數(shù)據(jù)進展模數(shù)轉化并將數(shù)據(jù)傳輸給單片機，產用AT89S52芯片進展處理，并控制風扇的轉速。采用DS18B20對環(huán)境溫度進展檢測，起到一個保護的作用。采用1602液晶對溫度與濃度進展顯示。關鍵字：LCD1602,ADC0832,DS18B20,MQ-2,AT89S52，油煙機，智能目錄第一章：AT89S52單片機的認識第二章：MQ-2煙霧傳感器的知識第三章：ADC0832 模數(shù)轉化的設計第四章：油煙機風扇控制第五章: 1602液晶顯示濃度與溫度第六章：基于DS18B20溫度傳感器的溫度測量與警報第七章：系統(tǒng)原理圖第八章：整個系統(tǒng)的原程序MQ

3、-2油煙濃度檢測整個系統(tǒng)流程圖：蜂鳴器發(fā)出警報CPUAT89S52芯片DS18B20溫度檢測ADC0832進展模數(shù)轉化LCD對油煙濃度與溫度的顯示不同檔位的風扇對油煙的抽取第一章：AT89S52單片機的認識AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S

4、52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷構造，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停頓工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停頓，直到下一個中斷或硬件復位為止。以下是本系統(tǒng)的AT89S52的最小控制系統(tǒng)原理圖第二章：MQ-2煙霧傳感器知識MQ-2是一種體電阻控制型的氣敏器件，其阻值隨被測氣體的濃度成分而變化。

5、氣敏器件又是一種氣電傳感器件，它將被測氣體的濃度成分信號轉變成相應的電信號。MQ-2引腳構造與常用連接電路圖MQ-2有兩種不同的構造分別為下列圖的A與B圖A圖B本設計產用MQ-2是圖A所示的實物。MQ-2的靈敏性特性圖選擇MQ-2做為本設計的原因是，MQ-2價格廉價，而且市場采購比擬方便，便于使用，使用簡單，只需將以上電路圖連接好就能對油煙濃度進展檢測，輸出一個05V的模擬信號。從而到達將氣轉換為電的目的。MQ-2油煙檢測模塊電路圖如下第三章：ADC0832模數(shù)轉換設計ADC0832 是美國國家半導體公司生產的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉換芯片。由于它體積小，兼容性，性價比高而深受單片機愛

6、好者及企業(yè)歡送，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學習并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉換器的原理，有助于我們單片機技術水平的提高。ADC0832 為8位分辨率A/D轉換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。其內部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉換時間僅為32S，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。在本設計中我們只采用一個通道。ADC0832的引腳功能與引腳圖如下CS_ 片選使能，低電平芯片使

7、能。 CH0 模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用。 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用。 GND 芯片參考0 電位地。 DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉換數(shù)據(jù)輸出。 CLK 芯片時鐘輸入。Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入復用。ADC0832的時序功能圖：本設計應用電路圖如下第四章：油煙機風扇控制油煙機風扇控制系統(tǒng)采用兩個繼電器控制，當單片機I/O輸出的dang1與dang2間有一個電壓差兩個繼電器就會發(fā)生不同的吸合，從而使油煙機機風扇兩端的電壓、電流不同，風扇的轉數(shù)從而收到控制。單片機輸出與檔位的關系如下 Dang1 0 1 Dang2 1 0 檔位

8、1 檔位2本設計抽煙機風扇控制電路圖第五章：1602液晶顯示濃度與溫度1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線 VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，其中： 引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源+5V3V0液晶顯示器比照度調整端，接正電源時比照度最弱，接地電源時比照度最高比照度過高時會產生鬼影，使用時可以通過一個10K的電位器調整比照度。4RSRS為存放器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)存放器、低電平0時選擇指令存放器。5R/WR/W為讀寫信號線，高電平(1)時進展讀操作，低電平(0)時進展寫操作。6EE(

9、或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位最低位8DB1低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1位9DB2低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2位10DB3低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3位11DB4高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4位12DB5高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5位13DB6高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6位14DB7高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7位最高位也是busy flag15BLA背光電源正極16BLK背光 電源負極存放器選擇控制表 RSR/W操作說明00寫入指令存放器去除屏等01讀busy flagDB7，以及讀取位址計數(shù)器DB0DB6值10寫入數(shù)據(jù)存放

10、器顯示各字型等11從數(shù)據(jù)存放器讀取數(shù)據(jù)注：關于E=H脈沖開場時初始化E為0，然后置E為1，再清0. busy flagDB7：在此位為被去除為0時，LCD將無法再處理其他的指令要求。1602液晶讀操作時序顯示的地址表如下1602液晶寫操作時序本設計1602液晶與單片機的連接圖如下，RK為背光燈電阻。第六章：基于DS18B20溫度傳感器的溫度測量與警報美國Dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 一線總線接口的溫度傳感器，在其內部使用了在板ON-B0ARD專利技術。全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建

11、傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構建引入全新概念?，F(xiàn)在，新一代的DS18B20體積更小、更經(jīng)濟、更靈活。使你可以充分發(fā)揮一線總線的優(yōu)點。在傳統(tǒng)的模擬信號遠距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術問題，才能夠到達較高的測量精度。另外一般監(jiān)控現(xiàn)場的電磁環(huán)境都非常惡劣，各種干擾信號較強，模擬溫度信號容易受到干擾而產生測量誤差，影響測量精度。因此，在溫度測量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器DS18B20具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點，在實際應用中取得了良好

12、的測溫效果。1適應電壓*圍更寬，電壓*圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電 2獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 3DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫 4DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內 5溫*圍55125，在-10+85時精度為0.5 6可編程的分辨率為912位，對應的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實現(xiàn)高精度測溫 7在9位分辨率時最多在93.75ms內把溫

13、度轉換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數(shù)字，速度更快 8測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力 9負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。圖3： DS18B20測溫原理框圖 例如+125的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625的數(shù)字輸出為FF6FH，-55的數(shù)字輸出為FC90H。 表2: DS18B20溫度數(shù)據(jù)表 DS18B20引腳定義： (1)DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端； (2)GND為電源地； (3)VDD為外接供電電源輸入端在寄生電源接

14、線方式時接地。 圖2： DS18B20內部構造圖3DS18B20溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和構造存放器。 4配置存放器 該字節(jié)各位的意義如下：表3： 配置存放器構造 TMR1R011111低五位一直都是1，TM是測試模式位，用于設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶不要去改動。R1和R0用來設置分辨率，如下表所示：DS18B20出廠時被設置為12位表4： 溫度分辨率設置表R1R0分辨率溫度最大轉換時間009位93.75

15、ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 基于DS18B20的溫度檢測模塊蜂鳴器的警報電路第七章：系統(tǒng)原理圖圖1：protel圖圖2：proteus圖第八章：整個系統(tǒng)的源程序#include #include unsigned char code table1=nongdu: ; unsigned char code table3=wendu:; unsigned char code cent=C; unsigned char flag,min,time,ma*=33,tltemp;/unsigned int chui;sbit rs=P20; sbit rw

16、=P21; sbit e=P22;sbit s=P27; sbit bf=P07; sbit DB_B20=P34;sbit dio=P36;sbit cs=P35;sbit clk=P37;/sbit dang_1=P33;/sbit dang_2=P34;void delay_us(unsigned int time) /延時10usint i,j; for(i=0;itime;i+) for(j=0;j=ma*)for(i=0;i50;i+)s=!s;delay_us(5);void delay1ms()/延時1ms unsigned char i,j; for(i=0;i4;i+) f

17、or(j=0;j33;j+) ; void delaynms(unsigned char n) unsigned char i;for(i=0;i=100)P1=0*fe;delaynms(10);elseif(chui=30&chui100)P1=0*7f;delaynms(10);elseP1=0*ff;delaynms(10);unsigned int adc_0832() unsigned int i,dat; cs=1; /一個轉換周期開場 clk=0; /為第一個脈沖作準備 cs=0; /CS置0，片選有效 dio=1; /DIO置1，規(guī)定的起始信號 clk=1; /第一個脈沖 c

18、lk=0; /第一個脈沖的下降沿，此前DIO必須是高電平 dio=1; /DIO置1， 通道選擇信號 clk=1; /第二個脈沖，第2、3個脈沖下沉之前，DI必須跟別輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道，這里選通道CH0 clk=0; /第二個脈沖下降沿 dio=0; /DI置0，選擇通道0 clk=1; /第三個脈沖 clk=0; /第三個脈沖下降沿 dio=1; /第三個脈沖下沉之后，輸入端DIO失去作用，應置1 clk=1; /第四個脈沖 for(i=0;i8;i+) /高位在前 clk=1; /第四個脈沖 clk=0; dat=1; /將下面儲存的低位數(shù)據(jù)向右移dat|=(unsigned cha

19、r)dio; /將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運算儲存在dat最低位 cs=1; /片選無效 return dat; /將讀書的數(shù)據(jù)返回 bit busy(void) bit result;rs=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài) rw=1; e=1; /E=1，才允許讀寫 _nop_(); /空操作 _nop_(); _nop_(); _nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反響時間 result=bf; /將忙碌標志電平賦給result e=0; /將E恢復低電平 return result;void write_(unsigned char datee)while(

20、busy()=1);rs=1;rw=1;_nop_();_nop_();rs=0;rw=0; e=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); e=1;P0=datee; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); e=0;void write_dater(unsigned char datere)while(busy()=1);rs=1;rw=0;e=0;P0=datere;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();e=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();e=0;void ini

21、t_1604()delaynms(15);write_(0*38);delaynms(2);write_(0*38);delaynms(2);write_(0*38);delaynms(2);write_(0*0c);delaynms(2);write_(0*06);delaynms(2);write_(0*01);delaynms(2);bit init() bit flag; /儲存DS18B20是否存在的標志，flag=0，表示存在；flag=1，表示不存在 DB_B20= 1; /先將數(shù)據(jù)線拉高 for(time=0;time2;time+) /略微延時約6微秒 ; DB_B20 =

22、0; /再將數(shù)據(jù)線從高拉低，要求保持480960us for(time=0;time200;time+) /略微延時約600微秒 ; /以向DS18B20發(fā)出一持續(xù)480960us的低電平復位脈沖 DB_B20 = 1; /釋放數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)線拉高 for(time=0;time10;time+) ; /延時約30us釋放總線后需等待1560us讓DS18B20輸出存在脈沖 flag=DB_B20; /讓單片機檢測是否輸出了存在脈沖DQ=0表示存在 for(time=0;time200;time+) /延時足夠長時間，等待存在脈沖輸出完畢 ; return (flag);unsigned cha

23、r read_onebyte()/讀一個字節(jié)的數(shù)據(jù) unsigned char i=0;unsigned char dat; /儲存讀出的一個字節(jié)數(shù)據(jù)for (i=0;i8;i+) DB_B20=1; / 先將數(shù)據(jù)線拉高 _nop_(); /等待一個機器周期 DB_B20= 0; /單片機從DS18B20讀書據(jù)時,將數(shù)據(jù)線從高拉低即啟動讀時序 _nop_(); /等待一個機器周期 DB_B20= 1; /將數(shù)據(jù)線人為拉高,為單片機檢測DS18B20的輸出電平作準備 for(time=0;time=1; if(DB_B20=1) dat|=0*80; /如果讀到的數(shù)據(jù)是1，則將1存入datels

24、edat|=0*00;/如果讀到的數(shù)據(jù)是0，則將0存入dat /將單片機檢測到的電平信號DQ存入ri for(time=0;time8;time+) ; /延時3us,兩個讀時序之間必須有大于1us的恢復期 return(dat); /返回讀出的十六進制數(shù)據(jù)void write_onebyte(unsigned int dat)/寫一個字節(jié)的數(shù)據(jù)unsigned char i;for (i=0; i8; i+) DB_B20=1; / 先將數(shù)據(jù)線拉高 _nop_(); /等待一個機器周期 DB_B20=0; /將數(shù)據(jù)線從高拉低時即啟動寫時序 DB_B20=dat&0*01; /利用與運算取出要

25、寫的*位二進制數(shù)據(jù), /并將其送到數(shù)據(jù)線上等待DS18B20采樣 for(time=0;time10;time+) ;/延時約30us，DS18B20在拉低后的約1560us期間從數(shù)據(jù)線上采樣 DB_B20=1; /釋放數(shù)據(jù)線 for(time=0;time=1; /將dat中的各二進制位數(shù)據(jù)右移1位 for(time=0;time4;time+) ; /稍作延時,給硬void ready()init();write_onebyte(0*cc);write_onebyte(0*44);delay_us(20);init();write_onebyte(0*cc);write_onebyte(0*be);/*void display_now()unsigned cha