基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第1頁。基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第1頁。編號(hào)：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：油煙機(jī)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：信息與通信學(xué)院基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第2頁。專業(yè)：通信工程基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第2頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第3頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第3頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第4頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第4頁。AbstractThekitchenisaplacewherepeoplehaveafamilylife,ahomewherethereisthekitchen,thekitchenisoftenthehousewifeprotagonist.Sincethehousewifeinthekitcheneverydaytobeaverylongtime,itispronetosymptomsofheadache,chesttightness,andthelike,whichismainlyduetotheadverseeffectsofthefumesfromthekitchencaused.Kitchenfumesplaguedpeople'shealth,sothetraditionalhoodwasborn.However,theconventionalhoodneedsitsownswitchgearcannotbebasedontheactualsituationinreal-timecontrol,needtobeadjustedmanually,soinconvenientandawasteofelectricity,whichisthereasonforthisdesign.ByusingTGS2600gassensorsforreal-timemonitoringsootconcentration,limitedbythesystemforintelligentregulationhoodfangeardependingontheconcentrationofthedoor,ataconcentrationbelowtheminimumthreshold,thesystemautomaticallyturnsoffthefan.AtthesametimewiththeHC-SR501Humaninfrareddetectormodulesforthekitchenstafftomovetoreal-timemonitoring,whenpeopleleaveandthereissootsystemoperatesinalow-powermode,thefanisinastallstate,nofumesfromthefanoff,itisagoodpower.AtthesametimewiththeMQ-5gassensorstodetectgasconcentrationexceedsthesetvalueofthegasleakalarm,thehomeownerbySIM900AmoduletosendSMStips,andbecauseTGS2600forgasandotherodorousgaseswillhaveinduction,whenconcentrationlevelishigherthanthethreshold1fantoberotatedtoreachthegasdischargefunction,sodoboth.SystemchipusedSTC12C5A60S2,itislowpowerconsumption,andfastprocessingspeed,excellentanti-jammingperformanceofanewgenerationofmicrocontroller,whileitsinternalPCAcanoutputtwoPWMsignalinfavorofsystemimplementationformotorspeedcontrol,andhaseight10-speedA/Dconversioninterface,thesystemdoesnotneedanexternalA/Dconvertermoduledesign,cangreatlysimplifythecircuit.Kitchenhoodusingmicrocontrollerintelligentcontrol,thiswillhelpinthekitchencookingwhenpeopledonothavetobeadjustedmanually,whilethesystemalsoincreasedthegasleakdetectionfunctioncandetectgasleakstotheroommasteralarm,fanrotationexhaustgas,toprotectpeople'slivesandproperty.Keyword：sensor;alarm;microcontroller基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第5頁。

目錄基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第5頁。TOC\o"1-3"\h\u1緒論 [12]。當(dāng)人離開時(shí)，自動(dòng)的延時(shí)時(shí)間已經(jīng)過去，模塊使高電平變?yōu)榈碗娖?。我們安裝時(shí)需要將雙元的方向安裝的與人活動(dòng)最多的方向平行，包住探頭的透鏡是圓的，左右兩面的敏感度要高于上下兩個(gè)面。模塊有兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕，一個(gè)調(diào)延時(shí)，一個(gè)調(diào)距離。模塊與單片機(jī)連接電路原理圖如圖3.12所示：圖3.12模塊與單片機(jī)連接原理圖3.6GSM模塊電路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)要求我們需要通過SIM900A來發(fā)短信，前面的方案選擇里我們已經(jīng)對(duì)SIM900A模塊有了初步了解，下面系統(tǒng)考慮如何與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，應(yīng)用到我們的系統(tǒng)中。圖3.13為模塊實(shí)物圖：基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第24頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第24頁。圖4.13SIM900A模塊實(shí)物圖根據(jù)我們的需要，我們只需通過GSM模塊發(fā)送短信，所以我們使用TTL串口接口和單片機(jī)相連，即讓TxD接口與單片機(jī)的TxD接口相連，RxD接口與單片機(jī)的RxD接口相連(TxD為發(fā)送數(shù)據(jù)的端口，RxD為接收數(shù)據(jù)的端口，一般情況下RxD與TxD相連來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)，由于SIM900Amini板設(shè)計(jì)電路串口接口時(shí)已經(jīng)做了交叉，所以這里RxD接RxD，TxD接TxD）。模塊支持5-18V的電源，最低不低于5伏，所以我們這里設(shè)計(jì)直接用系統(tǒng)的5V電源給模塊供電。模塊與單片機(jī)相連如圖3.14：圖3.14SIM900A模塊連接圖3.7直流電機(jī)模塊電路設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第25頁。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)用L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來做電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊。它有兩種方式來工作，其一是接外部電源，接12V，一種是板內(nèi)取電，輸入5V。在調(diào)試過程中，由于交流轉(zhuǎn)直流的集成三極管LM7805之類的一直發(fā)熱，加上考慮到風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)，為了較少發(fā)熱以及減少燒壞板子威脅，這里我們將9V電壓接入到12V接口，外部供電且保護(hù)電路。如果驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一般需要設(shè)置IN1和IN2，從而確定電機(jī)的方向，當(dāng)IN1，IN2為(01)時(shí)電機(jī)正方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)為(10)時(shí)，電機(jī)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)為(11)時(shí)制動(dòng)，然后在使能端輸入PWM信號(hào)即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。經(jīng)過試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)上述方法可行。但是這里由于系統(tǒng)不需要調(diào)節(jié)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，按上述方法有些浪費(fèi)I/O口，所以可以設(shè)計(jì)將使能端接上一個(gè)跳線帽，使其一直為高，然后將IN2接地，IN1端口輸入PWM信號(hào)，這樣極大地減少了I/O口的使用，也能達(dá)到本文中系統(tǒng)所需要的效果。風(fēng)扇選擇額定工作電壓為12V的型號(hào)，正負(fù)與L298驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正負(fù)端相連。同時(shí)證實(shí)，上面基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第25頁。圖3.15L298實(shí)物圖3.8液晶顯示模塊電路設(shè)計(jì)液晶顯示模塊市面上有很多種，LCD1602是一種工業(yè)的字符型顯示模塊，可以顯示兩行16列共三十二個(gè)字符。液晶顯示模塊的每個(gè)點(diǎn)在收到相應(yīng)的信號(hào)之后就會(huì)一直保持那種色彩還有那種亮度，恒定地發(fā)亮，畫質(zhì)非常地高而且還不會(huì)閃爍。根據(jù)查閱的有關(guān)資料本文中設(shè)計(jì)的LCD1602連接電路圖如圖3.16所示：基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第26頁。圖3.16LCD模塊與單片機(jī)連接電路圖各個(gè)重要管腳的用法：第一腳：用來與地相連，它表示電源地也就是電源負(fù)極；第二腳：用來接5V的電壓；第十五腳：管腳叫做為背光源的正極，用來與電源端相連；第十六腳：叫做背光源的負(fù)極，用來與地相連；第三腳：管腳是液晶顯示的對(duì)比度調(diào)整管腳，當(dāng)我們讓它接正電源的時(shí)侯對(duì)比度是最弱的，與地直接相接的時(shí)侯對(duì)比度最高，當(dāng)對(duì)比度高于一定程度的時(shí)侯就會(huì)出現(xiàn)“花屏”，因此我們這里讓其與一個(gè)10K的滑動(dòng)變阻器相接這樣來調(diào)節(jié)其對(duì)比度。第四腳：叫做寄存器的選擇端；第五腳：叫做讀寫信號(hào)的端口，當(dāng)高電平時(shí)LCD1602就會(huì)執(zhí)行讀指令，當(dāng)為低電平時(shí)就會(huì)執(zhí)行寫指令。我們進(jìn)行顯示地址或者寫指令或的時(shí)候就是讓R/W第五和RS第四管腳為低電平。當(dāng)我們要進(jìn)行寫數(shù)據(jù)命令時(shí)就讓RS第四管腳為高R/W第五管腳為低。這里我們寫LCD程序時(shí)選擇讓R/W口接地，即相當(dāng)于一直是低電平。第六腳：這個(gè)端口為使能端，當(dāng)由高到低時(shí)，模塊就執(zhí)行設(shè)置好的命令；第七到十四腳：是發(fā)送需要顯示的數(shù)據(jù)的端口，與單片機(jī)的I/O口相連。同時(shí)，在數(shù)據(jù)端口和I/O口連接的地方我們需要加上上拉電阻，這樣可以防止LCD的顯示出錯(cuò)。4軟件設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第27頁。硬件電路設(shè)計(jì)完只是是完成了一個(gè)系統(tǒng)的很小的一部分，要使硬件各部分協(xié)調(diào)工作，比如油煙檢測(cè)模塊和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，煤氣泄漏的檢測(cè)模塊與GSM的短信報(bào)警模塊，紅外感應(yīng)模塊和風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)模塊以及油煙檢測(cè)模塊的合作，完成我們系統(tǒng)要求的那些功能，軟件設(shè)計(jì)極為重要。一個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，按照我們的要求實(shí)現(xiàn)我們所需的要求，就看我們編寫的程序正確與否。這里我們先要了解我們需要各硬件實(shí)現(xiàn)的功能，這樣才能對(duì)各硬件進(jìn)行針對(duì)性的編程。我們系統(tǒng)的硬件部分主要分為電源部分，油煙檢測(cè)部分，基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第27頁。是否判斷煤氣是否泄漏聲光報(bào)警，發(fā)送提示短信返回沒人是否判斷煤氣是否泄漏聲光報(bào)警，發(fā)送提示短信返回沒人有人判斷廚房是否有人低功耗模式判斷油煙等級(jí)通過油煙等級(jí)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速開始系統(tǒng)初始化圖4.1系統(tǒng)主要功能流程圖基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第28頁。當(dāng)實(shí)際通過給系統(tǒng)接電后，按下電源開關(guān)，系統(tǒng)開始初始化，這里初始化包括對(duì)液晶顯示屏的初始化，紅外人體檢測(cè)模塊的初始化，PCA控制寄存器的的初始化。初始化后系統(tǒng)正式工作，分別對(duì)油煙和煤氣的濃度進(jìn)行檢測(cè)這里編程讓系統(tǒng)先處理煤氣濃度的數(shù)據(jù)。當(dāng)煤氣泄漏的時(shí)候，煤氣泄漏模塊就會(huì)通過LM393比較器給系統(tǒng)輸入一個(gè)低電平，系統(tǒng)檢測(cè)低電平后就會(huì)給房間主人發(fā)送提示短信，同時(shí)聲光報(bào)警，然后繼續(xù)執(zhí)行檢測(cè)廚房是否有人的程序。當(dāng)煤氣濃度沒有超過門限值時(shí)，煤氣檢測(cè)模塊通過LM393給系統(tǒng)輸基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第28頁。4.2油煙檢測(cè)模塊與電機(jī)模塊的聯(lián)合編程本系統(tǒng)是要實(shí)現(xiàn)對(duì)油煙機(jī)的智能控制，使其風(fēng)扇檔位實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)，即當(dāng)油煙濃度等級(jí)為1時(shí)風(fēng)扇檔位也為1，當(dāng)油煙濃度等級(jí)為2時(shí)風(fēng)扇等級(jí)對(duì)應(yīng)為2，當(dāng)油煙濃度等級(jí)為濃度3時(shí)風(fēng)扇等級(jí)對(duì)應(yīng)3，因此我們需要對(duì)油煙檢測(cè)電路和電機(jī)模塊進(jìn)行聯(lián)合編程。由于檢測(cè)模塊輸給單片機(jī)的是一個(gè)模擬的電壓量，然而單片機(jī)不能處理模擬值，需要將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量再來處理，這樣就需要進(jìn)行AD（模數(shù)）轉(zhuǎn)換。于是這里需要編寫AD轉(zhuǎn)換的程序，即配置AD轉(zhuǎn)換通道對(duì)其進(jìn)行初始化，初始化完成后就可以等待數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存到AD寄存器中，將AD寄存器中的值取出來放到一個(gè)變量中我們就得到了數(shù)字量。接著編程來對(duì)這個(gè)數(shù)字量進(jìn)行處理，由于是10位數(shù)據(jù)編寫程序?qū)⑵鋸臄?shù)值變成對(duì)應(yīng)的模擬電壓值，即ADC0_value*5.0/1024.0得到電壓值。接著編程通過if語句來分為4種情況即4個(gè)油煙等級(jí)：0,1,2,3。通過等級(jí)系統(tǒng)設(shè)置對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)輸出就可以實(shí)現(xiàn)油煙檢測(cè)模塊與電機(jī)模塊的聯(lián)動(dòng)。對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)通過編程設(shè)計(jì)過芯片的PCA模塊輸出。油煙等級(jí)1油煙等級(jí)1油煙濃度檢測(cè)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)油煙等級(jí)3油煙等級(jí)2油煙等級(jí)0（沒有油煙）風(fēng)扇檔位1風(fēng)扇檔位2風(fēng)扇檔位3基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第29頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第29頁。程序如下：4.3煤氣檢測(cè)模塊與GSM模塊的聯(lián)合編程煤氣檢測(cè)傳感器通過不同濃度的煤氣，會(huì)有不同的電阻，通電路輸出一個(gè)電壓給LM393比較器，這個(gè)電壓再跟參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電壓低于參考電壓時(shí)，LM393輸出一個(gè)高電平給單片機(jī)，當(dāng)電壓高于參考電壓時(shí)，LM393輸出一個(gè)低電平給單片機(jī)。由于單片機(jī)只需處理高低電平，這樣設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，直接處理即可，即高電平單片機(jī)接收“1”，低電平單片機(jī)接收“0”。系統(tǒng)可以根據(jù)1,0來判斷是否煤氣泄漏，然后編程是否給房間主人發(fā)提示短信，并且聲光報(bào)警。液晶顯示模塊在系統(tǒng)中也有著非常重要的作用，本文可以通過編程在液晶顯示屏上顯示我們所需要的參數(shù)，這樣可以提示人們系統(tǒng)當(dāng)前所處的某種狀態(tài)。這里系統(tǒng)通過在程序中將對(duì)應(yīng)的參數(shù)送給LCD顯示，讓顯示屏的第一行顯示油煙濃度等級(jí)，第二行顯示風(fēng)扇檔位等級(jí)，這樣我們就可以清楚的知道系統(tǒng)當(dāng)前處于什么樣的狀態(tài)。4.4串口編程基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第30頁。串口的編程是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)與其他模塊比如說上位機(jī)啊，GSM模塊啊，無線收發(fā)模塊啊之類進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸所必須的。串口的編程首先需要對(duì)對(duì)應(yīng)的單片機(jī)的串口部分有一定了解，這里本文的設(shè)計(jì)時(shí)通過看芯片手冊(cè)，看對(duì)應(yīng)的串口和定時(shí)器部分，通過熟悉各個(gè)寄存器的作用以及內(nèi)部各位的作用，結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，以及芯片手冊(cè)的例子來編程。這里由于系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)時(shí)按常規(guī)傳輸即可，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇設(shè)置波特率為9600，所以在設(shè)置PCON里面SMOD位為0。然后在設(shè)置SCON時(shí)選擇讓SMO位為零，SM1位為一，也就是選擇模式一，波特率是可以變化的，然后再置SCON即串行接收寄存器的B4位即REN為1，這樣系統(tǒng)串口就允許串行接收。然后系統(tǒng)通過對(duì)AUXR用兩個(gè)“&=”符號(hào)來進(jìn)基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第30頁。PCON設(shè)置波特率是否加倍PCON設(shè)置波特率是否加倍SCON設(shè)置串口的工作模式輔助寄存器AUXR選擇定時(shí)器時(shí)鐘和波特率發(fā)生器TMOD設(shè)置定時(shí)器工作模式為模式2設(shè)置定時(shí)器的初值禁止定時(shí)器中斷啟動(dòng)定時(shí)器開啟總中斷關(guān)閉串口中斷圖4.3串口初始化流程圖最關(guān)鍵的是對(duì)于定時(shí)器初始值的設(shè)置，這里我們通過兩個(gè)公式4-1和4-2可以計(jì)算出來：（4-1）（4-2）由這兩個(gè)公式我們?cè)O(shè)置波特率為9600時(shí)，帶入公式可以算出TH1=253，因此253是16進(jìn)制的0XFD。4.5短信編程通過GSM發(fā)送短信使我們這個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能的一個(gè)很重要的部分，通過上網(wǎng)查資料得知發(fā)送短信的過程可以用下面的流程圖表示：設(shè)置當(dāng)前的字符集，設(shè)置當(dāng)前的字符集，可為GSM或UCS2設(shè)置短信發(fā)送文本格式設(shè)置接收方的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送短信內(nèi)容發(fā)送完成，AT指令結(jié)束符基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第31頁。圖4.4發(fā)英文短信流程圖這里編程不僅需要編寫GSM能夠識(shí)別的AT指令，還需要編寫兩個(gè)串口發(fā)送數(shù)據(jù)的程序，一個(gè)是字符串發(fā)送程序，一個(gè)是字符發(fā)送程序。這里對(duì)于串口發(fā)送一個(gè)字節(jié)的編程需要用到SBUF數(shù)據(jù)緩沖寄存器和T1一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完否標(biāo)志。系統(tǒng)需要將需要發(fā)送的字符放入SBUF數(shù)據(jù)寄存器中，通過數(shù)據(jù)寄存器通過串口給GSM模塊發(fā)送數(shù)據(jù)，一個(gè)字符的數(shù)據(jù)發(fā)送完成后系統(tǒng)會(huì)將T1置1，所以系統(tǒng)如果還想發(fā)數(shù)據(jù)，需要軟件清0也就是通過while(!T1)還有T1=0來實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求。發(fā)送一個(gè)字符串就是相當(dāng)于發(fā)送很多字符，所以編程可以利用在發(fā)送字符基礎(chǔ)上，通過指針和自加的方法來實(shí)現(xiàn)一個(gè)字符串得發(fā)送。這里我們?cè)O(shè)置當(dāng)前字符集為GSM，短信的格式設(shè)置為文本格式，將設(shè)置的電話號(hào)碼設(shè)成相對(duì)應(yīng)的電話號(hào)碼，提示的消息內(nèi)容為“warning”,每發(fā)一串?dāng)?shù)據(jù)編程讓其有一定的延時(shí)讓其傳輸完成，在數(shù)據(jù)發(fā)送完成編程加一條使燈亮的語句，用于提示短信發(fā)送完成。程序如下：5系統(tǒng)軟硬件調(diào)試5.1硬件部分的調(diào)試基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第32頁。硬件的制做關(guān)系到本文的系統(tǒng)能否做的出來，因此制做硬件時(shí)需要對(duì)硬件的制做流程格外細(xì)心。首先將原理圖畫好之后需要通過原理圖導(dǎo)進(jìn)PCB中進(jìn)行各元器件的排版與基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第32頁。系統(tǒng)用來顯示的液晶和上拉電阻放在對(duì)應(yīng)的單片機(jī)管腳上面，這樣極大的減小了在布線時(shí)候的難度。一般來說，屬于一個(gè)模塊有關(guān)聯(lián)的器件在分布上需要盡量放在一起，這樣不僅可以有利于作者后面檢測(cè)電路也利于美觀。有能力的話盡量畫多面板，這樣有利于美觀，也能去掉跳線，極大簡(jiǎn)化了布局的難度要求。布線的時(shí)候盡量選擇最短距離來布，這樣有利于減少布線的復(fù)雜度。各各元器件之間的相互間隔距離要有一定要求，防止相互干擾。由于布線的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有幾根跳線，考慮到美觀還有防止出錯(cuò)，這里在打板子時(shí)選擇做雙面板。把PCB打印出來后，發(fā)現(xiàn)孔非常難對(duì)齊，通過請(qǐng)教他人，本人知道了一種雖然有點(diǎn)搞笑，但是很有效的方法。這種方法是通過在布好的PCB界面外圍多加很多對(duì)齊的多層的焊盤，將它打印出來后我們只要用針線將對(duì)應(yīng)的孔縫在一起，留著一面來放板子，這樣就可以讓兩面精確對(duì)齊，通過實(shí)踐，誤差很小。如圖為加了多層焊盤的PCB。圖5.1加了多層焊盤的PCB做好硬件后，我們還需要對(duì)硬件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出現(xiàn)問題的地方。這里在通過通電后用萬用表來測(cè)各各電路的連通情況，再與PCB對(duì)照看是否有漏焊，錯(cuò)焊現(xiàn)象，通過對(duì)每一個(gè)焊點(diǎn)來進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)基本上沒有問題，電路基本上可以連通?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第33頁。5.2軟件部分的調(diào)試基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第33頁。硬件檢測(cè)完畢，且電壓正常，那么接下來就進(jìn)行各個(gè)模塊與單片機(jī)的聯(lián)合軟件調(diào)試。根據(jù)任務(wù)的要求，系統(tǒng)需要通過把煤氣檢測(cè)模塊檢測(cè)到的零或一電平放入到一個(gè)變量中，通過變量的值控制SIM900A模塊給房間主人發(fā)送短信。這里我們需要通過串口助手協(xié)助檢測(cè)我們控制SIM900A模塊的程序是否正確，但是由于USB轉(zhuǎn)串口的線太貴，且模塊程序不多，我們直接對(duì)實(shí)物也就是GSM模塊通過對(duì)單片機(jī)燒程序來進(jìn)行實(shí)物調(diào)試。同時(shí)系統(tǒng)需要將油煙檢測(cè)模塊檢測(cè)的值送入單片機(jī)中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，放入AD寄存器中，接著再通過程序?qū)D寄存器中的值放入一個(gè)變量中，再轉(zhuǎn)為模擬量，通過對(duì)這個(gè)值的處理來控制輸出的PWM信號(hào)從而進(jìn)行對(duì)電機(jī)的控制，液晶顯示模塊顯示對(duì)應(yīng)的參數(shù)，便于檢測(cè)查看系統(tǒng)的狀態(tài)。通過不斷地調(diào)整程序，實(shí)現(xiàn)各模塊整合為一個(gè)系統(tǒng)。5.3調(diào)試中遇到的問題調(diào)試是一個(gè)細(xì)活，對(duì)于粗心的人來說需要格外注意小心。遇到問題時(shí)，我們需要靜下心來，冷靜分析遇到的問題，這樣才能發(fā)現(xiàn)解決方法。首先本人遇到的第1個(gè)問題是當(dāng)個(gè)器件都焊好后，給芯片燒入程序后，給系統(tǒng)上電，發(fā)現(xiàn)液晶顯示屏顯示不了東西，通過檢查，發(fā)現(xiàn)有一根管腳沒有焊上，焊上后，接著再重新上電，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可以顯示編寫的程序中讓顯示屏顯示的東西。在調(diào)試中本人遇到的第2個(gè)問題就是，剛開始設(shè)置的初始化的時(shí)間很短，然后對(duì)油煙檢測(cè)電路和煤氣檢測(cè)電路進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)沒有反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題后我們一開始對(duì)程序進(jìn)行檢測(cè)，看是不是程序的問題，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)程序沒有問題。后來通過對(duì)兩個(gè)傳感器電路進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)也沒有問題，經(jīng)過查閱相關(guān)的資料，了解到這兩個(gè)傳感器的預(yù)熱時(shí)間很長，在預(yù)熱過程中它的阻值是不準(zhǔn)確的，所以再設(shè)計(jì)初始化時(shí)間應(yīng)該設(shè)的長一些，讓電源給它們充分預(yù)熱，這樣在初始化結(jié)束后，他們能夠正常工作。其次，在解決了這個(gè)問題之后，發(fā)現(xiàn)遇到的第3問題是在沒有油煙時(shí)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，油煙濃度顯示等級(jí)一；經(jīng)過用萬用表測(cè)量沒有油煙時(shí)油煙檢測(cè)電路與單片機(jī)相連的管腳的電壓以及插看程序中油煙檢測(cè)及產(chǎn)生對(duì)于PWM信號(hào)的部分，我們發(fā)現(xiàn)我們程序中設(shè)置的油煙濃度等級(jí)0的范圍是0-1.5V，油煙濃度等級(jí)1的范圍為1.5V-2.9V，然而我們的油煙檢測(cè)電路在空氣中輸給單片機(jī)的電壓為1.8V，在油煙等級(jí)1的范圍內(nèi)中，所以在沒有油煙時(shí)系統(tǒng)任然顯示油煙等級(jí)1同時(shí)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)等級(jí)為檔位1。發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題后，修改程序中油煙濃度的門限值，讓油煙濃度等級(jí)0的范圍為0-2.9V，油煙濃度等級(jí)1的范圍為2.9-3.5V，油煙濃度等級(jí)2的范圍為3.5-4V，油煙濃度等級(jí)3的范圍為4-5V。這樣系統(tǒng)工作在沒有油煙狀態(tài)就不會(huì)顯示油煙等級(jí)1已經(jīng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)了，這是自己硬件設(shè)計(jì)沒有融入到軟件編程中，根據(jù)設(shè)計(jì)電壓設(shè)置門限值所產(chǎn)生的問題，應(yīng)該避免?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第34頁。5.4測(cè)試結(jié)果通過給系統(tǒng)上電，系統(tǒng)首先開始初始化初始化時(shí)讓液晶顯示屏顯示“SYSStetting...”字樣，初始化完成顯示“SYSDone”字樣。系統(tǒng)初始化這段時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)氣體傳感器基本已經(jīng)預(yù)熱完成，系統(tǒng)可以正常檢測(cè)濃度。這里首先對(duì)油煙檢測(cè)模塊，人體感應(yīng)模塊，電機(jī)模塊，液晶顯示模塊以及單片機(jī)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試。由于條件有限要在實(shí)際的廚房測(cè)試不太實(shí)際，宿舍沒有廚房，于是這里用香煙氣來代替油煙。當(dāng)測(cè)試讓香煙氣包圍TGS2600傳感器時(shí)，氣體濃度較高，液晶顯示屏顯示油煙濃度等級(jí)為等級(jí)三，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等級(jí)為等級(jí)3。這是由于人體檢測(cè)模塊感應(yīng)到人，所以系統(tǒng)工作在正常模式，油煙等級(jí)和風(fēng)扇等級(jí)對(duì)應(yīng)。接著將人體感應(yīng)模塊蓋住，幾秒鐘后可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變慢了，液晶顯示屏上顯示風(fēng)扇等級(jí)為等級(jí)1，而油煙等級(jí)還是等級(jí)3，這是由于人體感應(yīng)模塊沒有檢測(cè)到人，系統(tǒng)切換到低功耗模式工作，即不管油煙濃度為等級(jí)1還是等級(jí)2還是等級(jí)3，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速為等級(jí)1不變。通過調(diào)節(jié)人體檢測(cè)模塊的延時(shí)調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可以控制兩種模式的切換時(shí)間的長短，這里調(diào)節(jié)使其切換時(shí)間為幾秒鐘左右。接著需要進(jìn)行煤氣泄漏檢測(cè)模塊和SIM900模塊與單片機(jī)的聯(lián)合測(cè)試。由于學(xué)校沒有廚房，沒有天然氣，因此這里那算打火機(jī)來代替。用打火機(jī)給MQ-5傳感器釋放氣體，一秒左右蜂鳴器響，LED燈閃爍，10幾20秒左右可以接受到短信，說明測(cè)試成功。6總結(jié)油煙機(jī)是家庭廚房所常見的電器設(shè)備，家庭主婦在廚房中待的時(shí)間很長，油煙對(duì)他們的健康影響很大。同時(shí)，煤氣泄漏也嚴(yán)重危害著人們的生命安全，基于這兩點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一款價(jià)格低廉，性能強(qiáng)大的油煙機(jī)智能控制系統(tǒng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅讓我對(duì)軟硬件間的聯(lián)系有了更深的了解，硬件方面各電路部分器件，模塊的選擇，原理圖,PCB的繪制，以及嘗試了雙面板的制作，極大的鍛煉我的動(dòng)手能力。同時(shí)在編程以及軟硬件調(diào)試的過程中我明白了結(jié)合自己的硬件設(shè)計(jì)對(duì)軟件編程的重要性，特別是硬件輸給單片機(jī)的數(shù)據(jù)我們理解其原理，這樣才能編出能夠?qū)崿F(xiàn)我們功能的程序。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅把理論以及實(shí)際相結(jié)合，同時(shí)在原本的任務(wù)書所寫的要求基礎(chǔ)上，通過分析其可行性以及實(shí)用性，本文設(shè)計(jì)了一款切合實(shí)際以及具備實(shí)用性的智能控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)在原本要求的基礎(chǔ)上增加了煤氣檢測(cè)以及短信聲光報(bào)警功能，使系統(tǒng)的實(shí)用性和功能性大大提高。同時(shí)設(shè)計(jì)了直接通過交流市電轉(zhuǎn)直流電的電源模塊，讓系統(tǒng)在廚房的安裝更方便。基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第35頁?；趩纹瑱C(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第35頁。明確了系統(tǒng)的工作流程，就可以在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)哪些功能沒有達(dá)到，從而對(duì)那部分進(jìn)行修改。調(diào)試的過程中遇到了很多問題，一些問題是由于本人在編程時(shí)沒有考慮到元器件的特性，比如兩個(gè)氣體傳感器正常工作前需要先充分預(yù)熱；一些問題則是自己本身不小心造成的，比如顯示屏沒有東西顯示是因?yàn)楸救舜中穆┖噶?；一些問題則是本人起初編程時(shí)考慮不周，比如沒有油煙時(shí)，油煙檢測(cè)電路輸給單片機(jī)的電壓會(huì)有一個(gè)初始值，這個(gè)初始值會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)置的門限有影響，編程時(shí)需要考慮進(jìn)去。本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)通過分析或者實(shí)踐還有很多可以提高的地方，比如：：在硬件設(shè)計(jì)時(shí)可以將兩個(gè)傳感器放在不同的板子上，講其他的器件放在封閉的地方，這樣在實(shí)際生活中用到就可以防止用久后油煙布滿主板。：在設(shè)計(jì)編程使GSM模塊實(shí)現(xiàn)發(fā)短信的功能后，我還考慮了讓模塊給房間主人打電話的功能，通過實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)如果模塊不接在系統(tǒng)主板上，是可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的，接在板子上就打不了電話。通過分析發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)主板的供應(yīng)電流太小，達(dá)不到模塊打電話的電流。由于考慮加這個(gè)功能時(shí)時(shí)間上已經(jīng)到了5月份，所以遇到這個(gè)問題后暫時(shí)放棄了這個(gè)功能。：這里我有考慮過一般煤氣泄漏基本是由于煤氣罐閥門沒有關(guān)緊，所以想給這個(gè)系統(tǒng)增加一個(gè)功能使其在煤氣泄漏時(shí)能夠自動(dòng)關(guān)閉閥門，但是考慮到實(shí)現(xiàn)的困難，以及本人水平有限，這個(gè)功能目前還實(shí)現(xiàn)不了。基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第36頁。謝辭時(shí)間匆匆流走，不知覺間已經(jīng)馬上要到畢業(yè)的時(shí)候了。剛進(jìn)入校園的情景還歷歷在目，校門口那根標(biāo)志性的柱子，相思湖，熱情的學(xué)長學(xué)姐等一幕幕在我眼前閃過。離離開的時(shí)間越來越近，心中對(duì)這個(gè)校園充滿了說不清道不完的感情，有感激，有安心。在這四年里，我學(xué)習(xí)了很多專業(yè)知識(shí)，比如模電，數(shù)電，高電等，增長了知識(shí)，學(xué)會(huì)了主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，主動(dòng)去找資料。馬上要畢業(yè)步入社會(huì)，我會(huì)一直嚴(yán)格要求自己，做一個(gè)合格的大學(xué)生。畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，感謝在這期間幫助過我的老師，同學(xué)還有輔導(dǎo)員，同時(shí)也感謝這四年里教授我知識(shí)的老師，幫助過我的助班，以及一直給與我動(dòng)力的家人，這里表示最真誠的感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)到了很多新的知識(shí)，對(duì)軟硬件的設(shè)計(jì)與編程更加了解，也遇到了一些問題。比如打雙面板孔一直不對(duì)齊應(yīng)該怎么解決，焊接元件時(shí)將元件方向放反，焊好后調(diào)試時(shí)顯示屏沒有顯示東西。在編寫程序時(shí)也遇到了困難，比如GSM模塊程序應(yīng)該怎么編寫，因?yàn)榈谝淮谓佑|這個(gè)模塊。在老師的建議以及同學(xué)的幫助下，最終完成了作品。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，老師和同學(xué)給了我很大幫助。我感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師侯老師，她給了我很大幫助，給我指出了這個(gè)設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，給我解釋了我不明白不清楚的地方，讓我找到了方向，還有論文的撰寫，老師也給我了很多建議，比如文章的編排，有了老師的幫助，我少走了很多彎路，再次向侯老師表示感謝。接著我還要感謝學(xué)校，學(xué)校的校訓(xùn)“正德厚學(xué)，篤行致新”這一直是我前進(jìn)的動(dòng)力，約束自己的標(biāo)準(zhǔn)，感謝學(xué)校給了我這么好的一個(gè)氛圍，讓我可以放飛理想做自己。然后我要感謝我的同學(xué)，我們都來自五湖四海，但是我們團(tuán)結(jié)一心，讓我找到了歸屬感，每次我們103班獎(jiǎng)狀拿得最多，我很高興，從你們身上我學(xué)到了很多，也對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大幫助。通過對(duì)油煙機(jī)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)讓我對(duì)以前的知識(shí)得到了鞏固，比如模電，高電，同時(shí)也讓我對(duì)軟硬件的設(shè)計(jì)有了更加深的理解。通過這次設(shè)計(jì)我也明白了自己能力上還有很多不足，我會(huì)嚴(yán)格要求自己，不斷學(xué)習(xí)，極高自己的能力，成為一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，。再次向?qū)W校，老師，同學(xué)致以最衷心的感激。基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共基于單片機(jī)的油煙機(jī)設(shè)計(jì)全文共42頁，當(dāng)前為第37頁。參考文獻(xiàn)司開波.自動(dòng)抽油煙機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2015,(02):246~247.李雪峰.基于51單片機(jī)控制的抽油煙機(jī)設(shè)計(jì)[J].HYPE