第2章智能油煙機(jī)的設(shè)計(jì)原理2.1油煙機(jī)基本原理油煙機(jī)在當(dāng)代廚房設(shè)備中起到了不可替代的作用，其核心功能是高效地去除烹飪時(shí)產(chǎn)生的油煙、蒸氣和異味，確保廚房的空氣始終保持新鮮。接下來，我們將深入探討油煙機(jī)的核心工作原理，這包括利用風(fēng)力來驅(qū)動(dòng)、形成負(fù)壓、吸收油煙、旋轉(zhuǎn)氣流、分離油煙、積累油脂、排除油脂以及其清潔的便捷性。（1）由風(fēng)力推動(dòng)油煙機(jī)利用其內(nèi)部的電機(jī)來驅(qū)動(dòng)風(fēng)力。電機(jī)一旦啟動(dòng)，它將驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生強(qiáng)勁的氣流。這樣的氣流構(gòu)成了油煙機(jī)正常運(yùn)作的核心，為接下來的步聚動(dòng)作提供了關(guān)鍵的推動(dòng)力。（2）形成了負(fù)壓環(huán)境當(dāng)風(fēng)扇開始旋轉(zhuǎn)，油煙機(jī)的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓區(qū)域。這表明油煙機(jī)的內(nèi)部氣壓比外部氣壓要低，進(jìn)而產(chǎn)生了氣流的吸引力。這樣的吸引力導(dǎo)致了周圍的油煙、蒸氣和異味迅速進(jìn)入油煙機(jī)的內(nèi)部。（3）吸入油煙油煙的吸入油煙，蒸汽，異味從油煙機(jī)進(jìn)風(fēng)口吸入。進(jìn)風(fēng)口一般設(shè)計(jì)在油煙機(jī)上方或者一側(cè)，使烹飪時(shí)的污染物能夠被最大限度捕捉。（4）氣流的旋轉(zhuǎn)吸入油煙，蒸汽及異味通過油煙機(jī)內(nèi)部腔體內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)形成氣流轉(zhuǎn)動(dòng)。該旋轉(zhuǎn)既有利于增加氣流和污染物之間的接觸區(qū)域，又可以增強(qiáng)氣流攜帶污染物的能力。（5）油煙分離當(dāng)氣流旋轉(zhuǎn)時(shí)，油煙內(nèi)油脂及顆粒物受離心力影響與氣流逐步分離并沉降至油煙機(jī)油杯。從而將潔凈空氣分離并排放到房間。（6）油脂的累積分離后的油脂及顆粒物堆積于油煙機(jī)油杯。油杯一般設(shè)計(jì)于油煙機(jī)底部，便于使用者定時(shí)清洗。（7）油脂的排泄本實(shí)用新型能夠在使用者需要對(duì)油杯進(jìn)行清洗時(shí)開啟油杯排放口對(duì)堆積的油脂以及顆粒物進(jìn)行傾倒。部分先進(jìn)油煙機(jī)也安裝有自動(dòng)排放系統(tǒng)可對(duì)油杯進(jìn)行自動(dòng)清洗以減輕用戶維修工作量。（8）便于清洗油煙機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，一般都會(huì)考慮到使用者清洗的便捷性。比如進(jìn)風(fēng)口上可設(shè)置可拆卸過濾網(wǎng)便于使用者拆卸清理。另外，有些油煙機(jī)還有自清潔功能，可通過向內(nèi)加熱或者噴灑清潔劑來自動(dòng)清潔內(nèi)部油脂、污漬等。簡而言之，油煙機(jī)的工作原理和流程包括風(fēng)力推動(dòng)、形成負(fù)壓、吸入油煙、旋轉(zhuǎn)氣流、分離油煙、積累油脂、排放油脂以及簡單的清潔等步驟，達(dá)到有效控制廚房油煙，蒸汽，異味等問題，為營造健康舒適廚房環(huán)境提供重要保證。2.2智能油煙機(jī)的工作原理智能油煙機(jī)是現(xiàn)代廚房中不可或缺的設(shè)備，其設(shè)計(jì)理念基于智能化、高效化和環(huán)?；Ｖ悄苡蜔煓C(jī)的主要工作原理及其功能特點(diǎn)如下所示：（1）智能感應(yīng)油煙智能油煙機(jī)通過內(nèi)置的高靈敏度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測廚房中的油煙濃度。當(dāng)油煙濃度超過一定閾值時(shí)，傳感器會(huì)立即向控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，觸發(fā)油煙機(jī)啟動(dòng)。這一過程無需手動(dòng)操作，真正實(shí)現(xiàn)智能化管理。（2）高效吸排油煙油煙機(jī)內(nèi)部裝有高性能的風(fēng)機(jī)和特制的吸風(fēng)罩，能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速吸走廚房中產(chǎn)生的油煙。通過高效的排風(fēng)系統(tǒng)，油煙被迅速排出室外，保持廚房空氣清新。（3）智能噪音控制智能油煙機(jī)通過先進(jìn)的噪音控制技術(shù)，使得在工作時(shí)產(chǎn)生的噪音降到最低。這不僅提高了用戶的使用體驗(yàn)，也減少了對(duì)周圍環(huán)境的干擾。（4）自動(dòng)清潔功能為了解決油煙機(jī)清潔困難的問題，智能油煙機(jī)配備了自動(dòng)清潔功能。用戶只需按下清潔按鈕，油煙機(jī)內(nèi)部會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)清潔程序，通過高速旋轉(zhuǎn)的刷子和水流沖洗，將內(nèi)部的油污清洗干凈。（5）智能調(diào)控風(fēng)速智能油煙機(jī)能夠根據(jù)廚房中的油煙濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)速，以達(dá)到最佳的排煙效果。當(dāng)油煙濃度較高時(shí)，油煙機(jī)會(huì)自動(dòng)增大風(fēng)速；當(dāng)油煙濃度較低時(shí)，油煙機(jī)則會(huì)降低風(fēng)速，既保證了排煙效果，又節(jié)省了能源。（6）智能聯(lián)動(dòng)功能智能油煙機(jī)支持與智能家居系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，可以通過手機(jī)APP或語音助手遠(yuǎn)程控制油煙機(jī)的開關(guān)、風(fēng)速等設(shè)置。此外，油煙機(jī)還能與其他廚房設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。（7）安全保護(hù)機(jī)制智能油煙機(jī)內(nèi)置多重安全保護(hù)機(jī)制，如過熱保護(hù)、防電擊保護(hù)等。當(dāng)油煙機(jī)內(nèi)部溫度過高或發(fā)生異常電流時(shí)，安全保護(hù)機(jī)制會(huì)立即啟動(dòng)，切斷電源并發(fā)出警報(bào)，確保用戶的安全。智能油煙機(jī)通過集成多種智能化技術(shù)和功能，不僅提高了排煙效率和減少了安全事故的發(fā)生率，還為用戶帶來了更加便捷、安全和舒適的使用體驗(yàn)。第3章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體架構(gòu)智能抽油煙機(jī)系統(tǒng)是基于STM32單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施的。本系統(tǒng)主要由DHT11溫濕度傳感器、MQ-2煙霧傳感度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌SP8266WiFi模塊、繼電器、蜂鳴器硬件組成。利用溫度檢測模塊，我們可以檢測到用戶當(dāng)前的烹飪環(huán)境存在的問題。如果檢測到溫度超過了預(yù)設(shè)的最大值，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，以提醒用戶。如果檢測到煙霧濃度超過了預(yù)設(shè)的閾值，系統(tǒng)會(huì)控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)不同的轉(zhuǎn)速。此外，用戶還可以通過按鍵來控制的系統(tǒng)是自動(dòng)模式還是手動(dòng)模式，以及繼電器的的開關(guān)。通過ESP8266WiFi模塊，我們可以將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩舻氖謾C(jī)上。用戶可以通過手機(jī)APP發(fā)送指令到設(shè)備，以控制設(shè)備的運(yùn)行和設(shè)置參數(shù)。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1系統(tǒng)框架圖3.2主要元器件的選擇3.2.1微處理器的選擇本設(shè)計(jì)選擇了STM32系列的單片機(jī)。STM32單片機(jī)的程序是模塊化的，工作速度遠(yuǎn)超過C51單片機(jī)，而且還配備了大量的資源。STM32為單片機(jī)的用戶提供了一個(gè)創(chuàng)新的開發(fā)平臺(tái)，也提供了許多軟硬件支持工具。STM32單片機(jī)具有高性能、實(shí)時(shí)響應(yīng)、數(shù)字信號(hào)處理、低能耗和低電壓的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有高度集成和易于開發(fā)的屬性。STM32單片機(jī)擁有業(yè)界領(lǐng)先的產(chǎn)品線，配備了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的處理器和眾多的軟硬件開發(fā)工具，這使得它成為眾多中小型項(xiàng)目和全面平臺(tái)解決方案的首選，產(chǎn)品可以根據(jù)其內(nèi)核結(jié)構(gòu)被分類為不同的系列。在這次的設(shè)計(jì)過程中，我們選擇了STM32f103C8T6單片機(jī)作為核心設(shè)備。STM32F103C8T6是一款以ARECortex-M3為核心的32位微控制器，是STM32系列的一部分，而ST公司還進(jìn)一步推出了SPC5X系列的微控制器。這個(gè)程序的存儲(chǔ)容量中，F(xiàn)LASH的容量高達(dá)64KB，而RAM的容量則是20KB。該設(shè)備配備了四個(gè)定時(shí)器，分別是2*1IG、2*SPI、3*USART、1*CAN和2個(gè)ADC?？偣蔡峁┝?2個(gè)通道，但外部通道的范圍僅限于PA0到PA7、PB0到PB1，而不是18個(gè)通道。此外，它有37個(gè)通用I/0口，包括PA0-PA15、PB0-PB15、PC13-PC15和PD0-PD1。它的工作電壓范圍是2V-3.6V，工作溫度為-40Co,-85Co，而系統(tǒng)時(shí)鐘的最高頻率可以達(dá)到72MHz。芯片引腳圖和實(shí)物圖如圖3.2.1，3.2.2所示。圖3.2.1芯片引腳圖圖3.2.2芯片實(shí)物圖STM32F103C8T6單片機(jī)是基于LQFP48的封裝方式設(shè)計(jì)的，整個(gè)芯片共導(dǎo)出了44個(gè)引器腳和三個(gè)串行端口。在這些引腳中，A口配備了A0-A15共16個(gè)引腳，而B口則配備了B0-B15共16個(gè)引腳,C口配備了C13-C15的三個(gè)引腳，而D口則配備了D0-D1的兩個(gè)引腳。3.2.2顯示模塊的選擇本設(shè)計(jì)選擇了TFT顯示屏是考慮到了與傳統(tǒng)CRT顯示器相比，在其色彩鮮艷，畫面清晰流暢。TFT顯示屏更加節(jié)能環(huán)保，體積更小更輕便。其高分辨率和廣視角性能，使得用戶在觀看影像或者處理文字圖像時(shí)都能得到更為舒適的體驗(yàn)。此外，TFT還具備快速響應(yīng)速度和長壽命的特點(diǎn)，能夠滿足日常使用的各種需求。引腳圖很實(shí)物圖如圖3.2.3，3.2.4所示。引腳圖3.2.3實(shí)物圖本章小結(jié)本小節(jié)給出了智能油煙機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，選擇了用STM32f103C8T6單片機(jī)作為主控器件，并且采用THT液晶顯示屏進(jìn)行顯示。第4章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊STM32單片機(jī)芯片作為單片機(jī)最小模塊的核心，與電源電路、復(fù)位電路和晶振電路一同構(gòu)建了整個(gè)系統(tǒng)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們使用了STM32F103C8T6型號(hào)的芯片，并采用5V直流電源進(jìn)行供電。芯片的主要功能是對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行分析處理，然后控制相關(guān)的輸出模塊。64K字節(jié)的Flash存儲(chǔ)設(shè)備、20K字節(jié)的SRAM存儲(chǔ)設(shè)備以及32位的輸入輸出端口。程序的燒錄和輸出控制模塊是通過讀寫控制端口來實(shí)現(xiàn)的。緊接著，我們將針對(duì)單片機(jī)的最小系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，STM32F103C8T6最小系統(tǒng)原理圖如圖4.1所示。圖4.14.2溫濕度傳感器模塊本設(shè)計(jì)采用的是DHT11溫濕度傳感器，這種傳感器可以同時(shí)檢測溫度和濕度，是一種復(fù)合型傳感器。該傳感器結(jié)合了數(shù)字采集技術(shù)和溫濕度檢測技術(shù)，保障了檢測精度并提供了較長的使用壽命。傳感器內(nèi)部包含感濕元件和測溫元件，通過配合實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的監(jiān)測。該傳感器價(jià)格低、功耗低，傳輸距離可達(dá)20m，因此經(jīng)常用于需要對(duì)溫濕度進(jìn)行檢測的系統(tǒng)中。傳感器與單片機(jī)總結(jié)使用單總線通信方式，溫濕度模塊的VCC接單片機(jī)3.3V，GND接單片機(jī)的GND，信號(hào)引腳輸出接單片機(jī)的PB14，引腳說明表如表4.2.1所示，原理圖和實(shí)物圖如圖4.2.2，4.2.3所示。表4.2.1模塊引腳MCU引腳通信方式VCCVCC+3.3V單總線通信GNDGNDOUTPB14圖4.2.2圖煙霧傳感器模塊MQ系列傳感器在氣體檢測領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中于監(jiān)測煙霧和一氧化碳的濃度，這對(duì)于保障家庭廚房空氣質(zhì)量和人體安全至關(guān)重要。市場上的氣體檢測設(shè)備大多只能測定一種氣體，例如專門的甲醛或氨氣檢測器，而要檢測不同氣體則需更換對(duì)應(yīng)的傳感器。在本文介紹的設(shè)計(jì)方案中，通過采用MQ系列傳感器，尤其是MQ-2煙霧傳感器，可以有效進(jìn)行煙霧和一氧化碳濃度的檢測。通過將氣體化為光或電的信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)化處理后獲得特定數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體含量的準(zhǔn)確測量。MQ系列傳感器在檢測煙霧、酒精、甲烷、乙烷等多種氣體時(shí)展現(xiàn)出高度靈敏性，它們的測量范圍廣泛，從10-10000PPM不等，保證了對(duì)上述氣體的精確監(jiān)測。此外，這些傳感器以其小巧的體積、輕便的重量、低能耗、長壽命、高穩(wěn)定性和強(qiáng)大的抗干擾能力，在多種場合中表現(xiàn)出色。它們利用二氧化碳半導(dǎo)體氣敏材料作檢測元件，這一工作原理確保了它們的工作性能既穩(wěn)定又可靠，且具有較快的響應(yīng)速度，適合在不同環(huán)境中應(yīng)用。當(dāng)探測到外界氣體濃度有所變化時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率將隨之變化。氣體濃度增高導(dǎo)致電導(dǎo)率提升，進(jìn)而使得輸出電阻減少。這種變化會(huì)使得輸出的模擬信號(hào)增強(qiáng)，輸出電壓的范圍通常在0-5V。通過連接傳感器與單片機(jī)，單片機(jī)便能控制繼電器的開合和蜂鳴器的報(bào)警功能。依據(jù)檢測到的電壓值，單片機(jī)能夠判定氣體濃度的高低。將煙霧傳感器的VCC引腳連接至單片機(jī)的3.3V電源，GND引腳接地。其信號(hào)輸出引腳連接到單片機(jī)的PA1上，AO表示模擬輸出。利用PA1引腳執(zhí)行ADC轉(zhuǎn)換，通過ADC采集將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而獲取精確的數(shù)值，故信號(hào)輸出引腳需連接至單片機(jī)的PA1引腳。引腳說明圖如表4.3.1所示，原理圖和實(shí)物圖4.3.2和4.3.3所示。表4.3.1模塊引腳MCU引腳通信方式VCCVCC+3.3VADC轉(zhuǎn)換GNDAOPA1圖4.3.2圖火焰?zhèn)鞲衅髂K智能油煙機(jī)的火焰?zhèn)鞲衅髦饕糜诟兄鹧?，以防止火?zāi)的發(fā)生。它通過檢測周圍環(huán)境中的火焰光源來判斷是否發(fā)生火災(zāi)。在家庭中，火焰?zhèn)鞲衅髂軌蚣皶r(shí)偵測到火源并觸發(fā)警報(bào)，從而有效保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。它還能與智能家居系統(tǒng)連接，達(dá)到更智能的家庭管理。技術(shù)的發(fā)展使得火焰?zhèn)鞲衅鞯氖褂脠鼍安粩嘣龆?。在技術(shù)細(xì)節(jié)上，火焰?zhèn)鞲衅髂K的VCC端連接至單片機(jī)的3.3V，GND端接地，而其信號(hào)輸出端連接到單片機(jī)的PB8。DO端口的數(shù)字輸出基于高低電平原理，通過設(shè)定閾值來輸出高電平或低電平，從而指出火焰強(qiáng)度是高于還是低于設(shè)定的閾值。如果火焰強(qiáng)度超過了閾值，DO會(huì)輸出低電平；否則，輸出高電平。引腳說明表如表4.4.1所示，原理圖和電路圖如圖所示4.3.2和4.3.3所示。表4.4.1模塊引腳MCU引腳通信方式VCCVCC+3.3V高低電平原理GNDDOPB8圖4.4.2圖WiFi模塊WiFi現(xiàn)如今為大眾所熟悉，它經(jīng)常被看作是WirelessFidelity的簡稱。這是因?yàn)閃iFi聯(lián)能也頻繁地使用WirelessFidelity。但實(shí)際上，WiFi并沒有真正的含義，也沒有一個(gè)明確的英文完整名稱。它指的是由一組相互獨(dú)立又相互連接在一起的電路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其功能類似于計(jì)算機(jī)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信協(xié)議。在我們的日常生活里，WiFi是我們所稱的無線網(wǎng)絡(luò)。它與一般人所說的無線網(wǎng)不同，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)提供語音和數(shù)據(jù)等服務(wù)。如今，市場上普遍使用的路由器數(shù)量已經(jīng)超過千兆，并且隨著WIf6標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度也逐漸加快。因此本設(shè)計(jì)將以一個(gè)簡單的無線局域網(wǎng)為例進(jìn)行介紹。WiFi通信在無線通信方面有幾個(gè)明顯的優(yōu)勢：首先，它的覆蓋范圍非常廣泛，通常情況下，一臺(tái)WiFi路由器的覆蓋半徑可以達(dá)到大約100米，但是如果存在墻體的隔檔，可能會(huì)有輕微的影響。因此對(duì)于一些有特殊需求的場合來說，還是要選擇其他類型的無線設(shè)備作為補(bǔ)充。其次，盡管WiFi在數(shù)據(jù)傳輸和安全性方面并不如藍(lán)牙那么安全，但它的傳輸速度卻出奇地快，這在某些特定應(yīng)用場景中表現(xiàn)得尤為出色。第三點(diǎn)，由于使用和市場進(jìn)入的門檻都相對(duì)較低，目前無論是在哪里，甚至是大街上，打開手機(jī)的WLAN都能接收到大量的WiFi信號(hào)。另外，由于不需要額外增加成本，所以該技術(shù)非常適合大規(guī)模部署。第四點(diǎn)，采用這種技術(shù)可以避免網(wǎng)線的配置，從而簡化了設(shè)備的遷移過程。WiFi模塊使用的是串口通信方式，WiFi模塊的VCC接單片機(jī)3.3V，GND接地，信號(hào)引腳輸出接單片機(jī)的PB10，引腳說明圖如圖4.5.1所示，原理圖和實(shí)物圖如4.5.2和4.5.3所示。表4.5.1模塊引腳MCU引腳通信方式TXDPB10串口通信VCCVCC+3.3VRXDPB11圖4.5.2圖電機(jī)模塊和風(fēng)扇模塊本設(shè)計(jì)采用H橋驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)工作，H橋電路采用4個(gè)三極管構(gòu)成，通過對(duì)角導(dǎo)通控制原理實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)工作。風(fēng)機(jī)抽風(fēng)控制采用正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)原理設(shè)計(jì)，為了防止H橋上四個(gè)三極管同時(shí)導(dǎo)通，瞬時(shí)工作電流過大，導(dǎo)致三極管燒毀，在三極管兩端分別增加門電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，常用的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，單片機(jī)通過控制該芯片的IN1和IN2管腳輸出PWM占空比來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)煙機(jī)檔位調(diào)節(jié)。直流電機(jī)的VCC連接單片機(jī)的5V，GND接地,信號(hào)引腳輸出接單片機(jī)的PB5，引腳說明表如表4.6.1，原理圖和實(shí)物圖如表4.6.1、4.6.2、4.6.3所示。表4.6.1模塊引腳（電機(jī)）MCU引腳通信方式VCCVCC+5VIO通信IN1PB5IN2PB9GND圖4.6.2圖4.6.3圖繼電器模塊在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們使用了一個(gè)繼電器來模仿燃?xì)庠畹臓t子，而繼電器的開關(guān)和閉合操作是由單片機(jī)來完成的除了連接PNP型三極管的基極控制外，還額外連接了一個(gè)5V的電源，形成了一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)。繼電器連接單片機(jī)的5VV供電，采用高低電平原理，低電平觸發(fā)，信號(hào)輸出引腳是PA11，原理圖和實(shí)物圖如4.7.1和4.7.2所示。圖4.7.1圖按鍵模塊在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們使用了四個(gè)獨(dú)立的按鍵，它們的主要功能是依次調(diào)整繼電器的開關(guān)、切換工作模式（無論是手動(dòng)還是自動(dòng)）以及風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。每個(gè)按鍵有兩個(gè)引腳，分別對(duì)應(yīng)不同類型的繼電器，通過檢測該引腳來控制相應(yīng)繼電器動(dòng)作。當(dāng)你按下s1鍵時(shí)，繼電器會(huì)被打開；而按S2鍵則是切換到工作模式；同時(shí)，按S3和S4鍵則是用來調(diào)整風(fēng)扇速度的。每個(gè)按鍵都有其對(duì)應(yīng)的電壓值。當(dāng)按下按鈕時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較低的電平；而如果沒有按下，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較高的電平，此時(shí)單片機(jī)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的輸入信號(hào)。圖4.8第5章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1編譯軟件介紹在本設(shè)計(jì)中，我們選擇了Keil作為編程環(huán)境，這是因?yàn)榕c其他軟件開發(fā)環(huán)境相比，Keil展現(xiàn)出了更出色的性能和性能，因此贏得了眾多嵌入式軟件開發(fā)者的青睞。Keil兼容多個(gè)芯片，如51單片機(jī)、STM32、HC32、NXP等，它生成的HEX文件可以直接通過燒錄器燒錄到單片機(jī)上，操作非常簡單。此外，Kei門提供了三種編譯方式：單編、部分編譯和全部編譯，這為開發(fā)者提供了更廣泛的選擇空間。編譯后的結(jié)果會(huì)在界面底部展示，方便開發(fā)者查找并糾正錯(cuò)誤。單片機(jī)在實(shí)現(xiàn)電路功能時(shí)，主要依賴于程序的連續(xù)執(zhí)行。在編程過程中，C語言和匯編語言被廣泛采用，因此C語言的使用范圍更為廣大。如果最小系統(tǒng)的配置有任何缺陷，那么無論程序編寫的準(zhǔn)確性如何，單片機(jī)都將無法正常運(yùn)行，與之相連的電路也將無法正常工作開始執(zhí)行任務(wù)。圖5.15.2主程序設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的廚房智能油煙機(jī)系統(tǒng)首先進(jìn)入端口和液晶屏初始化狀態(tài)，其次是WiFi模塊初始化，然后建立網(wǎng)絡(luò)連接，若網(wǎng)絡(luò)連接成功則重復(fù)下一步操作，反之重復(fù)上一步操作，連接成功后讀取環(huán)境溫度和讀取A/D數(shù)據(jù)，計(jì)算煙霧濃度，液晶顯示屏顯示測量的溫度，然后通過WiFi發(fā)送測量數(shù)據(jù)到云平臺(tái)和手機(jī)APP，然后在把燃?xì)庠畹陌存I按下，繼電器打開，之后判斷火焰?zhèn)鞲衅魇欠駷榈褪堑脑掞L(fēng)扇慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，反之重復(fù)上一步操作，下一步判斷系統(tǒng)是否是自動(dòng)模式，若是自動(dòng)模式，風(fēng)扇根據(jù)煙霧濃度控制轉(zhuǎn)速，若不是風(fēng)扇通過按鍵控制轉(zhuǎn)速，最后結(jié)束，流程圖如5.2所示。圖5.25.3溫濕度采集程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的溫度采集模塊的通信方式為單總線通信方式，單總線是一種串行傳輸方式，它只有一個(gè)信道用來傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，單總線的總的通訊過程，在這里我們是通過總線上高電平的時(shí)間判斷是數(shù)據(jù)0還是數(shù)據(jù)1，總的通訊過程如圖5.3.1所示。圖5.3.1當(dāng)起始信號(hào)由高拉低時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)下降沿。在保持低電平18ms以上，再釋放總線。等待DHT11響應(yīng),如果DHT11響應(yīng)，則會(huì)拉低數(shù)據(jù)線80us作為一個(gè)響應(yīng)信號(hào)，然后釋放總線。延時(shí)20-40us之后就可以讀取DHT11的響應(yīng)數(shù)據(jù)。如圖5.3.2所示。圖5.3.2當(dāng)DHT11將總線拉低50us時(shí),表示數(shù)據(jù)開始傳輸，DHT11開始發(fā)送數(shù)據(jù)信息。如果是數(shù)據(jù)‘0’數(shù)據(jù)線將會(huì)被拉高26-28us，這一位數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。下一位數(shù)據(jù)傳輸開始，繼續(xù)拉低50us表示數(shù)據(jù)開始傳輸，直到一次完整的數(shù)據(jù)（40bit）被傳輸完成。如圖5.3.3所示。圖5.3.3當(dāng)DHT11將總線拉低50us,表示數(shù)據(jù)開始傳輸。DHT11開始發(fā)送數(shù)據(jù)信息。如果是數(shù)據(jù)'1',則會(huì)把總線拉高70us，這一位數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。如圖5.3.4所示。圖5.3.4對(duì)于溫度采集模塊的程序設(shè)計(jì)首先進(jìn)行端口初始化，之后STM32發(fā)送復(fù)位命令，判斷應(yīng)答是否完成，若應(yīng)答沒完成重復(fù)上一步操作，若應(yīng)答完成，溫度采集模塊開始讀取數(shù)據(jù)，之后開始校驗(yàn)和判斷讀取的數(shù)據(jù)是否正確，若校驗(yàn)不正確重復(fù)上一步操作，若校驗(yàn)正確，轉(zhuǎn)換溫濕度數(shù)據(jù)，在顯示屏上顯示測量的數(shù)據(jù)。流程圖如圖5.3.5所示。圖煙霧采集模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的煙霧采集模塊與單片機(jī)的通信原理通過是ADC采集，單片機(jī)內(nèi)部的ADC,是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電子設(shè)備。內(nèi)部ADC的優(yōu)點(diǎn)在于編程容易且可靠性較好，通常通過設(shè)置片內(nèi)寄存器即可實(shí)現(xiàn)，但可能在精度和應(yīng)用范圍上有所局限。內(nèi)部ADC使用的是12位的采樣精度，轉(zhuǎn)換公式為ADC采樣精度=ADC基準(zhǔn)電壓/(2^采樣位數(shù)），每個(gè)數(shù)據(jù)下的采樣精度如表5.4.1所示。表5.4.1基準(zhǔn)電壓ADC采樣位數(shù)ADC采樣精度2.5V12位610uv3V12位737uv3.3V12位805uv對(duì)于煙霧采集模塊的具體步驟如下，首先進(jìn)行A/D初始化，隨后系統(tǒng)讀取A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，計(jì)算煙霧濃度，在顯示屏上顯示測量的數(shù)據(jù)，然后下一步判斷煙霧濃度是否高于設(shè)定的閥值，若超過設(shè)定的閥值，系統(tǒng)自動(dòng)切換風(fēng)機(jī)檔位或者手動(dòng)切換。若沒有高于設(shè)定的閥值，風(fēng)機(jī)檔位正常。流程圖如5.4.2所示。圖火焰檢測模塊程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的火焰檢測模塊主要采用的是高低電平原理，低電平觸發(fā)，火焰檢測模塊的設(shè)計(jì)首先是進(jìn)行端口初始化，然后判斷火焰?zhèn)鞲衅魇欠駷榈碗娖饺舨皇堑碗娖?，重?fù)上一步操作。若是液晶顯示屏顯示為開火狀態(tài)。流程圖如圖5.5所示。圖5.55.6液晶顯示屏程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的液晶顯示屏所使用的SPI通信方式是一種高速的全雙工同步通信總線，而SPI則是一種廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備的通用通信協(xié)議。它通過將不同種類和格式的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸速度快、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。它的一個(gè)顯著特點(diǎn)是能夠無縫傳輸數(shù)據(jù)，能夠連續(xù)發(fā)送或接收任意數(shù)量的位，在SPI設(shè)備中，設(shè)備被分為主機(jī)和從機(jī)兩個(gè)系統(tǒng)。主機(jī)扮演著控制設(shè)備的角色，并從主機(jī)處接收命令。因此，當(dāng)主機(jī)發(fā)出命令給從機(jī)之后，從機(jī)就能按照自己的方式工作，這使得整個(gè)通信過程變得非常簡單快捷。SP1遵循主從控制模式，通常由一個(gè)主模塊和一個(gè)或多個(gè)從模塊組成（不支持多主機(jī)）。來自主機(jī)或從機(jī)的數(shù)據(jù)在CLK的上升或下降邊緣同步，通常使用四條線進(jìn)行SCLK、CS、MOSI、MIS0的通信。每個(gè)通道都包含兩個(gè)獨(dú)立的開關(guān)管，其中一條為上行通路，另一條為下行通路。在存在初始信號(hào)的情況下，NSS信號(hào)線的高度會(huì)逐漸降低。當(dāng)NSS信號(hào)從低逐漸升高時(shí)，它代表了SPL通信的終止信號(hào)。由于沒有中斷，因此可以通過增加總線個(gè)數(shù)來減少系統(tǒng)功耗。SP1采用MOSI和MIS0信號(hào)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并利用SCK信號(hào)線來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步處理。在SCK的每一個(gè)時(shí)鐘周期中，MOSI和MISO數(shù)據(jù)線傳輸一位數(shù)據(jù)高位在前低位在后，并且數(shù)據(jù)的輸入和輸出是同步進(jìn)行的。因此，在發(fā)送時(shí)先將所有位數(shù)據(jù)編碼成比特序列并傳送給接收端。在SPI的數(shù)據(jù)傳輸中，每一次的傳輸單位可以是8位或16位，并且每次的傳輸單位數(shù)量是沒有上限的。如圖5.6.1展示的SPI協(xié)議通信的基本原理。圖5.6.1圖5.6.2圖5.6.3在上述圖5.6.2和圖5.6.3中我們可知SPI有四種通信模式：當(dāng)CPHA為0，是SCK時(shí)鐘線為奇數(shù)邊沿采樣（1）CPOL=0，空閑狀態(tài)是時(shí)鐘為低電平（2）CPOL=1，空閑狀態(tài)是時(shí)鐘為高電平當(dāng)CPHA為1，是SCK時(shí)鐘線為偶數(shù)邊沿采樣（1）CPOL=0，空閑狀態(tài)是時(shí)鐘為低電平（2）CPOL=1，空閑狀態(tài)是時(shí)鐘為高電平對(duì)于液晶顯示屏的程序設(shè)計(jì)，先進(jìn)行端口初始化，之后是液晶顯示屏初始化，初始化之后讀取測量的數(shù)據(jù)，最后在液晶顯示屏上顯示測量所得的數(shù)據(jù)。流程圖如圖5.6.4所示。圖WIFI傳輸程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的WIFI傳輸模塊采用的串口通信的模式，串口通信的控制簡單，傳輸線少、成本低、而且設(shè)備簡單、便宜普及率高。ESP8266內(nèi)置了TCP/IP協(xié)議棧，支持三個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：AP、

STA以及AP+STA。AP模式下，該模塊充當(dāng)WIFI的熱點(diǎn)，等待其他設(shè)備的接入，并在局域網(wǎng)中進(jìn)行通訊。STA模塊：它作為客戶端，通過路由器與外部網(wǎng)絡(luò)建立連接，并與服務(wù)器進(jìn)行溝通?；旌夏Ｊ剑涸试S兩種模式同時(shí)存在，用戶可以隨意更換該模塊，該模塊由AT指令集集成，只需發(fā)送MCU和模塊發(fā)達(dá)T指令，便可輕松實(shí)現(xiàn)操作，操作過程既簡單又快捷。常用的AT指令如圖5.7.1所示。圖5.7.1其中AT+CWMODE=modemode=1STA模式（做客戶端，連接其他熱點(diǎn)）mode=2AP模式（做服務(wù)器，自己作為熱點(diǎn)給別人連）mode=3混合模式在本設(shè)計(jì)中選擇的是STA模式，因?yàn)槲覀円B接手機(jī)的WiFi熱點(diǎn)來遠(yuǎn)程控制繼電器的開關(guān)和設(shè)置濃度。在WiFi程序設(shè)計(jì)開始先進(jìn)行串口初始化，初始化以后與手機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接，然后判斷手機(jī)網(wǎng)絡(luò)是否與平臺(tái)連接成功，若沒連接成功繼續(xù)重復(fù)上一步操作。若連接成功進(jìn)行下一步讀取溫濕度和煙霧濃度以及火焰狀態(tài)，之后由WIFI發(fā)送測量數(shù)據(jù)給系統(tǒng)，系統(tǒng)接受控制指令若未接收成功繼續(xù)重復(fù)上一步操作。若接收成功解析命令控制燃?xì)庠畹拈_關(guān)很煙霧的閥值，最后用云平臺(tái)顯示測量的數(shù)據(jù)。流程圖如圖5.7所示。圖5.75.8繼電器控制模塊程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)繼電器模塊采用的是高低電平原理，低電平觸發(fā)，繼電器控制程序設(shè)計(jì)首先進(jìn)行端口初始化，然后將開燃?xì)庹值陌存I按下，STM32單片機(jī)輸出低電平，控制設(shè)備工作。流程圖如圖5.9所示。圖5.95.9風(fēng)扇控制模塊程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的風(fēng)扇控制模塊設(shè)計(jì)首先進(jìn)行端口初始化，初始化結(jié)束后系統(tǒng)判斷當(dāng)前是否是慢速檔位，若是定時(shí)器輸出30%的占空比，顯示慢速檔位。若不是的情況輸出100%的占空比，顯示高速檔位。智能油煙機(jī)設(shè)計(jì)主要采用風(fēng)扇對(duì)油煙進(jìn)行抽風(fēng)設(shè)計(jì)，自動(dòng)模式下，檢測油煙低于閾值值，檔位為慢檔，高于閾值時(shí)，檔位為高速。手動(dòng)模式下，通過兩個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)慢速和高速檔位切換。風(fēng)扇控制采用L298N驅(qū)動(dòng)，單片機(jī)通過控制L298N驅(qū)動(dòng)管腳IN1和IN2來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，STM32單片機(jī)通過PWM占空比輸出管腳輸出不同頻率占空比控制L298N芯片輸出不同電壓來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制。流程圖如圖5.10所示。圖5.105.10手機(jī)APP設(shè)計(jì)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中需要用到手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的手機(jī)控制APP,確保它與整套系統(tǒng)建立通訊聯(lián)系。這款手機(jī)app主要采用了Android移動(dòng)應(yīng)用的開發(fā)技術(shù)。Android是Google公司基于Linux開發(fā)的開源移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)。正因?yàn)檫x擇了Linux作為其設(shè)計(jì)系統(tǒng)，所以安卓系統(tǒng)可以被劃分為應(yīng)用程序?qū)?、?yīng)用程序框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫層以及Linux內(nèi)核層。保存并開始編輯任何個(gè)人和機(jī)構(gòu)均可對(duì)安卓系統(tǒng)進(jìn)行自定義設(shè)置[10]。在本文設(shè)計(jì)中也涉及到了安卓應(yīng)用軟件的開發(fā)，安卓應(yīng)用的開發(fā)大多都是以JAVA語言為基礎(chǔ)，通過不同的接口和協(xié)議的設(shè)置可以演化出多種通信方式，本設(shè)計(jì)安卓的開發(fā)軟件選擇AndroidStudio進(jìn)行設(shè)計(jì)。手機(jī)APP界面如圖5.10所示。圖5.10第6章系統(tǒng)集成與測試6.1系統(tǒng)的集成本設(shè)計(jì)的原理圖主要是通過Altium

Designer軟件的原理圖編輯器來繪制和編輯的。其核心目標(biāo)是創(chuàng)建電路圖。在使用Altium

Designer軟件完成電路原理圖的設(shè)計(jì)后，我們可以根據(jù)這一原理圖直接對(duì)設(shè)計(jì)中的實(shí)體進(jìn)行焊接，利用電烙鐵和焊錫絲將各個(gè)部件焊接到電路板上，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完整集成。由于本電路設(shè)計(jì)了多個(gè)功能模塊，因此可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)這些模塊分別進(jìn)行不同功能的設(shè)置，以便于后續(xù)的調(diào)試工作。此設(shè)計(jì)包括電路的基本原理圖和實(shí)際焊接的流程圖如圖6.1.1和6.1.2所示。圖6.1.1圖實(shí)物系統(tǒng)測試本研究中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于單片機(jī)的智能油煙機(jī)，并選擇STM32作為該系統(tǒng)的核心控制芯片。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)測量廚房內(nèi)的溫度、濕度、煙霧濃度以及火焰狀況，并將這些測量數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閥值進(jìn)行比對(duì)。如果數(shù)據(jù)超過了設(shè)定的閥值，系統(tǒng)將會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的通風(fēng)或報(bào)警操作。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以通過手機(jī)app進(jìn)行遠(yuǎn)程查看，還可通過手機(jī)app對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行控制。整個(gè)系統(tǒng)硬件實(shí)物圖如圖6.2。1所示，手機(jī)app界面圖如圖6.2.2所示。圖6.2.1圖6.2.2下面開始對(duì)本設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行演示，首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行通電，如圖6.2.3所示，之后將系統(tǒng)連接手機(jī)熱點(diǎn)，如圖6.2.4所示，從圖6.2.4中可以看到連接成功后STM32F103C8T6單片機(jī)芯片上的綠燈會(huì)亮，將系統(tǒng)與手機(jī)熱點(diǎn)成功連接以后，顯示屏上會(huì)顯示廚房里面的溫濕度，以及火焰狀態(tài)、煙霧濃度、電器的開關(guān)、煙霧設(shè)定的最大值、系統(tǒng)是手動(dòng)還是自動(dòng)的模式等，按下S1將繼電器打開，打開之后繼電器上的紅燈會(huì)亮如圖6.2.5所示，繼電器打開后首先對(duì)火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行檢測，拿一個(gè)打火機(jī)在火焰?zhèn)鞲衅髋赃咟c(diǎn)火，此時(shí)顯示屏上面會(huì)顯示有火，如圖6.2.6所示。圖6.2.3圖6.2.4圖6.2.5圖6.2.5在檢測完火焰?zhèn)鞲衅骱笤贆z測煙霧模塊，拿一個(gè)打火機(jī)在煙霧傳感器旁邊放出氣體，不用點(diǎn)火，此時(shí)顯示屏上會(huì)顯示煙霧的濃度，煙霧濃度為999，最大值為200，此時(shí)風(fēng)扇的速度為高速轉(zhuǎn)動(dòng)，多組測試數(shù)據(jù)如表6.2.6所示，如圖6.2.7所示。表6.2.6測試數(shù)據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速999200高速456200高速199200低速150200低速圖6.2.7之后按下按鍵S2，系統(tǒng)會(huì)從當(dāng)前的自動(dòng)模式切換成手動(dòng)模式，如圖6.2.8和6.2.9所示。圖6.2.8圖6.2.9當(dāng)按下S4風(fēng)扇的速度會(huì)從高速變?yōu)榈退伲鐖D6.2.10所示。圖6.2.10之后關(guān)閉繼電器，在煙霧傳感器旁邊拿個(gè)打火機(jī)放氣體，煙霧濃度超過設(shè)定的最大值，蜂鳴器會(huì)響，起到預(yù)防火災(zāi)的作用。如圖6.2.11所示。圖6.2.11操作完上述步驟后打開手機(jī)APP遠(yuǎn)程查開煙霧濃度以及溫濕度狀態(tài)和火焰狀態(tài)，也可以遠(yuǎn)程設(shè)置煙霧濃度的最大值和遠(yuǎn)程打開電器。打開手機(jī)APP可以看到當(dāng)前的煙霧濃度最大值為200，如圖6.2.12所示，我們可以遠(yuǎn)程設(shè)置煙霧濃度的最大值為500，多組測試數(shù)據(jù)表如表6.2.13所示，如圖6.2.14所示。圖6.2.12表6.2.13測試數(shù)據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)500200500320200320400200400666200666圖6.2.14最后我們還可以遠(yuǎn)程控制電器的開關(guān)，如圖6.2.15和6.2.16所示。圖6.2.15圖6.2.16以上就是本設(shè)計(jì)在預(yù)期目標(biāo)中所要實(shí)現(xiàn)的所有功能，通過系統(tǒng)的測試結(jié)果，本設(shè)計(jì)均達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。第7章總結(jié)和展望7.1總結(jié)隨著社會(huì)進(jìn)步和人們生活水平的持續(xù)提高，人們對(duì)于家庭生活的安全性和智能化體驗(yàn)的需求也在逐漸增長，同時(shí)，抽油煙機(jī)的需求也變得越來越多樣化。為了滿足人們對(duì)家庭生活環(huán)境舒適化以及便捷化的需求，本文針對(duì)目前市面上常見的家用抽油煙機(jī)進(jìn)行研究分析并提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的抽油煙機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。為了確保本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠穩(wěn)定且正常地運(yùn)行，各部分之間的緊密結(jié)合和連接是至關(guān)重要的。設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)需要滿足特定的功能需求，運(yùn)行穩(wěn)定，并具有快速的反饋機(jī)制。在此設(shè)計(jì)中，我們選擇了SIM32f103C8T6作為核心控制芯片，并根據(jù)任務(wù)需求和功能實(shí)現(xiàn)來設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件和軟件。通過使用傳感器模塊對(duì)環(huán)境溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并在溫度低于設(shè)定范圍時(shí)，控制風(fēng)機(jī)開始啟動(dòng)。當(dāng)電器啟動(dòng)并釋放到廚房的煙霧濃度達(dá)到預(yù)定的檢測高峰時(shí)，智能油煙機(jī)會(huì)會(huì)自動(dòng)激活排風(fēng)系統(tǒng)，并根據(jù)煙霧濃度自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度。如果電器在關(guān)閉狀態(tài)下，廚房中逸出的煙霧濃度達(dá)到了預(yù)定的檢測峰值，那么蜂鳴器將會(huì)發(fā)出聲音，這將極大地提醒人們并有助于預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。當(dāng)煙霧濃度達(dá)到一定程度后會(huì)報(bào)警，同時(shí)通過語音模塊將聲音傳遞給人。人們還有能力通過遠(yuǎn)程方式查看煙霧的濃度，從而有效地控制電器開關(guān)，大大降低了火災(zāi)的可能性。通過對(duì)油煙數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，得出最佳通風(fēng)量，從而使得風(fēng)機(jī)在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行。得益于上述措施的實(shí)施，整個(gè)系統(tǒng)得以成功地設(shè)計(jì)出來，從而實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過對(duì)傳統(tǒng)油煙機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，使得其具備了良好的智能化性能。與傳統(tǒng)的油煙機(jī)相比，這一設(shè)計(jì)具有自動(dòng)排煙的優(yōu)勢，但這次的設(shè)計(jì)也有其局限性，特別是在油煙濃度和溫度的采集數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間存在差異。因此在未來的設(shè)計(jì)中要盡量采用先進(jìn)技術(shù)來解決這些問題。在接下來的設(shè)計(jì)階段，我們可以思考如何進(jìn)一步完善相關(guān)的檢測功能。通過增加攝像頭對(duì)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)需要添加紅外探測模塊以達(dá)到智能化的效果。此外，用戶還可以調(diào)整按鍵為觸摸式，以增強(qiáng)其操作的體驗(yàn)感。總的來說，本研究利用單片機(jī)技術(shù)對(duì)智能廚房油煙機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)，并成功實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的所有功能。然而，這一設(shè)計(jì)僅專注于功能的設(shè)計(jì)，并沒有考慮到實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的各種情況。這一技術(shù)為智能廚房油煙機(jī)系統(tǒng)未來的發(fā)展和研究方向提供了有用的參考信息，指出該系統(tǒng)的未來發(fā)展仍有很長的路要走。7.2展望以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的油煙機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。隨著技術(shù)進(jìn)步，這一系統(tǒng)的概念也在不斷地拓展和完善。然而，該系統(tǒng)僅關(guān)注了應(yīng)用場景的基礎(chǔ)情況，并沒有進(jìn)行更為深入的研究。因此，該系統(tǒng)還存在許多待解決的新問題，這些問題需要在實(shí)際應(yīng)用場景中持續(xù)積累和優(yōu)化，同時(shí)也需要進(jìn)一步的研發(fā)和開發(fā)工作。參考文獻(xiàn)[1]朱東梅.廚房電器的智能更強(qiáng)化體驗(yàn)感[J].現(xiàn)代家電，2019(08):52-54.[2]汪聽宇，付俊英，王蘊(yùn)琪，高爽，龔永罡，基于阿里IOT云平臺(tái)的智能廚房油煙機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦與電信，2017(10):68-70.[3]SpringAirSystemsInc.,;"DamperForKitchenExhaustHood"inPatentApplicationApprovalProcess(USPTO20200292178)[J].Politics&GovermmentWeeck,2020.[4]SamanthaDiLoreto,FabioSerpilli,ValterLori,StefanoSquartini.Soundqualityevaluationofkitchenhoods[J].AppliedAcoustics,2020,168(C).[5]煽情智能吸油煙機(jī)，技術(shù)發(fā)展一直在路上[J].互聯(lián)網(wǎng)周刊，2017(10):58-59.[6]打造智能、無煙的中國式廚房-西門子LC45SK950w吸油煙機(jī)體驗(yàn)[J].家用電器，2013(10):80-81.[7]\o"科技賦能廚房,開啟智慧新篇章"\t"/kcms2/article/_blank"科技賦能廚房,開啟智慧新篇章[J].李志剛.\o"電器"\t"/kcms2/article/_blank"電器,\o"2019(05)"\t"/kcms2/article/_blank"2019(05)[8]\o"論智能化技術(shù)對(duì)吸油煙機(jī)噪聲的改善"\t"/kcms2/author/_blank"論智能化技術(shù)對(duì)吸油煙機(jī)噪聲的改善.胡亞欣;李紅偉;焦利敏;姚青梅;趙鴻斌.\o"家電科技"\t"/kcms2/author/_blank"家電科技,\o"2023(S1)"\t"/kcms2/author/_blank"2023(S1)[9]董倩.廚房油煙機(jī)油煙高效捕集技術(shù)優(yōu)化研究[D].天津大學(xué)，2018.[10]郭泳軍.高壓靜電分離油煙技術(shù)在家用吸油煙機(jī)中的應(yīng)用[J]科技與創(chuàng)新，2020(16):160-161.附錄/硬件初始化/voidHardware_Init(void){ s.mq2_somke_max_value=300;delay_init();NVIC_Configuration(); TIM2_Int_Init(9999,7199); TIM3_Int_Init(9999,7199);//定時(shí)器3，用于定時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)Usart1_Init(115200);//初始化串口1 Usart2_Init(9600);//初始化串口2 Usart3_Init(115200);//初始化串口3，WiFi模塊初始化 LED_Init(); //初始化LED燈 BEEP_Init();//蜂鳴器初始化 Relay_Init();//繼電器初始化 T_Adc_Init(); //ADC初始化 EXTIX_Init();//按鍵初始化 DHT11_Init(); //初始化DHT11 Fire_Init();//火焰?zhèn)鞲衅鞒跏蓟?LCD_Init();ESP8266_Init();while(OneNet_DevLink()); //接入OneNET TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); LED_White_ON();}intmain(void){Hardware_Init();while(1){ GET_Cmd(); key_set_data_show_task(); lcd_data_show_task(); main_send_data_show_task();}}/主函數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送/voidmain_send_data_show_task(void){ if(printf_flag) { DHT11_Read_Data(&s.temp,&s.hum); //讀取溫度值 mq2_data_show_task(); UsartPrintf(USART_DEBUG,"溫度:%d濕度：%d煙霧：%d 初始電壓：%.1f 電壓：%.1f\r\n",s.temp,s.hum,s.mq2_somke,s.vol_mq2_initl,s.vol_mq2); printf_flag=0; } if(SENG_FLAG) //放送間隔 { OneNet_SendData(); //發(fā)送數(shù)據(jù) ESP8266_Clear(); SENG_FLAG=0; }}/按鍵啟動(dòng)、超閥值報(bào)警/voidkey_set_data_show_task(void){ if(k.k4_flag&&k.k4_state==false)//按鍵開啟繼電器 { Reay_ON(); s.open_reay_flag=1; k.k4_state=true; } elseif(k.k4_flag==0&&k.k4_state==true) { Reay_OFF(); s.open_reay_flag=0; s.fire_state=0; k.k4_state=false; } if(((s.open_reay_flag==1&&Fire_State==0)||s.mq2_somke>s.mq2_somke_max_value)&&s.fan_state==false)//判斷是否開啟繼電器煙霧是否超出閥值 { Fan_ON(); if(s.open_reay_flag==1&&Fire_State==0) { s.fire_state=1; UsartPrintf(USART_DEBUG,“檢測有火焰\r\n"); } s.fan_state=true; }elseif(s.open_reay_flag==0&&Fire_State==1&&s.mq2_somke<=s.mq2_somke_max_value&&s.fan_state==true) { Fan_OFF(); s.fan_state=false; }// if(Fire_State==1)// {// s.fire_state=0;// } if(s.mq2_somke>s.mq2_somke_max_value)//煙霧超閥值報(bào)警 { BEEP=0; s.alarm_state=1; } else { s.alarm_sta