機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)++智能抽油煙機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 智能抽油煙機(jī) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 一班 學(xué) 生 尹騰飛 指導(dǎo)教師 晏克俊 2010 年 系 系 主 任 批準(zhǔn)日期 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 機(jī)械 系 機(jī)電一體化 專業(yè) 一 班 學(xué)生 尹

2、騰飛 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題 智能抽油煙機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作自 2010 年 06 月 20 日起至 2010 年 11月 14 日止 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)行地點(diǎn) 西安理工大學(xué) 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容要求： 廚房是家庭中空氣污染最嚴(yán)重的空間，其污染來源主要有兩方面；一是以煤、煤氣、液化氣常用炊火中釋放出的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體；二是烹飪菜肴時(shí)產(chǎn)生的油煙?，F(xiàn)在時(shí)尚的廚房裝修多采用開放式設(shè)計(jì)，但制作中餐的進(jìn)程會(huì)產(chǎn)生

3、較大的油煙，開放式的廚房，空氣流動(dòng)范圍較大，油煙機(jī)不能很好地聚斂排放油煙，這就造成了餐廳和客廳的油煙廢氣污染。 油煙是健康、環(huán)保的“大敵” ，中餐一直以美味著稱于世，然而廚房油煙成分復(fù)雜----含有200-300種有害物質(zhì)，是家人健康的"大敵"。我國(guó)婦女很少吸煙、酗酒，可是她們卻很容易衰老，這是什么原因呢？醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這與她們天天在廚房里炒菜時(shí)吸入的油煙有關(guān)。通過動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，廚房的油煙油霧中含有致癌物質(zhì)，可導(dǎo)致細(xì)胞染色體畸變。這些物質(zhì)通過口腔進(jìn)入消化道，或通過呼吸進(jìn)入肺部，都可引起相應(yīng)部位的病變。油煙、醉油加上烯料的污染，可以說，廚房是家庭污染的“重災(zāi)區(qū)”，也是家庭的“化工廠”。作為“重災(zāi)

4、區(qū)”的指揮員、“化工廠廠長(zhǎng)”的家庭主婦，不可避免地要遭受到這睦來自廚房的污染物的襲擊。這是家庭主婦容易衰老和多病的原因之一。 油煙對(duì)婦女、兒童、老人、家庭都有很大的傷害。最好方法是去除油煙。第一，安裝開放式廚房，但是許多家庭空間不允許；第二，安裝抽油煙機(jī)，為了節(jié)省電能，所以設(shè)計(jì)變頻的油煙機(jī)。 本課題的內(nèi)容要求如下： 1．了解檢測(cè)油煙傳感器原理及應(yīng)用。 2．抽油煙機(jī)的總體設(shè)計(jì)及其可行性分析。 3．熟悉自動(dòng)控制技術(shù)原理和應(yīng)用。 4．檢測(cè)信號(hào)電路部分設(shè)計(jì)（標(biāo)明符號(hào)及參數(shù)的大小）。 5．控制軟件的設(shè)計(jì)。 6．對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能分析。 7．系統(tǒng)總體調(diào)試。 8．查閱有關(guān)文獻(xiàn)后，完成

5、一份文字不少于5000字的文獻(xiàn)綜述。 9．寫出開題報(bào)告。 10．論文的內(nèi)容需要寫出摘要（中文）、致謝、參考文獻(xiàn)。 11．參考文獻(xiàn)不少于15篇。 負(fù)責(zé)指導(dǎo)教師 指 導(dǎo) 教 師 晏克俊 接受設(shè)計(jì)論文任務(wù)開始執(zhí)行日期 2010-06-20 學(xué) 生 簽 名 尹騰飛 目 錄 摘要..............................

6、...............................5 第一章 緒論........................................................6 油煙的危害...............................................6 1.2 油煙機(jī)、評(píng)定及發(fā)展.......................................7 第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理.............................................13 第三章 硬件設(shè)計(jì)與計(jì)算....................

7、.........................14 3.1 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)............................................14 3.1.1 煤氣檢測(cè)...........................................14 3.1.2 油煙檢測(cè)...........................................16 3.1.3 按鍵輸入...........................................19 3.1.4 系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位電路...................

8、................21 3.2 主控制電路設(shè)計(jì)..........................................22 3.2.1 AT89C51............................................22 3.2.2 對(duì)油煙機(jī)的開關(guān)控制.................................25 3.2.3 自動(dòng)照明控制.......................................27 3.2.4 定時(shí)顯示電路.....................................

9、.29 3.2.5 報(bào)警電路..........................................31 第四章 軟件程序設(shè)計(jì)..............................................32 4.1 軟件設(shè)計(jì)...............................................32 4.1.1 主程序的設(shè)計(jì)......................................32 4.1.2 中斷鍵盤掃描......................................33 4.1.3 LED顯示子

10、程序.....................................34 4.1.4 INTI中斷報(bào)警服務(wù)程序..............................35 第五章 結(jié)論......................................................36 參考文獻(xiàn).........................................................37 附錄.............................................................38 摘要

11、 本設(shè)計(jì)不僅具備油煙機(jī)基本開關(guān)功能，而且還能根據(jù)廚房在燒菜做飯過程中產(chǎn)生的煙氣溫度高，而泄露的燃?xì)鉁囟鹊偷奶攸c(diǎn)，采取不同的傳感器件，即對(duì)溫度高、污染大的煙氣采用熱敏電阻檢測(cè)，而溫度低但危險(xiǎn)大的燃?xì)獠捎脷饷魝鞲衅鳈z測(cè)，當(dāng)廚房的右眼或可燃有害氣體達(dá)到一定濃度的值時(shí)，經(jīng)傳感器進(jìn)入單片機(jī)分析，使電機(jī)電路自動(dòng)啟動(dòng)并發(fā)出聲音報(bào)警，吸油煙機(jī)迅速將有害氣體抽走。本設(shè)計(jì)設(shè)有定時(shí)功能，可對(duì)抽油煙機(jī)進(jìn)行工作時(shí)長(zhǎng)的設(shè)定。論文的硬件部分主要設(shè)計(jì)了油煙機(jī)的煙氣、燃?xì)鈾z測(cè)模塊，按鍵輸入模塊，定時(shí)顯示模塊，執(zhí)行電路模塊等，系統(tǒng)軟件部分主要是對(duì)各模塊的流程做了詳細(xì)的分析，控制主程序、中斷按鍵掃描子程序、顯示子程序，中斷報(bào)警服務(wù)

12、程序，以此從而實(shí)現(xiàn)抽油煙機(jī)自動(dòng)控制功能。 本次設(shè)計(jì)的抽油煙機(jī)主要靠單片機(jī)進(jìn)行控制，通過軟件設(shè)計(jì)來自動(dòng)控制抽油煙機(jī)的開關(guān)，所以相對(duì)于普通的抽油煙機(jī)來說，根據(jù)其自動(dòng)檢測(cè)功能，具有靈活性比較好，功耗低，便于操作等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，抽油煙機(jī)，檢測(cè)，自動(dòng)控制 第一章 緒論 [摘要] 現(xiàn)代廚房一般都離不開煤氣灶和抽油煙機(jī)(通風(fēng)設(shè)備)，一旦使用煤氣灶，則一定會(huì)產(chǎn)生油煙、水汽與乙烷等影響廚房空氣環(huán)境的混合氣體，為了健康生存的需要，往往用通風(fēng)設(shè)備如抽油煙機(jī)來改善充滿油煙氣的廚房環(huán)境．本論文即針對(duì)廚房產(chǎn)生的煙霧設(shè)計(jì)相應(yīng)的抽油煙機(jī). 論文首先介紹抽油煙機(jī)的概

13、念、結(jié)構(gòu)、工作原理等方面，對(duì)抽油煙機(jī)產(chǎn)品在日常生活所起到重要作用。其次論文對(duì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了概況闡述，在廚房不僅具備油煙機(jī)的基本功能，而且還能利用氣敏傳感器進(jìn)行煙霧的自動(dòng)檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)到油煙大小，自動(dòng)切換油煙機(jī)的風(fēng)力開關(guān)，調(diào)節(jié)風(fēng)力大小，實(shí)現(xiàn)智能化吸油煙功能．依此設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的軟硬件，論文的硬件部分主要設(shè)計(jì)了油煙機(jī)的顯示部模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，執(zhí)行電路模塊等，對(duì)系統(tǒng)做了整體的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件部分主要是對(duì)各模塊的流程做了詳細(xì)的的分析，并且編寫了響相應(yīng)的匯編程序來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。有顯示子程序，數(shù)據(jù)比較子程序，數(shù)據(jù)采集程序。從而實(shí)現(xiàn)了抽油煙機(jī)自動(dòng)控制的功能。 本次設(shè)計(jì)的抽油煙機(jī)主要靠單片機(jī)進(jìn)行控制，

14、通過軟件設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以相對(duì)于普通的抽油煙機(jī)來說，靈活性比較好，功耗低，體積小，便于操作；同時(shí)可以做到自動(dòng)檢測(cè)。 1．1 油煙的危害 廚房是家庭中空氣污染最嚴(yán)重的空間，其污染來源主要有兩方面；一是以煤、煤氣、液化氣常用炊火中釋放出的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害氣體；二是烹飪菜肴時(shí)產(chǎn)生的油煙?，F(xiàn)在時(shí)尚的廚房裝修多采用開放式設(shè)計(jì)，但制作中餐的進(jìn)程會(huì)產(chǎn)生較大的油煙，開放式的廚房，空氣流動(dòng)范圍較大，油煙機(jī)不能很好地聚斂排放油煙，這就造成了餐廳和客廳的油煙廢氣污染。 油煙是健康、環(huán)保的"大敵" ，中餐一直以美味著稱于世，然而廚房油煙成分復(fù)雜----含有200-300種

15、有害物質(zhì)，是家人健康的"大敵"。我國(guó)婦女很少吸煙、酗酒，可是她們卻很容易衰老，這是什么原因呢？醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這與她們天天在廚房里炒菜時(shí)吸入的油煙有關(guān)。通過動(dòng)物試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，廚房的油煙油霧中含有致癌物質(zhì)，可導(dǎo)致細(xì)胞染色體畸變。這些物質(zhì)通過口腔進(jìn)入消化道，或通過呼吸進(jìn)入肺部，都可引起相應(yīng)部位的病變。油煙、醉油加上烯料的污染，可以說，廚房是家庭污染的“重災(zāi)區(qū)”，也是家庭的“化工廠”。作為“重災(zāi)區(qū)”的指揮員、“化工廠廠長(zhǎng)”的家庭主婦，不可避免地要遭受到這睦來自廚房的污染物的襲擊。這是家庭主婦容易衰老和多病的原因之一。 油煙對(duì)人體的傷害： 對(duì)婦女：油煙中含有致癌物苯并芘 ，長(zhǎng)時(shí)間吸入油煙一是人體組織發(fā)生病

16、變，長(zhǎng)期接觸油煙的40-60歲女性患病的比例將增加幾倍。皮膚粗糙有皺紋、掉頭發(fā)、色斑、發(fā)胖 油煙顆粒堵塞皮膚毛孔，導(dǎo)致女性皮膚粗糙干燥、出皺紋、色斑，使人更易發(fā)胖，油煙可損傷體內(nèi)免疫系統(tǒng)，有5年下廚經(jīng)歷，便會(huì)有不同程度脫發(fā)。 對(duì)兒童：對(duì)兒童的危害巨大 小孩吸入油煙則會(huì)引起眼、鼻、呼吸道病變、影響正常的生長(zhǎng)發(fā)育，少年兒童正處在長(zhǎng)身體的階段，油煙的污染是少年兒童容易患上結(jié)膜炎、鼻炎、咽喉炎、氣管炎、肺炎等疾病，嚴(yán)重危害孩子的健康成長(zhǎng)。 對(duì)老人：更易引發(fā)老年病，油煙中的脂肪氧化物會(huì)引發(fā)心血管、腦血管疾病，尤其是老年人長(zhǎng)年累月的油煙熏嗆，更易患病。 對(duì)家庭：油煙入侵呼吸道，可引起食欲減退、心煩

17、、精神不振、疲乏無力等癥狀；醫(yī)學(xué)上稱為"油煙綜合癥"。油煙主要成分丙烯醛對(duì)眼、鼻、咽喉黏膜有強(qiáng)烈的刺激，可引起慢性角膜炎、鼻炎、咽喉炎、氣管炎、肺炎等疾病，另外油煙中有74種化學(xué)物質(zhì)，能使細(xì)胞發(fā)生變化，導(dǎo)致不育成為"家庭殺手"。廚房被油煙熏的臟兮兮、擦洗廚房成了極大的負(fù)擔(dān)，一身的油煙味難聞死了。最好方法是去除油煙。 1.2 油煙機(jī)、發(fā)展及評(píng)定 抽油煙機(jī)簡(jiǎn)介 　抽油煙機(jī)又稱吸油煙機(jī)，是一種凈化廚房環(huán)境的廚房電器。它安裝在廚房爐灶上方，能將爐灶燃燒的廢物和烹飪過程中產(chǎn)生的對(duì)人體有害的油煙迅速抽走，排出室外，減少污染，凈化空氣，并有防毒、防爆的安全保障作用。抽油煙機(jī)已成為現(xiàn)代家庭必不可少的廚

18、房設(shè)備。抽油煙機(jī)進(jìn)入中國(guó)普通家庭廚房的時(shí)間還不是很長(zhǎng)。早期的家庭廚房排煙工作都是由排風(fēng)扇來完成的。排風(fēng)扇雖然能排除掉廚房中的大部分油煙，但是它卻無力解決烹飪中產(chǎn)生的油煙對(duì)整個(gè)廚房污染。烹飪中產(chǎn)生的油煙含有很多對(duì)人體有害的物質(zhì)，如果人長(zhǎng)期在充滿油煙的房間內(nèi)工作，可導(dǎo)致很多疾病的發(fā)生。 　對(duì)于中國(guó)人來說，膳食結(jié)構(gòu)與西方人不同，所以廚房中從廚具的品種、樣式到布置，都與西方國(guó)家都有很大的不同。中國(guó)是一個(gè)講究美食的國(guó)度，在食品加工中，煎、炒、烹、炸占有很大的比例，因此中式廚房中的油煙很大，容易使廚房環(huán)境變得油膩而不好清洗，所以抽油煙機(jī)就成了改變廚房環(huán)境的一個(gè)“有力武器”。它改變了廚房的大環(huán)境，減少油

19、煙對(duì)廚房環(huán)境和人體健康造成傷害。抽油煙機(jī)可謂是廚房的“肺”。 抽油煙機(jī)歷史 　中國(guó)第一臺(tái)抽油煙機(jī)是我國(guó)商務(wù)部在德國(guó)慕尼黑商品博覽會(huì)上引進(jìn)由帥康生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)引進(jìn)的是技術(shù)和產(chǎn)品的外觀。但沒有結(jié)合中國(guó)人的自己的烹飪方式生產(chǎn)。外國(guó)家庭烹飪主要強(qiáng)調(diào)保持蔬菜的營(yíng)養(yǎng)和原汁原味，基本采用蒸煮煎炸烹飪技巧不會(huì)產(chǎn)生多大的油煙。而中國(guó)人強(qiáng)調(diào)的猛火爆炒會(huì)產(chǎn)生大量的油煙。抽煙煙機(jī)是利用熱氣上升的原理設(shè)計(jì)。 通過油網(wǎng)過濾但不達(dá)到100%過濾油煙。 一、我國(guó)吸油煙機(jī)發(fā)展的歷史沿革 　在二十世紀(jì)七十年代末期，我國(guó)五金行業(yè)內(nèi)的科技情報(bào)工作者根據(jù)掌握的國(guó)外信息就提出了在我國(guó)開發(fā)吸油煙機(jī)的建議。限于當(dāng)時(shí)各方面條件的制約，國(guó)

20、內(nèi)無一廠家開發(fā)這種產(chǎn)品。直到1984年7月，上海桅燈廠根據(jù)掌握的實(shí)物情報(bào)（臺(tái)灣產(chǎn)吸油煙機(jī)樣機(jī)）試制成功了我國(guó)第一臺(tái)外排式吸油煙機(jī)，同年12月投入生產(chǎn)，當(dāng)年產(chǎn)量為629臺(tái)。上海成為我國(guó)最早開發(fā)和生產(chǎn)吸油煙機(jī)的地區(qū)。 　杭州鉸鏈廠也曾在1984年開始試制吸油煙機(jī)，但當(dāng)年未投入生產(chǎn)，也是最早開發(fā)和生產(chǎn)吸油煙機(jī)的廠家之一。 　1985年，深圳沙頭角粵海家電五金總廠、上海航海儀器廠、哈爾濱不銹鋼制品廠、哈爾濱市炬光制燈廠、廣州五金工具廠、武漢日用五金研究所等單位也開始試制吸油煙，但只有哈爾濱不銹鋼制品廠當(dāng)年投產(chǎn)。這樣，1985年正式投產(chǎn)的有上海桅燈廠、杭州鉸鏈廠、哈爾濱不銹鋼制品廠，共計(jì)生產(chǎn)1590

21、0臺(tái)，應(yīng)該說是我國(guó)吸油煙機(jī)開始投入批量生產(chǎn)的第一年。 　1986年，杭州余杭紅星五金廠（即現(xiàn)在的老板牌吸油機(jī)的誕生地），北京廚房設(shè)備廠、大連電風(fēng)扇廠、上海新峰家用五金廠、東海微電機(jī)廠、廣州洗衣機(jī)廠、廣東開平三埠家用電器一廠等廠家也爭(zhēng)相加入到開發(fā)吸油煙機(jī)的行列，但當(dāng)年未投入批量生產(chǎn)。實(shí)際上，1986年只有6家企業(yè)批量生產(chǎn)，總計(jì)年產(chǎn)量為萬臺(tái)，但發(fā)展勢(shì)頭之猛可見一斑。 　1987年，我國(guó)吸油煙機(jī)生產(chǎn)企業(yè)一躍發(fā)展到52家，年產(chǎn)量也增加到萬臺(tái)。其中，廣東省產(chǎn)量比1986年增長(zhǎng)7倍，上海產(chǎn)量比1986年增長(zhǎng)倍，哈爾濱產(chǎn)量增長(zhǎng)倍。 　1988年，我國(guó)吸油煙生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展到76家，年產(chǎn)量達(dá)萬臺(tái)。 　19

22、89年，僅上半年我國(guó)吸油煙機(jī)產(chǎn)量就達(dá)到萬臺(tái)。但六月份之后，受國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響，吸油煙機(jī)的生產(chǎn)銷售出現(xiàn)了突然下滑的局面。但是，吸油煙機(jī)的發(fā)展并未因此因而止步，重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)而調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，從而促進(jìn)了吸油煙機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和功能的完善和提高。 　1990年，據(jù)對(duì)31個(gè)主要生產(chǎn)吸油煙機(jī)廠家的統(tǒng)計(jì)，年產(chǎn)量為萬臺(tái)，據(jù)稱，全國(guó)吸油煙機(jī)在1990年的產(chǎn)量約為400萬臺(tái)。 　1991年，僅據(jù)重點(diǎn)吸油煙機(jī)生產(chǎn)企業(yè)計(jì)劃產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，為302萬臺(tái)，實(shí)際產(chǎn)量應(yīng)該突破400萬臺(tái)大關(guān)。 選擇抽油煙機(jī) 　首先要選擇排煙率高的。廚房油煙對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生傷害，有資料顯示，我國(guó)因呼吸系統(tǒng)疾病而死亡者占各類死

23、亡原因的首位，煤煙型氟中毒，砷中毒已成為某些地區(qū)居民的地方病。安裝抽油煙機(jī)的目的就是為了在烹飪中抽走油煙，減少室內(nèi)污染，因此在選擇機(jī)型時(shí)首先就要選擇排煙效率高的。 　其次，要選擇負(fù)壓大的。因?yàn)槌橛蜔煓C(jī)的負(fù)壓越大，吸煙能力越強(qiáng)。如您所述，目前市場(chǎng)上的抽油煙機(jī)分為平板式、半深型、深型和柜式等類型，它們因結(jié)構(gòu)的不同產(chǎn)生的“負(fù)壓區(qū)”也不同，大多數(shù)深型抽油煙機(jī)的負(fù)壓區(qū)域約為立方米，其排煙效率為60％左右，柜式抽油煙機(jī)的負(fù)壓區(qū)域約為立方米，排煙效率大于95％。但由于柜式油煙機(jī)采用了三面封閉的形式，所以在外觀上沒有吊掛式顯得豪華。 　要選擇各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的。目前全國(guó)生產(chǎn)抽油煙機(jī)的廠家400

24、余家，其中有些是十幾個(gè)人組成的小作坊式的生產(chǎn)廠，一些產(chǎn)品沒有經(jīng)過國(guó)家權(quán)威部門認(rèn)證。因此消費(fèi)者在選擇時(shí)一定要注意選擇產(chǎn)品質(zhì)量有保證的產(chǎn)品。 抽油煙機(jī)分類 　分為三種：一是中式煙機(jī)，二是歐式煙機(jī)，三是側(cè)吸式。 　中式煙機(jī)主要分為老式淺深吸式抽油煙機(jī)，尤其是淺吸式為主要淘汰的對(duì)象。就是普通排氣扇，是直接把油煙排到室外。深吸式煙機(jī)最大的問題是占用空間，噪音大，容易碰頭，滴油 油煙抽不干凈，使用壽命短，清洗不方便，對(duì)環(huán)境污染大。品牌眾多 　二種是歐式煙機(jī)，利用多層油網(wǎng)過濾{5-7層}，增加電機(jī)功率以達(dá)到最佳效果，一般功率都在300瓦以上。特點(diǎn)是：外觀漂亮，價(jià)格昂貴，費(fèi)電。油網(wǎng)清洗不方便，容易碰

25、頭，滴油。以老板方太為代表 　三是側(cè)吸式油煙凈化器。利用空氣動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)設(shè)計(jì)，先利用表面的油煙分離板把油煙分離再排出干凈空氣的原理。它的特點(diǎn)是抽油煙效果好抽油煙效果都在99%以上。不滴油不碰頭，隱藏在櫥柜里與櫥柜融為一體，不占空間。電機(jī)不粘油使用壽命長(zhǎng)，清洗方便。省電一般在160瓦。油煙不通過呼吸區(qū)保證主婦的身體健康。排出干凈空氣不污染環(huán)境。 抽油煙機(jī)評(píng)定 評(píng)定油煙機(jī)的好壞應(yīng)有以下四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 　1、能否把廚房油煙完全抽干凈 　2、能否把油和煙分離，讓風(fēng)機(jī)得到有效的保護(hù) 　3、清洗是否輕松方便 　4、是否省電并長(zhǎng)期保持超強(qiáng)功效 　用上面四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來審視傳統(tǒng)抽油煙機(jī)自

26、然就知道了這么多年來抽油煙機(jī)行業(yè)無法讓人滿意的原因了。 　第一，傳統(tǒng)抽油煙機(jī)都是吊頂設(shè)計(jì)，安裝高度一般在700mm左右，而其主流機(jī)型的風(fēng)機(jī)功率大都在200~250W之間，故其有效抽吸半徑大致在400mm 左右，因而鍋面完全在它的風(fēng)機(jī)抽吸范圍之外，這樣油煙從鍋面一產(chǎn)生自然就會(huì)四處漫延。要想抽干凈，從空氣功力學(xué)的原理上講，它只有把高度降下來，讓其抽吸的有效半徑將鍋面覆蓋住，自然也可實(shí)現(xiàn)99%的抽吸效果，但這顯然又無法炒菜了，仔細(xì)剖析后不難發(fā)現(xiàn)，這種吊頂式設(shè)計(jì)就是傳統(tǒng)煙機(jī)抽不干凈的根本原因。 　第二，傳統(tǒng)油煙機(jī)在油煙過濾方面，都是采用濾油網(wǎng)方式。有一層、二層或多層，濾孔有方形、菱形、圓形等，

27、目的是寄希望通過濾網(wǎng)把油煙擋住，但從這么多年的使用情況來看，這種解決方案的效果非常差，有一著名品牌宣傳資料就坦誠(chéng)告之：濾網(wǎng)即便小到平方厘米時(shí)，仍有37%的油煙擋不住，而現(xiàn)在市面多數(shù)煙機(jī)的濾網(wǎng)孔均在平方厘米左右，因而幾乎就是直接排放了，其結(jié)果就是污染煙機(jī)內(nèi)壁，造成風(fēng)機(jī)葉輪大量不均勻積油，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)失去動(dòng)平衡，故而抽吸效果自然就越來越差，其機(jī)械噪音也就越來越大?？傊疀]有有效的凈化功能是傳統(tǒng)煙機(jī)功效快速下降直第三：由于其吊頂設(shè)計(jì)的缺陷及欠缺有效的凈化手段，為保證短期內(nèi)的抽吸效果，其功率一般都較高（主流機(jī)型均在200W~250W之間），顯然非常耗電。 第三，由于沒有有效的凈化手段，致使風(fēng)機(jī)及機(jī)器內(nèi)腔

28、大量積油，清洗非常困難，一般需要專業(yè)人員才能完成，有時(shí)清洗后效果反而更差，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。 　反觀火能環(huán)保抽油煙機(jī)（油煙凈化機(jī)），由于采用了專利的弧形簡(jiǎn)約外觀設(shè)計(jì)及旋流技術(shù)，側(cè)面進(jìn)風(fēng)，低位安裝，巧妙地在不占用用戶炒菜操作空間的前提下，將進(jìn)風(fēng)口大大降低，只抽油煙，不抽火苗，經(jīng)廣州日用電器檢測(cè)所抽樣簽定，實(shí)現(xiàn)了99%的抽吸效果，同時(shí)專利的線型雙面旋流分離器經(jīng)二次油煙分離實(shí)現(xiàn)了90.5%的凈化效果，從而風(fēng)機(jī)得到有效保護(hù)，整機(jī)壽命自然大大延長(zhǎng)（一般是傳統(tǒng)煙機(jī)的兩倍），高效節(jié)能，整機(jī)功耗大大降低，最大功率為 180W（弱檔只有120W）比傳統(tǒng)煙機(jī)省電20--30%，為此已獲得“中國(guó)節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證證書”。并

29、且機(jī)器內(nèi)壁及風(fēng)機(jī)無需拆洗，左右分離器可方便的取下，清洗工作普通家庭人員都可勝任，方方便便，輕松自如 中國(guó)抽油煙機(jī)行業(yè) 　中國(guó)抽油煙機(jī)行業(yè)經(jīng)過20多年的發(fā)展，已成為一個(gè)較成熟的產(chǎn)業(yè)。與其他家電產(chǎn)品相比較，這一產(chǎn)業(yè)處于一個(gè)相對(duì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境里，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為代表的各大抽油煙機(jī)生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)了國(guó)內(nèi)抽油煙機(jī)市場(chǎng)上的主要份額。 　2006年1-12月全國(guó)抽油煙機(jī)累計(jì)產(chǎn)量為10,898,703臺(tái)，與2005年同期相比增長(zhǎng)了45.74%。 　2007年1-12月中國(guó)抽油煙機(jī)企業(yè)繼續(xù)保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭，2007年1-12月全國(guó)抽油煙機(jī)累計(jì)產(chǎn)量為10,898,703臺(tái)，與2006年同期相比增

30、長(zhǎng)了45.74%。 　2008年上半年，盡管受到雪災(zāi)、地震、洪澇等自然災(zāi)害影響，但我國(guó)抽油煙機(jī)市場(chǎng)仍然出現(xiàn)了價(jià)格、銷量雙雙上漲的形勢(shì)。 　中國(guó)抽油煙機(jī)工業(yè)在發(fā)展的同時(shí)，一些問題也日益顯露出來。特別是抽油煙機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，科研開發(fā)能力弱，技術(shù)提升緩慢，環(huán)保能效低，安全問題和污染問題嚴(yán)重等制約了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展和品質(zhì)的提高。 　因此，中國(guó)抽油煙機(jī)企業(yè)必須抓住新的發(fā)展形勢(shì)，加大科技創(chuàng)新，提高技術(shù)含量，加強(qiáng)售后服務(wù)水平，打造有效推廣策略，對(duì)抽油煙機(jī)行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，注重環(huán)保要求，這也是行業(yè)未來發(fā)展的必然選擇。 　而在全球金融危機(jī)和經(jīng)濟(jì)增速放緩的背景下，小家電卻在整體增速下滑的國(guó)內(nèi)

31、家電業(yè)中獨(dú)樹一幟。08年國(guó)內(nèi)從事小家電的企業(yè)前三季度銷售額均出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。 第二章系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 系統(tǒng)分為檢測(cè)部分和控制部分（如圖 2.1），檢測(cè)部分為鍵盤輸入、煙霧檢測(cè)、煤氣檢測(cè)三部分，單片機(jī)控制電路由AT89C51單片機(jī)、抽油煙機(jī)開關(guān)電路、聲音報(bào)警、定時(shí)顯示四部分組成，其中當(dāng)抽油煙機(jī)啟動(dòng)時(shí)，自動(dòng)照明電路才有效，為保證單片機(jī)正常工作，設(shè)有看門狗芯片監(jiān)測(cè)電源穩(wěn)定及程序是否正常執(zhí)行。 AT89C51 按鍵輸入 自動(dòng)照明 抽油煙機(jī)開/關(guān) 聲音報(bào)警 煤氣檢測(cè) 煙霧檢測(cè) 定時(shí)顯示 看門狗 單片機(jī)通過對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)的實(shí)

32、時(shí)采集，對(duì)溫度高、污染大的煙氣采用熱敏電阻監(jiān)測(cè)，而溫度低但危險(xiǎn)大的燃?xì)獠捎脷饷魝鞲衅鞅O(jiān)測(cè)，當(dāng)廚房的右眼或可燃有害氣體達(dá)到一定濃度的值時(shí)，經(jīng)傳感器進(jìn)入單片機(jī)分析，使電機(jī)電路自動(dòng)啟動(dòng)并發(fā)出聲音報(bào)警，吸油煙機(jī)迅速將有害氣體抽走，本設(shè)計(jì)并設(shè)有定時(shí)功能，可對(duì)抽油煙機(jī)進(jìn)行工作時(shí)長(zhǎng)的設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)智能化吸油煙功能。本設(shè)計(jì)同時(shí)設(shè)有手動(dòng)開關(guān)，在手動(dòng)運(yùn)行下，其功能和普通油煙機(jī)一樣，可認(rèn)為的要求開啟或關(guān)閉，擔(dān)當(dāng)煤氣泄漏時(shí)，不論在自動(dòng)還是手動(dòng)運(yùn)行情況下，抽油煙機(jī)會(huì)立即啟動(dòng)，并伴隨聲音報(bào)警。 第三章 硬件設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 3.1.1 煤氣檢測(cè) 1 對(duì)氣敏元件的選擇 對(duì)煤氣檢測(cè)選

33、用氣敏電阻，氣敏電阻是一種半導(dǎo)體敏感器件，它是利用氣體的吸附而使半導(dǎo)體本身的電導(dǎo)率發(fā)生變化這一機(jī)理來進(jìn)行檢測(cè)的。目前國(guó)產(chǎn)的氣敏元件有2種。一種是直熱式，加熱絲和測(cè)量電極一同燒結(jié)在金屬氧化物半導(dǎo)體管芯內(nèi)；另一種是旁熱式，這種氣敏元件以陶瓷管為基底，管內(nèi)穿加熱絲，管外側(cè)有兩個(gè)測(cè)量極，測(cè)量極之間為金屬氧化物氣敏材料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。另外半導(dǎo)體氣敏元件有N型和P型之分。N型在檢測(cè)時(shí)阻值隨氣體濃度的增大而減??；P型阻值隨氣體濃度的增大而增大。 本設(shè)計(jì)用SnO2(MQ-2氣體傳感器)氣敏元件，它是由0.1-10um的晶體集合而成，這種晶體是作為N型半導(dǎo)體而工作的。在正常情況下，是出于氧離子缺位的狀態(tài)。當(dāng)

34、遇到離解能較小且易于失去電子的可燃性氣體分子時(shí)，電子從氣體分子向半導(dǎo)體遷移，半導(dǎo)體的載流子濃度增加，因此電導(dǎo)率增加。而對(duì)于P型半導(dǎo)體來說，它的品格是陽離子缺位狀態(tài)，當(dāng)遇到可燃性氣體時(shí)其電導(dǎo)率則減小。SnO2在溫室下雖能吸附氣體，但其電導(dǎo)率變化不大。但當(dāng)溫度增加后，電導(dǎo)率就發(fā)生較大的變化，因此氣敏元件在使用時(shí)需要加溫。 封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4個(gè)用于信號(hào)取出，2個(gè)用于提供加熱電流。 MQ-2氣敏元件的結(jié)構(gòu)外形及測(cè)量電路如圖3.1所示： MQ-2氣體傳感器標(biāo)準(zhǔn)工作條件： Vc回路電壓≤15V AC or DC ±0.2V AC or DC RL負(fù)載電阻可調(diào) RH加熱電阻

35、31Ω±3Ω溫室 PH加熱功耗≤900mW Rs敏感體表面電阻3KΩ-30KΩ（1000ppm異丁烷） 探測(cè)濃度范圍： 100ppm-1000ppm 液化氣和丙烷 300ppm-5000ppm 丁烷 5000ppm-20000ppm甲烷 300ppm-5000ppm 氫氣 標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度：20℃±2℃ Vc：± 相對(duì)濕度：65%±± 響應(yīng)時(shí)間約為10秒，恢復(fù)時(shí)間約為30秒~60秒。 MQ-2放置一段時(shí)間后，再通電使用時(shí)，阻值是先下降，然后又上升，通電大約10分鐘后（叫初期穩(wěn)定時(shí)間），才能穩(wěn)定到與氣氛狀態(tài)相應(yīng)的阻值。為了避免通電開始時(shí)的誤報(bào)動(dòng)作，本設(shè)計(jì)在單片機(jī)內(nèi)部特別設(shè)

36、置十幾分鐘的延遲電路。 2 煤氣檢測(cè)電路 MQ-2型氣敏元件對(duì)不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值，因此，在使用此類型氣敏元件時(shí)，靈敏度的調(diào)整是很重要的。本設(shè)計(jì)中RP2為靈敏度調(diào)整電阻。 本設(shè)計(jì)煤氣檢測(cè)原理圖（圖3.2）：當(dāng)空氣中不含有煤氣或煤氣含量低于設(shè)定值時(shí)，MQ-2電阻值很大，使得RP2上的分壓很小，進(jìn)入74LS04的電壓為低電平，因此單片機(jī)中斷入口的輸入信號(hào)一直保持為高電平，不能觸發(fā)單片機(jī)中斷服務(wù)程序。當(dāng)空氣中煤氣含量超過預(yù)警值時(shí)，MQ-2電阻減小，負(fù)載RP2上分壓變大，74LS04輸入由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)反向后，單片機(jī)INT0口得到一下將沿，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，抽油煙機(jī)啟

37、動(dòng)并報(bào)警。 3.1.2 油煙檢測(cè) 對(duì)油煙蒸氣的檢測(cè)選用熱敏電阻，熱敏電阻的主要特點(diǎn)是：（1）靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬打10~100倍以上，能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化；（2）工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃~315℃；（3）體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無法測(cè)量的空隙、腔內(nèi)及生物體內(nèi)血管的溫度；（4）使用方便，電阻值可在~100KΩ間任意選擇；（5）易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；（6）穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。 1 熱敏電阻的選擇 熱敏電阻分三類：在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻PTC（Positive Temperature Coeff1Cient），隨

38、溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻NTC（Negative Temperature Coeff1Cient），具有負(fù)電阻突變特性，在某一溫度下，電阻值隨溫度的增加激劇減小的臨界溫度熱敏電阻CTR（Critical Temperature Resistor）,具有很大的負(fù)溫度系數(shù)。 本設(shè)計(jì)選用NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子（電子和空穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值

39、降低，NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~1000000歐姆，溫度系數(shù)-2%~-6.5%。NTC熱敏電阻器可廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量、溫度補(bǔ)償、抑制浪涌電流等場(chǎng)合。 電阻值和溫度變化的關(guān)系式為： 在溫度T（Ｋ）時(shí)的NTC熱敏電阻阻值。根據(jù)國(guó)際規(guī)定，額定零功率電阻值時(shí)NTC熱敏電阻在基準(zhǔn)溫度25℃時(shí)測(cè)得的電阻值R25。 RN：在額定溫度TN（K）時(shí)的NTC熱敏電阻阻值。 T：為ｔ（℃）+273.15，規(guī)定溫度（K）。 B：NTC熱敏電阻的材料常數(shù)，又叫熱敏指數(shù)。 E…）。 2 油煙檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 負(fù)溫?zé)崦綦娮柽x型：NTC-MF5A 其參數(shù)為：R25℃：10K±1%，熱敏指數(shù)

40、：B25/50:3950±1% 設(shè)45℃為抽油煙機(jī)的最低啟動(dòng)溫度， 由進(jìn)行計(jì)算： R45℃=KΩ 調(diào)節(jié)RP1的電阻值為KΩ，當(dāng)空氣中油煙蒸汽含量較低時(shí)，空氣溫度偏低，熱敏電阻RT＞RP1，R6、R7上獲得的分壓Vr6＜Vr7，因此IN+＜IN-，電壓比較器LM324輸出低電平，熱敏電阻阻值較大。 當(dāng)空氣中含有大量油煙蒸汽式，溫宿隨之升高，NTC-MF5A電阻率增大，當(dāng)熱敏電阻的溫度超過45℃時(shí)，RT＜RP1，IN+＞IN-，LM324由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)74LS04反向后，單片機(jī)P0.2口得到低電平，然后被單片機(jī)檢測(cè)到，進(jìn)入相應(yīng)的子函數(shù)。電極啟動(dòng)后每隔約120秒進(jìn)行一次溫度檢測(cè)，以

41、免繼電器頻繁通斷。 按鍵輸入 1 按鍵說明 鍵盤輸入采用中斷掃描方式，可以節(jié)省CPU大量時(shí)間，這種辦法的實(shí)質(zhì)是，當(dāng)沒有鍵入操作時(shí)，CPU不對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，以節(jié)省大量的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理，一旦鍵盤輸入，即可向CPU申請(qǐng)中斷，CPU響應(yīng)中斷后，立刻轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判別鍵盤上閉合鍵的鍵號(hào)，并作相應(yīng)的處理。 該系統(tǒng)鍵盤采用開關(guān)式鍵盤，也稱線性鍵盤，各鍵時(shí)相互獨(dú)立的，當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，該鍵所對(duì)應(yīng)的口線的電位就有高電平變?yōu)榈碗娖剑珻PU訪問并查詢所有接鍵口線，即可識(shí)別是哪一個(gè)鍵按下。 各功能鍵設(shè)置如表3.1： S1 S2 S3 S4 S5 S6 手

42、動(dòng)開/關(guān) +10 定時(shí) -10 自動(dòng)運(yùn)行 取消報(bào)警 各功能鍵介紹： 定時(shí)：鍵入此鍵，單片機(jī)開啟定時(shí)功能默認(rèn)定時(shí)時(shí)間為40分鐘。 +10/-10：定時(shí)輔助鍵，通過加減10分鐘確定自己要定的時(shí)長(zhǎng)。 手動(dòng)開/關(guān)：認(rèn)為的對(duì)抽油煙機(jī)開動(dòng)或關(guān)閉。 自動(dòng)運(yùn)行：系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)煤氣和煙氣，并作相應(yīng)的控制。 取消報(bào)警：取消煤氣泄漏報(bào)警。 另外設(shè)S7為系統(tǒng)復(fù)位鍵。 按鍵都是利用機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷作用來實(shí)現(xiàn)信息輸入的。當(dāng)按鍵開關(guān)的觸點(diǎn)自合或斷開到其穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短暫的抖動(dòng)和彈跳，這是機(jī)械式開關(guān)的一個(gè)共同性問題，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短，與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5-20ms，為了避免單片機(jī)多次

43、處理按鍵的一次閉合，僅作一個(gè)按鍵輸入出路，必須消除抖動(dòng)干擾。有鍵按下通常去抖動(dòng)干擾可以采用硬件方法，也可采用軟件延時(shí)的方法。通常在按鍵較少的情況下采用硬件方法，當(dāng)按鍵數(shù)目較多時(shí)則常采用軟件延時(shí)的方法來消除干擾。硬件方法是通過如濾波電器、雙穩(wěn)態(tài)電路等實(shí)現(xiàn)。軟件方法是在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms的延時(shí)程序后再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認(rèn)為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動(dòng)干擾。 2 按鍵接口電路 所示，沒有鍵按下時(shí)，P10~P15口輸入均為1，同時(shí)經(jīng)八輸入與非門（74LS30本設(shè)計(jì)只用六個(gè)口）及反相器，輸出一高電平到51單片機(jī)的/INT1引腳，此時(shí)不申請(qǐng)中斷

44、。一旦有鍵按下，則低電平通過按鍵輸入到P10~P15的某一口，同時(shí)經(jīng)八輸入與非門輸入到/INT1引腳，從而使/INT1有效，向51申請(qǐng)中斷，51響應(yīng)后，立即轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序，查出鍵號(hào)，進(jìn)一步做相應(yīng)處理。這樣可以節(jié)省大量的空間掃描時(shí)間，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)的工作效率。 系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位電路 DS1232是一個(gè)具有看門狗功能的電源檢測(cè)芯片，在電源上電、斷電、電壓瞬間下降和死機(jī)時(shí)都會(huì)輸出一個(gè)復(fù)位脈沖，十分適合做為單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)。主要有以下特點(diǎn)： 具有看門狗功能，可以防止單片機(jī)系統(tǒng)死機(jī)： ）： 輸入給看門狗的脈沖時(shí)間間隔可以設(shè)置； 具有5%或10%的兩種電源檢測(cè)精度。 芯片內(nèi)含溫度補(bǔ)償電路，

45、DS1232的引腳邏輯如圖所示。對(duì)所有引腳定義如下： /PBRST----引腳1，復(fù)位鍵連接引腳，直接連接復(fù)位鍵； TD----引腳2，看門狗定時(shí)器延時(shí)設(shè)置。如果連接到地，輸入給看門狗的脈沖間隔不得大于150ms；如果不連接，脈沖間隔不得大于600ms；如果連接到電源，脈沖間隔不得大于1.2s； OL----引腳3 ，選擇5%或10%的電源檢測(cè)精度。如果這個(gè)引腳連接到地，當(dāng)電源下降到4.75V時(shí)芯片才輸出一個(gè)復(fù)位脈沖； GND----引腳4，底線； RST----引腳5，復(fù)位高脈沖輸出引腳； /RST-----引腳6，復(fù)位低脈沖輸出引腳； /ST----引腳7，看門狗脈沖輸入

46、，低脈沖有效； VCC----引腳8，5V電源。 芯片DS1232在系統(tǒng)工作時(shí)，必須不間斷的給引腳7輸入一個(gè)脈沖系列，這個(gè)脈沖的時(shí)間間隔由引腳2設(shè)定，如果脈沖間隔大于引腳2的設(shè)定，芯片將輸出一個(gè)復(fù)位脈沖使單片機(jī)復(fù)位。一般將這個(gè)功能稱為看門狗，將輸入給看門狗的一系列脈沖稱為“喂狗”。這個(gè)功能可以防止單片機(jī)系列死機(jī)，是非常有用的。 圖3.6時(shí)DS1232與單片機(jī)連接的原理圖，其中TD連接到5V電源，因此輸入給看門狗的脈沖間隔不可以超過1.2秒；TOL連接到地，因此電源電壓下降到4.75V時(shí)就會(huì)引起DS1232輸出復(fù)位脈沖；把51單片機(jī)的P0.3引腳連接到DS1232的/ST，程序中必須從P0

47、.3引腳輸出一個(gè)脈沖系列到/ST，否則將引起系統(tǒng)復(fù)位。 主控制電路設(shè)計(jì) 3.2.1 AT89C51 AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，外形及引腳排列如圖3.7所示。 圖3.7 AT89C51引腳圖 （1）特征： 與MCS-51兼容 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫/擦循環(huán)

48、 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128×8位內(nèi)部RAM 32可編程I/O線 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 5個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz （2）管腳（圖3.7）說明： VCC：供電電壓； GND：接地； P0口：P0為一個(gè)8位漏極開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P1能夠用于外部程序數(shù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程中，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高

49、。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器能接收輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入，并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被尾部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出四肢的高八位。在給出地址

50、“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容，P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳時(shí)8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，他們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的宣統(tǒng)信號(hào)。在由

51、外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每隔機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩側(cè)有效地/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。 (3)振蕩器特點(diǎn)： XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入、輸出。 對(duì)油煙機(jī)的開關(guān)控制 1 SSR固態(tài)繼電器的介紹 單片機(jī)控制電機(jī)的開關(guān)通過SSR系列固態(tài)繼電器，SSR成功地實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)對(duì)強(qiáng)點(diǎn)的控制。 第一種方法 在固態(tài)繼電器

52、的控制輸入端增加一級(jí)積分電路或者增加一個(gè)定時(shí)器，對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行延時(shí)。選擇的固態(tài)繼電器是應(yīng)該選擇DC—DC型的，220伏交流電先經(jīng)過整流，濾波電路得到所需的直流電（實(shí)際應(yīng)該沒有那么大，可能還需要升壓電路）供給固態(tài)繼電器，這樣在通電后，需要經(jīng)過設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，才能在負(fù)載上得到所需要的電壓。在延時(shí)過程中，負(fù)載上的電壓為零。 第二種方法 用同樣的固態(tài)繼電器，不過在積分電路與固態(tài)繼電器之間增加放大電路，經(jīng)積分過程中的電壓轉(zhuǎn)化為門極控制信號(hào)的導(dǎo)通角，從而控制輸出的電壓。此種情況下，從延時(shí)開始到延時(shí)結(jié)束，輸出電壓從0增加到320伏。 固態(tài)繼電器因?yàn)闆]有機(jī)械觸點(diǎn)以及其他機(jī)械部件，因此它的可靠性非常高

53、，壽命長(zhǎng)，在通與斷的瞬間不會(huì)產(chǎn)生電火花、更沒有噪聲，其開關(guān)速度相當(dāng)快、工作頻率也相當(dāng)高。又因該種繼電器的輸入與輸出間采用光耦合器，因此又具有良好的抗干擾性能。 固態(tài)繼電器另一個(gè)特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電壓、電流很小，也就是給輸入端一個(gè)很小的信號(hào)，就能完成對(duì)系統(tǒng)的控制。因此可由TTL、CMOS等數(shù)字電路直接驅(qū)動(dòng)。所以被廣泛應(yīng)用于數(shù)字程控裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端裝置，以及其他各種自動(dòng)控制系統(tǒng)。 　　固態(tài)繼電器另一個(gè)特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電壓、電流很小，也就是給輸入端一個(gè)很小的信號(hào)，就能完成對(duì)系統(tǒng)的控制。因此可由TTL、CMOS等數(shù)字電路直接驅(qū)動(dòng)。所以被廣泛應(yīng)用于數(shù)字程控裝置、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的終端裝置，以及其他各種自動(dòng)控制

54、系統(tǒng)。 　　(2)固態(tài)繼電器的類型? 按其所控制的負(fù)載電源進(jìn)行區(qū)分有交流固態(tài)繼電器 (AC-SSR)和百流田態(tài)繼電器 (DC-SSR)。交流固態(tài)繼電器能夠控制交流負(fù)載電源的接通與斷開，其輸出開關(guān)器件多為雙向晶閘管。直流固態(tài)繼電器能夠控制直流負(fù)載電源的接通與斷開，其輸出開關(guān)器件多為大功率晶閘管。 2 SSR系列固態(tài)繼電器選型 品牌：FUCHS/福斯 貨號(hào):SSR-10DA (1)產(chǎn)品特點(diǎn)： 雙向可控硅輸出，零電壓開啟，零電流關(guān)斷； 輸入回路與輸出回路之間光隔離； 輸入端-輸出端之間隔離耐壓2500V； 100%負(fù)載電流老化試驗(yàn)，通過歐共體CE認(rèn)證，國(guó)際ISO9000認(rèn)證，國(guó)內(nèi)

55、3C認(rèn)證。 SSR-10DA技術(shù)參數(shù)（）: SSR-10DA技術(shù)參數(shù)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 控制方式 直流控交流（DC-AC） 負(fù)載電流 10A 負(fù)載電壓 24-380VAC 控制電壓 3-32VDC 控制電流 DC:3-25mA 通態(tài)漏電流 ≤2mA 通態(tài)降壓 ≤ 斷態(tài)時(shí)間 ≤10ms 介質(zhì)耐壓 2500VAC 絕緣電阻 500MΩ/500VDC 環(huán)境溫度 -30℃- +75℃ 安裝方式 螺栓固定 工作指示 LED 3 單片機(jī)對(duì)抽油煙機(jī)的控制 單片機(jī)對(duì)點(diǎn)擊控制如圖3.8所示，輸出為高電平時(shí)，發(fā)光二極管不發(fā)光，固態(tài)

56、繼電器SSR-10DA不能觸發(fā)導(dǎo)通，無法形成電機(jī)啟動(dòng)的閉合回路，抽油煙機(jī)關(guān)閉。 圖3.8 電機(jī)控制電路 自動(dòng)照明控制 1 光敏電阻介紹 光敏電阻又稱光導(dǎo)管，是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器。常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硫化鋁、硫化鉛等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性，這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作飄逸運(yùn)動(dòng)，電子奔向嗲遠(yuǎn)的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻的阻值迅速下降。因此入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。 光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換

57、為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，他是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，他的阻值（暗阻）可達(dá)1~10M歐~0.76）um的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起他的阻值變化。 2 光敏電阻的選型及電路連接圖 本設(shè)計(jì)選用硫化鎘光敏電阻MG45 型號(hào)：MG45-3 功率（MW）:200 亮阻（千歐）：≤2~10 暗阻（兆歐）：1~10 環(huán)境溫度（攝氏）：-40℃~+70℃ 時(shí)間常數(shù)（ms）：≤20 工作電壓（v）：150 電路中單向可控硅選用MCR100-8,主要參數(shù)： 通態(tài)電流IT（AV）A 浪涌電流I

58、TSM=15A 正向耐壓VDRM>600V 反向耐壓VRRM>600V 觸發(fā)電流IGT<200(us) 結(jié)溫=1205（℃） 封裝形式=TO-92 光敏電阻對(duì)照明的自動(dòng)控制如圖3.9所示，只有當(dāng)抽油煙機(jī)啟動(dòng)時(shí)，光控電路外接電壓，光敏電阻MG45-3才起到控制作用，當(dāng)光照強(qiáng)度變?nèi)鯐r(shí)，暗阻變大，流入MCR100-8單向可控硅的電流變大，達(dá)到一定峰值時(shí)，觸發(fā)導(dǎo)通MCR100-8,電燈形成閉合回路，電燈通電變亮。當(dāng)光照強(qiáng)度變強(qiáng)時(shí)，電阻變小，觸發(fā)電流變小，而當(dāng)交流電壓變?yōu)榱銜r(shí)，觸發(fā)電流不能再次觸發(fā)導(dǎo)通MCR100-8,電燈回路斷開，燈滅。? 圖3.9 光控電路 定時(shí)顯示電

59、路 系統(tǒng)中需要顯示定時(shí)時(shí)長(zhǎng)及定時(shí)剩余時(shí)間，本設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)碼顯示管顯示。? 1?LED數(shù)碼顯示概述??? Led是一類可以直接將電能轉(zhuǎn)換成光能和輻射能的發(fā)光器件。Led發(fā)光數(shù)碼管是單片機(jī)系統(tǒng)采用的廉價(jià)輸出設(shè)備。作為系統(tǒng)的顯示器件。本設(shè)計(jì)采用7段碼led顯示。通常在顯示我們采用的方法包括：一種是靜態(tài)顯示，一種是動(dòng)態(tài)顯示。本設(shè)計(jì)中采用靜態(tài)顯示。 2 led數(shù)碼顯示器接法 Led數(shù)碼顯示器有兩種連接方法：如圖3.10： 共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連接在一起為公共陰極，每個(gè)二極管使用時(shí)陽極通過電阻與輸入端相連。 共陽極接法：把發(fā)光二極管陽極連在一起作為公共陽極，使用時(shí)陽極接5v，每個(gè)管子

60、陰極通過電阻與輸入端相連。 本設(shè)計(jì)采用共陰極： 圖3.10 數(shù)碼管連接方法 3 數(shù)碼顯示電路???? 本設(shè)計(jì)中由單片機(jī)P2口輸出顯示碼,P0口輸出位選碼。由于發(fā)光二極管通常需要10到40毫安驅(qū)動(dòng)電流才能正常發(fā)光，發(fā)出的顯示控制信號(hào)經(jīng)過74HC573鎖存器來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管正常工作，到底讓哪個(gè)鎖存器選通, 主要取決于P05,P06,P0三個(gè)輸出口的狀態(tài)。如圖 報(bào)警電路 當(dāng)氣敏電阻檢測(cè)到有煤氣泄漏時(shí)，中斷服務(wù)程序會(huì)給P0.1口一低電平，出發(fā)蜂鳴器聲音報(bào)警。（此時(shí)伴隨抽油煙機(jī)啟動(dòng)）。蜂鳴器選用YMD12065,5V有源峰鳴器。?如下圖： 聲音報(bào)警電路圖

61、 第四章 軟件程序設(shè)計(jì) 4．1 軟件程序設(shè)計(jì) 4.1.1 主程序的設(shè)計(jì) 運(yùn)行狀態(tài)f=1時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)運(yùn)行，f=0時(shí)，系統(tǒng)受手動(dòng)開關(guān)的控制。 運(yùn)行狀態(tài)位f=1？ 開始 P0.2口為低電平？ 手動(dòng)開/關(guān)位s=0? P0.0=0(電機(jī)啟動(dòng)） P0.0=1(電機(jī)關(guān)閉) P0.0=0(電機(jī)啟動(dòng)） P0.0=1(電機(jī)關(guān)閉) 延時(shí)120秒 返回 Y N Y N Y N

62、 4.1.2 中斷鍵盤掃描 中斷掃描程序 調(diào)用顯示程序 延時(shí)10ms 有鍵按下嗎？ 讀P1口鍵值 鍵值→（BUFF） 調(diào)用查找功能鍵程序 關(guān)中斷 N Y 4.1.3 LED顯示子程序 靜態(tài)顯示子程序 獲取要顯示的數(shù)據(jù) 求待顯示數(shù)據(jù)的顯示碼 從P2口送出段選碼 從P05~P07送出位選碼 延時(shí)10ms 三位數(shù)顯示完了嗎？ 返 回

63、 N Y 4.1.4 中斷報(bào)警服務(wù)程序 中斷服務(wù)程序 啟動(dòng)抽油煙機(jī) 聲音報(bào)警 關(guān)中斷 第五章 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的綜合性時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)，是本科學(xué)生開始從事科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的初步嘗試，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能解決實(shí)際問題能力、獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力的重要途徑，是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)神話和升華的重要過程，也是對(duì)學(xué)生四年的學(xué)習(xí)成果、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的全面檢驗(yàn)。 一個(gè)系統(tǒng)的正常穩(wěn)定的運(yùn)行需要各部分密切協(xié)

64、調(diào)的運(yùn)行，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮到功能的要求，運(yùn)行的穩(wěn)定性、反應(yīng)的靈敏度，還有準(zhǔn)確性，在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中選89C51為核心芯片，然后根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、系統(tǒng)的功能要求設(shè)計(jì)了外圍電路。當(dāng)空氣中泄露的可燃?xì)怏w濃度超過檢測(cè)電路的設(shè)定值時(shí)，氣敏傳感器阻值下降，并給單片機(jī)中斷一下將沿，單片機(jī)控制電機(jī)、報(bào)警電路工作，抽油煙機(jī)排氣并報(bào)警；在燒飯做菜是，蒸汽、油煙以及燃燒廢氣等煙氣的溫度使熱敏電阻阻值下降，給單片機(jī)輸入低電平，抽油煙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行排煙，當(dāng)室內(nèi)煙氣排凈后，抽油煙機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，重新進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)；當(dāng)室內(nèi)煙氣或燃?xì)獬瑯?biāo)使抽油煙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果室內(nèi)光線充足，照明燈仍不亮，只有夜晚室內(nèi)光線足夠暗時(shí)，照明燈才會(huì)亮；為使顯示倒計(jì)

65、時(shí)時(shí)間，準(zhǔn)確直觀，采用74HC573驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示；采用中斷掃描鍵陣對(duì)定時(shí)和開/關(guān)進(jìn)行適時(shí)操作使系統(tǒng)準(zhǔn)確運(yùn)行；為了使系統(tǒng)更嬌準(zhǔn)確、穩(wěn)定地工作，不受干擾的影響，又加入了聲光報(bào)警器提醒操作人及時(shí)對(duì)煤氣泄漏故障進(jìn)行修理；看門狗電路提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。通過上述步驟，從而順利地完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。 通過本次設(shè)計(jì)，我深刻的體會(huì)到獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新時(shí)間的重要性，通過理論和時(shí)間相結(jié)合，鞏固了所學(xué)理論知識(shí)，達(dá)到了學(xué)以致用的目的。 參考文獻(xiàn) [1]李亮.抽油煙機(jī).廣東：廣東科技出版社，2007. 87~92 [2]劉篤仁，韓保君.傳感器原理及應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工

66、業(yè)出版社，2003.8. 45~49 [3]張毅.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及儀表控制系統(tǒng).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008. 37~48 [4]李建民.單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.江漢大學(xué)學(xué)報(bào)，1996.6. 47~54 [5]潘新民，王艷芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2008. 67~75 [6]夏繼強(qiáng).單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001. 68~76 [7]Yang.Y.,Yi.J.,Woo,Y.Y.,and Kim.:‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’~36 [8]胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2008. 49~66 [9] 潘新民，王艷芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，2008. 108~110 [10]Vizimuller,p.:‘RF dedign guide-systems,circuits,and equa