摘 要

近年来，经济迅速发展，人民生活水平日益提高，人们对自身所处的环境越来越关心。其中，家庭厨房安全已成为当今人们优先考虑的问题。据了解，厨房火灾在家庭安全事故中占有极大比例，尤其是煤气、天然气的泄露导致的事故屡见不鲜。因此研究一款实时性好、可靠性高、性能良好的厨房监测系统来避免事故的发生是很重要的。

本文主要介绍了一种基于STM32微控制器的智能厨房控制系统,它通过温度传感器、火焰传感器和气体传感器实时检测厨房温度是否过高，是否有火焰和可燃气体。传感器把实时数据传给主控制器，然后主控制器加以分析，判断厨房是否温度过高，是否发生火灾或燃气泄漏,然后发出声光报警信息和短信提醒户主，并自动做出相应的补救措施(如开排气扇、启动洒水装置),最终实现了对厨房安全隐患的有效监控和报警。经调试，系统整体功能完备，运行情况正常，复合设计要求，达到预期效果。

关键词：智能厨房 传感器 STM32 声光报警 短信提醒

Design and Implementation of STM32-Based Intelligent Kitchen Control System

Abstract

In recent years, with the rapid development of economy and the increasing improvement of people's living standard, people are more and more concerned about their environment. Among them, domestic kitchen safety already became the problem that people gives priority to nowadays. It is understood that the kitchen fire in the family safety accident occupies the huge proportion, especially the gas, the natural gas leakage causes the accident frequently seen. Therefore, it is very important to study a kitchen monitoring system with good real-time performance, high reliability and good performance to avoid accidents.

This paper mainly introduces an intelligent kitchen control system based on STM32 microcontroller, which can detect whether the kitchen temperature is too high and whether there is flame and combustible gas in real time through temperature sensor, flame sensor and gas sensor. Sensor to the main controller, the real-time data and then analyze the main controller, judge whether the kitchen temperature is exorbitant, whether there is a fire or gas leakage, and then send out sound and light alarm information and SMS alerts, head of the household and automatically makes the corresponding remedial measures (e.g., open the exhaust fan, start sprinklers), finally achieved effective monitoring and alarm to kitchen safe hidden trouble. After debugging, the system has complete functions, normal operation, and meets the requirements of composite design.

Keywords: Intelligent Kitchen；sensor；STM32；audible and visual alarm；Short Message Reminder

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景和意义 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 发展现状及特点 1

1.1.3 发展前景分析 1

1.2 课题研究的主要内容 2

第二章 智能厨房控制系统的主要功能和方案设计 4

2.1智能厨房控制系统的主要功能 4

2.2 智能厨房控制系统的整体方案 4

2.2.1 设计原理 4

2.2.2 系统框图 5

2.3 智能厨房控制系统主要模块的方案设计 6

2.3.1 单片机方案的设计 6

2.3.2 温度检测模块方案的设计 6

2.3.3 火焰检测模块的方案设计 6

2.3.4 瓦斯检测模块的方案设计 7

2.3.5 无线通信模块的方案设计 7

2.4 本章小结 7

第三章 智能厨房控制系统的硬件设计 8

3.1 STM32单片机模块的设计 8

3.1.1 STM32F103RCT6概述 8

3.1.2 单片机最小系统电路 9

3.2 传感器模块 11

3.2.1 DHT11温湿度传感器 11

3.2.2 感光型红外火焰传感器 13

3.2.3 MQ-5气体传感器 14

3.4 声光报警模块 15

3.5 OLED显示模块 16

3.7 GSM模块 17

3.8 电机驱动模块 18

3.9本章小结 19

第四章 智能厨房控制系统的软件设计 20

4.1系统的软件设计流程 20

4.2 传感器软件设计 20

4.2.1 DHT11温度传感器软件设计 21

4.2.2 火焰传感器软件设计 22

4.2.3 气体传感器软件设计 23

4.3 OLED显示模块软件设计 24

4.4 GSM短信报警模块软件设计 25

4.5 本章小结 26

第五章 系统测试 27

第六章 总结 32

参考文献 33

致谢 35

附录1 电路原理图 36

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.1.1 概述

大家都知道，火灾是一直威胁着人们的安全，人类在肆虐的火灾面前显得十分无力。根据资料显示，地球上每天发生上万起火灾，造成死亡人数过百。前几个月，四川凉山木里森林火灾导致几十名消防员不幸牺牲，让人悲伤不已、哀痛难绝。对抗火灾不仅是消防员的责任，更是每一个人的责任。虽然我们无法向消防员一样战斗在一线，但是我们可以防火于“未燃”，尽力所能及之事，保障周围的消防安全，尤其是家庭消防安全，而在家庭消防安全中，厨房消防安全占据很重要的一个位置。减少家庭厨房火灾的发生，尽可能避免不必要的人员伤亡和经济损失，不仅对自己有利，更是符合社会利益。因此，每个家庭都需要一个能够实时监测厨房环境的报警系统，保障自己和家人的安全与幸福。

1.1.2 发展现状及特点

类似日本、美国等发达国家，他们拥有各类先进的厨房报警器，在检测性能和一些气敏元件的研制技术上远超发展中国家。我国的厨房报警器与发达国家相比，在很多的技术上还不够成熟，有些落后。虽然我国研究厨房报警器起步晚，但是经过对众多发达国家技术的不断借鉴和创新研究，目前我国煤气泄漏报警器的性能越来越优良，稳定性和准确性也大大提高，不仅拥有多样化的产品型号，而且功能更加丰富，可以针对不同的厨房环境为广大用户提供多种选择。相信随着科技的不断进步，厨房报警系统也会越来越完善，做到真正的智能化、自动化。

目前，市面上的报警器从结构上主要分为一体式报警器、分离式报警器、外部报警式报警器、集中监视型报警器、吸引式报警器、不完全燃烧报警器这几种。

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