智能抽油烟机的制作方法
【专利摘要】一种智能抽油烟机，包括STM32最小系统，STM32最小系统分别与传感器模块、LCD显示电路、GSM通信模块、电源模块、按键电路和报警电路相连接，GSM通信模块与移动通信设备信号连接；STM32最小系统采用STM32F103VET6单片机，包括四个芯片，第一芯片中包含一个A/D模数转换器ADC0809；第一芯片分别与传感器模块和GSM通信模块相连，第二芯片分别与传感器模块、电源电路、按键电路和报警电路相连，第三芯片与LCD显示电路相连，第四芯片与LCD显示电路相连。
【专利说明】
智能抽油烟机
技术领域
[0001]本实用新型属于智能家居技术领域，涉及一种抽油烟机，具体涉及一种具有室内空气质量检测功能的智能抽油烟机，研究和设计的抽油烟机的空气质量检测系统以STM32微处理器作为嵌入式的硬件开发平台。
【背景技术】
[0002]随着城镇居民生活水平的不断提高，人们已从日常生活中数量的需求向追求生活的质量转变。虽然我国目前的经济处于快速发展时期但环境问题却日益严重成为制约经济发展和影响居民健康生活的重大隐患。比如城市建筑产生的大量灰尘以及天然气的使用伴随的有毒有害气体都严重影响了人们的身体健康。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种能精准有效检测室内空气质量，并及时将有害气体排出室外的智能抽油烟机。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种智能抽油烟机，包括STM32最小系统，STM32最小系统分别与传感器模块、IXD显示电路、GSM通信模块、电源电路、按键电路和报警电路相连接，GSM通信模块与移动通信设备信号连接；
[0005]所述的STM32最小系统采用STM32F103VET6单片机，STM32最小系统包括第一芯片、第二芯片、第三芯片和第四芯片，第一芯片中包含一个A/D模数转换器ADC0809;第一芯片的第16脚分别与第一电阻的一端和第一电容的一端相连，第一电容的另一端和第二电阻的一端均接地，第二电阻为滑动变阻器，第二电阻的另一端接+3.3V电源;第一电阻的另一端接第二电阻的滑片;第一芯片分别与传感器模块和GSM通信模块相连，第二芯片分别与传感器模块、电源电路、按键电路和报警电路相连，第三芯片与LCD显示电路相连，第四芯片与IXD显示电路相连。
[0006]本实用新型智能抽油烟机以STM32微处理器作为控制器，通过相应的传感器精准有效的检测室内空气质量。对室内温度、湿度、甲烷、粉尘等进行实时监测。当超过标准设定值时能够及时报警并通过与手机连接通信，将危险的情况及时通知主人，保证室内空气质量，提供健康安全的生活环境。不仅可以节约开支，而且全面增强了抽油烟机的功能。让智能家居更加紧密贴近人们的生活。该智能抽油烟机具有如下特点:
[0007]I)将STM32单片机作为本设计的主控制器，主要是由于STM32芯片是基于高性能的ARM Cortex M3(32位的RISC内核)，性价比高，可以大大降低成本。
[0008]2)选择具有特定功能传感器，这些传感器具有高集成度、简单易用、精确度高特点。通过读取传感器测得的数据，在处理器中进行数据分析以后转换为室内空气中有害气体的浓度。
[0009]3)集GSM通信模块、IXD显示装置以及报警模块于一体，当检测到气体的浓度时，会在液晶显示屏显示相应数据以便随时掌握室内气体的相关信息，还可以通过报警模块对于出现的问题及时报警并且利用GSM模块与手机相连接达到短信报警的双重保障从而排除室内安全隐患。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型智能抽油烟机的示意图。
[0011]图2是本实用新型智能抽油烟机中STM32最小系统的示意图。
[0012]图3是本实用新型智能抽油烟机中传感器模块的示意图。
[0013]图4是本实用新型智能抽油烟机中按键电路的示意图。
[0014]图5是本实用新型智能抽油烟机中报警电路的示意图。
[0015]图6是本实用新型智能抽油烟机IXD显示电路的示意图。
[0016]图7是本实用新型智能抽油烟机的GSM通信电路的示意图。
[0017]图8是本实用新型智能抽烟烟机中电源电路的示意图。
[0018]图9是本实用新型智能抽油烟机的流程图。
[0019]图1中:1.传感器模块，2.1XD显示电路，3.STM32最小系统，4.GSM通信模块，5.移动通信设备，6.电源电路，7.按键电路，8.报警电路。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0021]如图1所示，本实用新型智能抽油烟机，包括STM32最小系统3，STM32最小系统3分另Ij与传感器模块1、IXD显示电路2、GSM通信模块4、电源电路6和按键电路7和报警电路8相连接，GSM通信模块4与移动通信设备5信号连接。
[0022]本实用新型智能抽油烟机中的STM32最小系统3采用STM32F103VET6单片机。如图2所示，STM32最小系统3包括第一芯片U1、第二芯片U2、第三芯片U3和第四芯片U4，第一芯片Ul中包含一个美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道、8位逐次逼近式A/D模数转换器ADC0809，其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换;第一芯片Ul的第16脚分别与第一电阻Rl的一端和第一电容Cl的一端相连，第一电容Cl的另一端和第二电阻R2的一端均接地，第二电阻R2为滑动变阻器，第二电阻R2的另一端接+3.3V电源；第一电阻Rl的另一端接第二电阻R2的滑片；第一芯片Ul分别与传感器模块I和GSM通信模块4相连，第二芯片U2分别与传感器模块I和、按键电路7和报警电路8相连，第三芯片U3与IXD显示电路2相连，第二芯片U2与电源电路6相连。第四芯片U4与IXD显示电路2相连。
[0023]第一芯片Ul中的A/D模数转换器、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容Cl构成A/D
转换电路。
[0024]如图3所示，本实用新型智能抽油烟机中的传感器模块I，包括温湿度传感器DHTll、甲烷传感器MQ-4和灰尘传感器DSM501。温湿度传感器的第2脚分别与STM32最小系统3第二芯片U2的第47脚和第三电阻R3的一端相连接，第三电阻R3的另一端和温湿度传感器的第I脚均接电源电路6，第三电阻R3为上拉电阻；甲烷传感器的第I脚与A/D模数转换器的第5脚相连，甲烷传感器的第3脚与A/D模数转换器的第7脚相连，甲烷传感器的第4脚与A/D模数转换器的第8脚相连，A/D模数转换器的第9脚接第一芯片Ul的第16脚;灰尘传感器的第3引脚与电源电路6连接，灰尘传感器的第4引脚接第一芯片Ul的第25引脚，灰尘传感器的第2引脚接第二芯片U2的第26引脚，灰尘传感器的第5引脚接地。
[0025]如图4所示，本实用新型智能抽油烟机的按键电路7，采用与STM32最小系统3相匹配的按键装置。按键电路7包括第一按键Kl和第二按键K2;第一按键Kl的一端接数字地DGND，第一按键Kl的另一端分别与第四电阻R4的一端和第二芯片U2的第35脚相连，第四电阻R4的另一端接+3.3V电源;第二按键K2的一端接数字地DGND，第二按键K2的另一端分别与第五电阻R5的一端和第二芯片U2的第36脚相连，第五电阻R5的另一端接+3.3V电源。
[0026]本实用新型智能抽油烟机中的报警电路8，如图5所示，包括第一三极管Q1，第一三极管Ql的基极接第一芯片Ul的第2脚，第一三极管Ql的集电极接地，第一三极管Ql的发射极接电铃LSI的一端，电铃LSI的另一端接+5V电源。
[0027]如图6所示，本实用新型智能抽油烟机中的LCD显示电路2，包括第五芯片U5，第五芯片U5为ILI9341芯片。第五芯片U5的第I脚接第四芯片U4的第98脚，第五芯片U5的第2脚和第31脚接地，第五芯片U5的第32脚接+3.3V电源，第五芯片U5的第3脚接第三芯片U3的第56脚，第五芯片U5的第4脚接第三芯片U3的第57脚，第五芯片U5的第5脚接第二芯片U2的第46脚，第五芯片U5的第6脚接第三芯片U3的第55脚，第五芯片U5的第7脚接第二芯片U2的第44脚，第五芯片U5的第8脚接第二芯片U2的第45脚，第五芯片U5的第9脚接第二芯片U2的第42脚，第五芯片U5的第10脚接第二芯片U2的第43脚，第五芯片U5的第11脚接第二芯片U2的第40脚，第五芯片U5的第12脚接第二芯片U2的第41脚，第五芯片U5的第13脚接第二芯片U2的第38脚，第五芯片U5的第14脚接第二芯片U2的第39脚，第五芯片U5的第15脚接第四芯片U4的第81脚，第五芯片U5的第16脚接第四芯片U4的第82脚，第五芯片U5的第17脚接第三芯片U3的第61脚，第五芯片U5的第18脚接第三芯片U3的第62脚，第五芯片U5的第19脚接第四芯片U4的第86脚，第五芯片U5的第20脚接第四芯片U4的第85脚，第五芯片U5的第21脚接第四芯片U4的第88脚，第五芯片U5的第22脚接第三芯片U3的第58脚，第五芯片U5的第23脚接第四芯片U4的第93脚，第五芯片U5的第24脚接第二芯片U2的第30脚，第五芯片U5的第25脚接第二芯片U2的第31脚，第五芯片U5的第26脚接第二芯片U2的第32脚，第五芯片U5的第27脚接第三芯片U3的第60脚，第五芯片U5的第28脚接第四芯片U4的第92脚。
[0028]第五芯片能适应高性能微处理器，采用18位总线接口，内部模块只有在接受了外部的微处理器的18-，16-, 9-, 8-位接口的正确指令后才开始工作，指令寄存器(IR)存储将要写入的指令和显示数据的寄存器的变址，寄存器选择信号(RS)，读/写信号(Nrd/Nwr)和数据总线用来读/写ILI9325芯片的指令和数据。
[0029]如图7所示，本实用新型智能输液装置中的GSM通信模块4，包括第六芯片U6、第七芯片U7和第八芯片U8。第六芯片U6采用无线通信GSM模块3頂900，第七芯片1]7采用1^乂3232收发器，第八芯片U8为异步传输标准接口 RS232。第六芯片U6的第17脚、第18脚、第53脚、第54脚、第58脚、第59脚、第61脚、第62脚、第63脚、第64脚和第65脚均接地，第六芯片U6的第55脚、第56脚和第57脚均接4.2V电源，第六芯片U6的第35脚接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端接地;第七芯片U7的第I脚接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端接第七芯片U7的第3脚;第七芯片U7的第4脚接第三电容C3的一端，第三电容C3的的另一端接第七芯片U7的第5脚;第七芯片U7的第2脚接第四电容C4的一端，第四电容C4的另一端分别与第七芯片U7的第16脚、4.2V电源和第五电容C5的一端相连接，第五电容C5的另一端接地;第七芯片U7的第6脚接第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端和第七芯片U7的第15脚接地;第七芯片U7的第11脚接第六芯片U6的第9脚，第七芯片U7的第12脚接第六芯片U6的第10引脚;第七芯片U7的第14脚与第八芯片U8的第2脚相连，第七芯片U7的第13脚与第八芯片U8的第3脚相连;第六芯片U6的第12脚与第三芯片U3的第65脚相连;第八芯片U8的第5脚接地，第八芯片U8的第7脚接第一芯片Ul的第12脚，第八芯片U8的第6脚接第一芯片Ul的第13脚。
[0030]无线通信GSM模块S頂900是SmCOM公司推出的新一代无线通信GSM模块，它是紧凑型、高可靠性的无线模块，采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块解决方案，采用功能强大的处理器ARM9216EJ-S内核，能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求。其主要功能有:语音通话、短信收发、GPRS网络数据收发、彩信收发。
[0031]MAX3232收发器采用专有的低压差发送器输出级，利用双电荷栗在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232性能。器件仅需四个0.11IF的外部小尺寸电荷栗电容。该收发器确保在120kbps数据速率下维持RS-232输出电平。该收发器在正常工作模式下可确保250kbps的数据速率，利用双电荷栗在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232性能。
[0032]如图8所示，本实用新型智能抽油烟机中的电源电路6，包括第第九芯片U9和第十芯片U10;第九芯片U9和第十芯片UlO均采用AMS1117开关电源芯片。第九芯片U9的第2引脚、第九电解电容C9的正极和第^^一电容Cll的一端均接+2.5V电源;第九电解电容C9的负极和第i^一电容Cll的另一端接地;第九芯片U9的第3脚、第十芯片UlO的第3脚、第八电解电容C8的正极、第七电解电容C7的正极以及单刀双掷开关SI的常开触点I均接+5.5V电源，第八电解电容C8的负极和第七电解电容C7的负极均通过保险丝接地，单刀双掷开关SI的开关接触点2接第七电阻R7的一端，第七电阻R7的另一端接VCC电源;第十芯片UlO的第2脚、第十电解电容ClO的正极、第^^一电解电容Cll的正极和第八电阻R8的一端均与+3.3V电源连接，第八电阻R8的另一端接光敏二极管DI的正极，光敏二极管DI的负极接地;第十电解电容ClO的负极、第i^一电解电容Cll的负极、第十芯片UlO的第I脚和第九芯片U9的第I脚均接地。
[0033]使用本实用新型智能抽油烟机时:如图9所示，首先进行初始化使各传感器正常工作，然后设定室内气体浓度标准值。通过读取传感器测得的数据，在处理器中进行数据分析以后将所测得值转换为室内空气中有害气体的浓度，并且会在LCD显示电路2实时的显示相应数据以便随时掌握室内气体的相关信息。如果检测到的室内空气质量浓度超出设定的标准值时，本实用新型智能抽油烟机的STM32最小系统3不仅会控制报警电路使蜂鸣器发出报警响声，同时能够快速驱动GSM通信模块4发送相应的信息，将危险的情况及时通知主人达到报警提醒的目的。当室内气体浓度低于设定的安全浓度标准值时，STM32最小系统3会驱动LCD显示电路2，将室内正常的检测信息实时显示出来，然后就会按照图9进行工作从而达到了智能控制的目的。
【主权项】
1.一种智能抽油烟机，其特征在于，包括STM32最小系统(3)，STM32最小系统(3)分别与传感器模块(1)、^:0显示电路(2)、631通信模块(4)、电源电路(6)、按键电路(7)和报警电路(8)相连接，GSM通信模块(4)与移动通信设备(5)信号连接； 所述的STM32最小系统(3)采用STM32F103VET6单片机，STM32最小系统(3)包括第一芯片(Ul)、第二芯片(U2)、第三芯片(U3)和第四芯片(U4)，第一芯片(Ul)中包含一个A/D模数转换器ADC0809;第一芯片(Ul)的第16脚分别与第一电阻(Rl)的一端和第一电容(Cl)的一端相连，第一电容(Cl)的另一端和第二电阻(R2)的一端均接地，第二电阻(R2)为滑动变阻器，第二电阻(R2)的另一端接+3.3V电源;第一电阻(Rl)的另一端接第二电阻(R2)的滑片；第一芯片(Ul)分别与传感器模块(I)和GSM通信模块(4)相连，第二芯片(U2)分别与传感器模块(I)、电源电路(6)、按键电路(7)和报警电路(8)相连，第三芯片(U3)与IXD显示电路(2)相连，第四芯片(U4)与IXD显示电路(2)相连。2.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述的传感器模块(I)包括温湿度传感器DHT11、甲烷传感器MQ-4和灰尘传感器DSM501;温湿度传感器的第2脚分别与第二芯片(U2)的第47脚和第三电阻(R3)的一端相连接，第三电阻(R3)的另一端和温湿度传感器的第I脚均接电源电路(6);甲烷传感器的第I脚与A/D模数转换器的第5脚相连，甲烷传感器的第3脚与A/D模数转换器的第7脚相连，甲烷传感器的第4脚与A/D模数转换器的第8脚相连，A/D模数转换器的第9脚接第一芯片(Ul)的第16脚;灰尘传感器的第3引脚与电源电路(6)连接，灰尘传感器的第4引脚接第一芯片(Ul)的第25引脚，灰尘传感器的第2引脚接第二芯片(U2 )的第26引脚，灰尘传感器的第5引脚接地。3.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述的按键电路(7)包括第一按键(Kl)和第二按键(K2);第一按键(Kl)的一端接数字地DGND，第一按键(Kl)的另一端分别与第四电阻(R4)的一端和第二芯片(U2)的第35脚相连，第四电阻(R4)的另一端接+3.3V电源;第二按键(K2 )的一端接数字地DGND，第二按键(K2 )的另一端分别与第五电阻(R5 )的一端和第二芯片(U2)的第36脚相连，第五电阻(R5)的另一端接+3.3V电源。4.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述的报警电路(8)包括第一三极管(Ql)，第一三极管(Ql)的基极接第一芯片(Ul)的第2脚，第一三极管(Ql)的集电极接地，第一三极管(Ql)的发射极接电铃(LSI)的一端，电铃(LSI)的另一端接+5V电源。5.根据权利要求1所述的智能抽油烟机，其特征在于，所述的LCD显示电路(2)包括第五芯片(U5)，第五芯片(U5)为ILI9341芯片;第五芯片(U5)的第I脚接第四芯片(U4)的第98脚，第五芯片(U5)的第2脚和第31脚接地，第五芯片(U5)的第32脚接+3.3V电源，第五芯片(U5)的第3脚接第三芯片(U3)的第56脚，第五芯片(U5)的第4脚接第三芯片(U3)的第57脚，第五芯片(U5)的第5脚接第二芯片(U2)的第46脚，第五芯片(U5)的第6脚接第三芯片(U3)的第55脚，第五芯片(U5)的第7脚接第二芯片(U2)的第44脚，第五芯片(U5)的第8脚接第二芯片(U2)的第45脚，第五芯片(U5)的第9脚接第二芯片(U2)的第42脚，第五芯片(U5)的第10脚接第二芯片(U2)的第43脚，第五芯片(U5)的第11脚接第二芯片(U2)的第40脚，第五芯片(U5)的第12脚接第二芯片(U2)的第41脚，第五芯片(U5)的第13脚接第二芯片(U2)的第38脚，第五芯片(U5)的第14脚接第二芯片(U2)的第39脚，第五芯片(U5)的第15脚接第四芯片(U4)的第81脚，第五芯片(U5)的第16脚接第四芯片(U4)的第82脚，第五芯片(U5)的第17脚接第三芯片(U3)的第61脚，第五芯片(U5)的第18脚接第三芯片(U3)的第62脚，第五芯片(U5)的第19脚接第四芯片(U4)的第86脚，第五芯片(U5)的第20脚接第四芯片(U4)的第85脚，第五芯片(U5)的第21脚接第四芯片(U4)的第88脚，第五芯片(U5)的第22脚接第三芯片(U3)的第58脚，第五芯片(U5)的第23脚接第四芯片(U4)的第93脚，第五芯片(U5)的第24脚接第二芯片(U2)的第30脚，第五芯片(U5)的第25脚接第二芯片(U2)的第31脚，第五芯片(U5)的第26脚接第二芯片(U2)的第32脚，第五芯片(U5)的第27脚接第三芯片(U3)的第60脚，第五芯片(U5)的第28脚接第四芯片(U4)第92脚。
【文档编号】F24C15/20GK205425095SQ201620138109
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】宋海声, 魏煜秦, 滕喜龙, 苏丽, 朱小娜, 周义洋, 朱长驹
【申请人】西北师范大学