基于单片机的电吹风安全自动断电报警装置

阳彩霞 刘影 尹夏薇 刘雪梅

摘 要：电吹风属大功率电器，工作时提供热风，极易发热而引发安全事故。为保证使用者的安全，本文介绍了一种可智能控制并自动断电和报警装置的电吹风安全系统，其核心控制系统为单片机，配合温度传感器、蜂鸣器、程控开关等多种器件。该系统主要实现以下功能：运用热电阻式温度传感器采集电吹风内部温度，并将其转换为电压信号输出，由单片机将该电压与预设安全温度对应输出电压进行比较，当温度传感器输出对应温度超过设定安全温度范围时，蜂鸣器报警同时单片机控制程控开关断开，实现预期目的；而在输出温度范围处于安全范围内时，电吹风正常工作。

关键词：电吹风；安全系统；单片机

引言：随着我国经济水平的不断提高，人们的生活水平也在不断改善，电吹风逐渐成为人们日常生活中的必需品。随着电吹风的普及，其存在的安全问题不容小觑，由于电吹风使用不当带来的安全事故频发，造成大量的人身安全损失和财产损失。电吹风属于大功率电器，在长时间工作时电吹风会发出大量热量，加上电吹风本身结构特点，散热效果差，散热困难。由于热量难以散出，就可能导致电吹风变形，出现内部过热蹿出电火花，烤化塑料外壳甚至引发火灾等问题。另外目前市面上有部分电吹风并没有按规定额定功率来生产和限制电吹风的使用范围，存在较大的安全隐患。而目前市场上并没有合适的此类产品方面的应用，针对这一现状，急需提供一套使用与电吹风安全防护的系统。

二、系统总体方案：

电吹风工作时主要由电机工作带动风叶转动，风叶旋转后在其后方产生吸力，将冷空气从电吹风吸风口吸入，冷空气在通过相应的高热电热元件时被加热，进而转化为热风以供使用。在给电吹风通电的前提下，通过开关的切换，实现冷风与热风的切换。本系统提供了一种将温度传感器与蜂鸣报警器系统以及程控开关相结合的电吹风的设计，通过传感器进行温度判断，并配合和蜂鸣器报警器系统实现智能化报警，同时通过程控开关在温度过高时自动断电，以确保电吹风使用安全，满足人们的日常所需。

（一）系统总体结构：

系统主要分为传感器输入模块、单片机控制模块、报警器模块以及程控开关电路四个模块构成。其系统框图如下：

（二）硬件系统：

在设计方案与选用器材时，由于STC89C52单片机具有性能稳定、程序简单、可读性好的优点，本系统采用其作为核心控制部件。STC89C52单片机是由STC公司生产的一款具有高性能、低能耗特点的一种CMOS8位微控制器，使用内核为MCS-51，具有八位字节可编程存储器。共有40个引脚，4个八位并行I/O接口，1个全双工异步串行口，内部含有5个中断源，和两个16位定时/计数器，以及两个优先级。该单片机的存储系统由程序存储器ROM和数据存储器RAM组成。另外在空闲模式下，CPU可以暂时停止工作，在这段时间内依然允许数据存储器RAM、串口、定时/计数器和中断继续工作；在掉电保护模式下，数据存储器RAM内容保存，单片机停止工作，直到下一个复位或中断。

本系统主要由传感器输入模块对温度进行实时采集，并将电压信号经A/D转换后送入单片机系统，由单片机系统进行控制和比较。再由单片机判断实际温度是否超过安全温度范围，进一步控制程控开关的通断、以及蜂鸣器是否报警。当温度传感器输出对应温度超过设定安全温度范围时，蜂鸣器报警同时单片机控制程控开关断开，实现预期目的；而在输出温度范围处于安全范围内时，电吹风正常工作。

（三）软件系统：

主程序需要具有单片机初始化，菜单显示内容初始化；进入主程序，设定安全温度，初始化寄存器，初始化显示内容；接着执行温度采集电压查询功能，查询传感器输出电压并由单片机程序进行实际温度与预设温度电压值进行比较，执行对应操作。执行结束后上电自动复位，方便下一次使用时执行程序。

三、主要功能：

1、通過传感器实时监测电吹风内部温度，并由单片机进行危险判定，判断为危险时蜂鸣器报警系统报警同时程控开关断开，电吹风断电，停止工作，确保安全使用。

2、系统采用程控开关对电路进行控制，可多次使用，避免断电后不能继续使用的浪费。

四、总结展望

本系统通过利用温度传感器、A/D转换器、蜂鸣器、单片机、程控开关等元件，设计并制作了一款安全、便捷、可重复使用的高温自动断电并报警的吹风机安全系统，将温度传感器采集的内部温度转换成电压信号输出并与安全温度范围对应的输出电压进行比较判断，并作出准确的反应，起到警示人们的作用的同时自动断电，达到提高电吹风的安全性能的目的。在不影响其正常使用的前提下满足消费者对吹风机的安全性能要求，同时具有使用方便、维护简单、成本低等特点，使本产品具有广阔的发展前景与市场前景。同时对于我国居民住宅消防防火具有重大意义。

参考文献：

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