◎辽宁省大连市第八中学 王延州
生活中几乎人手一部手机,在炖菜煲汤时,如果人们玩手机入了迷,忘记厨房中还在使用的煤气或电器,极易出现安全事故。为了避免这种情况,我设计了一款移动式防干烧安全警示装置。
本装置以单片机为控制核心,综合运用传感器技术、自动控制技术、计算机C语言技术。当厨房被检测地方的温度高于设定值或使用者离开厨房太久时,系统的蜂鸣器就会发出报警讯号,提醒使用者注意厨房情况。同时,显示屏上显示设定温度、实时温度和开机时间等信息,并设有用于调节工作模式和定时时间等相关参数的按键。系统结构如图1所示。
图1 系统结构
1.单片机
STC89C52RC是英特尔公司研发的51系列单片机中的一种,相比其他基于ARM的32位单片机,它拥有更强的抗干扰能力和环境耐受能力。
图2 STC89C52RC单片机
此外,STC89C52RC单片机可以使用UCOS和FREE-OS等实时操作系统,满足了本系统对内存的需求。它拥有3个独立的定时器和计数器,可满足系统对实时性的要求,且具有通用异步串行口(USRT)功能,便于数据的传输。
2.显示屏
1602液晶显示屏是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或5×11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每个字符都有一个固定的代码。比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示模块把41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”,极大地方便了使用。
图3 1602液晶显示屏
3.红外温度传感器
图4 红外温度传感器模块
在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于其内部存在热运动,该物体会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波长为0.75μm~100μm 的红外线。红外温度传感器就是利用这一原理制作而成。
本系统选用的是集成的芯片模块,便于调试和使用。
1.提供温度预警,保障厨房和住宅安全。
2.提供多种模式,使本系统适用于不同的监视器件。
3.使用者可以自定义报警温度和报警时间,极大提高了本系统的适用性。
4.使用LCD1602显示屏,使数据清晰可见。
通过研究和开发本项目,我收获了很多,各方面能力得到不同程度的提高。
在确定选题的过程中,我提升了思考问题、解决问题和理论联系实际的能力。尤其在阅读引文文献的过程中,我对科研术语的理解能力以及英语阅读能力都有所提升。
从确定选题开始,到查阅资料、确定开发方案,再到系统设计,每个阶段对我来说都是一次挑战。在老师的指导下和同学及父母的帮助下,我解决了一个又一个问题,最后顺利完成系统开发任务。
图5 装置实物图