一種基于stm單片機(jī)的廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種以計(jì)算機(jī)為工具，微控制器為核心，并配合其它數(shù)據(jù)探測器和遠(yuǎn)程Web服務(wù)器的智能廚房遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。具體的是一種基于STM單片機(jī)的智能廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近10年來，隨著人們的生活水平及社會現(xiàn)代化程度的提高，安全保障再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。廚房作為千家萬戶現(xiàn)代美味食品的“生產(chǎn)基地”，其建設(shè)質(zhì)量和重要性越來越受到房屋主人的重視。而當(dāng)廚房發(fā)生火災(zāi)或者存在不安全因素情況時(shí)，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)應(yīng)能及時(shí)檢測、判斷，并自動處理和完成報(bào)警功能，自動開啟排風(fēng)扇、空調(diào)等設(shè)備，從而達(dá)到滅火，降低和減少房屋主人人身和財(cái)產(chǎn)損失的目的。
[0003]許多裝修公司或安保公司一直研究、探索這一課題。由于房屋主人不能全天候在崗監(jiān)護(hù)廚房。因此傳統(tǒng)的依靠人類管理達(dá)到安全的方式已完全不能滿足高效管理的需求，這就必須借助各種技術(shù)手段來協(xié)助實(shí)現(xiàn)廚房的安全管理。目前的廚房安全防護(hù)系統(tǒng)大多比較落后，以PLC(如西門子S5系列)為主控制部件的安防系統(tǒng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但功能較簡單，不具備集成化，成本也較高。為此，本新型專利設(shè)計(jì)了一種基于STM32單片機(jī)的智能廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，解決了廚房安全功能不全和成本過高問題，并配合其它數(shù)據(jù)探測器和遠(yuǎn)程Web服務(wù)器，使廚房安全具有使用范圍廣、操作方便、多平臺兼容性等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種廚房的環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并具有遠(yuǎn)程短信、報(bào)警、操作功能。本實(shí)用新型以操作直觀、簡便、功能實(shí)用、安全穩(wěn)定為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，對廚房進(jìn)行有效的安全監(jiān)控，提高廚房的安全指數(shù)。本實(shí)用新型有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[0005]本實(shí)用新型系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)主要由數(shù)據(jù)探測器、監(jiān)控控制器、聯(lián)動控制模塊和外部控制器四個部分組成(見附圖1)。數(shù)據(jù)探測器用于探測現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)，由多種傳感器和變送器構(gòu)成。聯(lián)動控制模塊是現(xiàn)場環(huán)境自動控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接收監(jiān)控控制器的控制信號后執(zhí)行相關(guān)動作。外部控制器用于用戶通過PC、手機(jī)客服端登錄服務(wù)器時(shí)，系統(tǒng)會將廚房內(nèi)任一項(xiàng)或多項(xiàng)不安全報(bào)警傳遞給用戶，同時(shí)系統(tǒng)會將用戶解決報(bào)警措施的控制信息通過Web服務(wù)器發(fā)送到監(jiān)控器。監(jiān)控控制器部件是本實(shí)用新型系統(tǒng)的控制中心，用于接收數(shù)據(jù)探測器的信號，信息分析后傳遞給外部控制器；同時(shí)接收外部控制器的反饋指令，信息整理匯總后傳遞給聯(lián)動控制模塊。監(jiān)控控制器主要有以下兩種重要部件:一是STM單片機(jī)，二是以太網(wǎng)控制器。
[0006]1.STM單片機(jī)。控制器與互聯(lián)網(wǎng)通信采用的是TCP/IP協(xié)議，因此必須是大容量RAM的MCU?；贏RM Cortex-M3內(nèi)核的STM32F1003VE是32位微處理器，片上資源豐富，總共100個引腳，通用I/O口80個。擁有64KB SRAM、512KB FLASH、8個定時(shí)器并集成了SPI(SerialPeripheral Interface)總線、I2C(Inter — Integrated Circuit)總線、USB外設(shè)、FSMC(Flexible Static Memory Controller)接口和5個串行外設(shè)接口，最高頻率固件庫開發(fā)，不必接觸底層寄存器，因而大大縮短了開發(fā)周期，降低了編程和修改難度。同時(shí)為了更好地完成通信功能，特在STM32F103VE增加了四線電阻器件，STM32F103VE通過自帶SPI接口與ENC28 J60通信，ENC28 J60再通過TPIN+/-接口和RJ45變壓器連接到外部網(wǎng)絡(luò)，其和其他部件接口電路圖見附圖2。
[0007]2.以太網(wǎng)控制器。ENC28J60是帶有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行接口SPI的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器。ENC28J60符合IEEE 802.3的全部規(guī)范，采用了一系列包過濾機(jī)制以對傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。它還提供了一個內(nèi)部DMA(Direct Memory Access)模塊，用來實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐和支持硬件IP校驗(yàn)和計(jì)算。與主控制器的通信通過兩個中斷引腳和SPI實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)lOMB/s。兩個專用的引腳用于連接LED，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動狀態(tài)提示，ENC28J60以太網(wǎng)接口電路圖見附圖3。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是 STM32F103VE 接口電路圖。
[0010]圖3是ENC28J60以太網(wǎng)接口電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]整個系統(tǒng)的實(shí)施步驟
[0012]以下結(jié)合附圖1對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0013]本實(shí)用新型是一種基于STM單片機(jī)的廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，如圖1是是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖。此廚房安全控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)探測器、監(jiān)控控制器、聯(lián)動控制模塊和外部控制器四個部分，組合在一起實(shí)現(xiàn)了廚房安全報(bào)警和遠(yuǎn)程控制的功能。
[0014](I)數(shù)據(jù)探測器用于探測廚房現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)，由多種傳感器和變送器構(gòu)成，包含溫度變送器、濕度變送器、天然氣變送器、煙霧變送器，監(jiān)控項(xiàng)目包括溫度、濕度、天然氣濃度和煙霧濃度。數(shù)據(jù)探測器與監(jiān)控控制器相通信。
[0015](2)監(jiān)控控制器是整個系統(tǒng)的控制中心，主要由RS485總線、MCU STM32F13VE、繼電器、ENC28J60以太網(wǎng)控制器和RJ45以太網(wǎng)變壓器組成。監(jiān)控控制器與數(shù)據(jù)探測器、聯(lián)動控制模塊和外部控制器相通信，用于接收數(shù)據(jù)探測器的信號，信息分析后傳遞給外部控制器；同時(shí)接收外部控制器的反饋指令，信息整理匯總后傳遞給聯(lián)動控制模塊。
[0016](3)聯(lián)動控制模塊是現(xiàn)場環(huán)境自動控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包含空調(diào)、風(fēng)機(jī)、抽濕機(jī)、氣體滅火裝置。聯(lián)動控制模塊與監(jiān)控控制器相通信，用于收到監(jiān)控控制器的信號后執(zhí)行空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、抽濕機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以及氣體滅火相關(guān)動作。
[0017](4)外部控制器與監(jiān)控控制器相通信，包括InternetJeb服務(wù)器、PC、手機(jī)等客戶端，Web服務(wù)器將監(jiān)控器的IP存儲在數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)用戶通過PC、手機(jī)客服端登錄服務(wù)器時(shí)，系統(tǒng)會將廚房內(nèi)溫度變送器、濕度變送器、天然氣變送器、煙霧變送器的任一項(xiàng)或多項(xiàng)不安全報(bào)警傳遞給用戶，用戶發(fā)出解決報(bào)警措施的信息，系統(tǒng)會將此信息通過Web服務(wù)器發(fā)送到監(jiān)控控制器，監(jiān)控控制器收到此信號后傳遞給聯(lián)動控制模塊，聯(lián)動控制模塊立即進(jìn)行相應(yīng)聯(lián)動模塊的操作，比如實(shí)現(xiàn)空調(diào)、風(fēng)機(jī)、抽濕機(jī)、氣體滅火裝置的一項(xiàng)或多項(xiàng)部件動作，實(shí)現(xiàn)了用戶的廚房遠(yuǎn)程控制。當(dāng)不需要人工控制時(shí)，可設(shè)定系統(tǒng)為自動化模式，實(shí)現(xiàn)無人控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于STM單片機(jī)的廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于該廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)主要由數(shù)據(jù)探測器、監(jiān)控控制器、聯(lián)動控制模塊和外部控制器四個部分組成，數(shù)據(jù)探測器用于探測現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)，由多種傳感器和變送器構(gòu)成，聯(lián)動控制模塊是現(xiàn)場環(huán)境自動控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接收監(jiān)控控制器的控制信號后執(zhí)行相關(guān)動作，外部控制器用于用戶通過PC、手機(jī)客服端登錄服務(wù)器時(shí)，系統(tǒng)會將廚房內(nèi)任一項(xiàng)或多項(xiàng)不安全報(bào)警傳遞給用戶，同時(shí)系統(tǒng)會將用戶解決報(bào)警措施的控制信息通過Web服務(wù)器發(fā)送到監(jiān)控器，監(jiān)控控制器是本實(shí)用新型系統(tǒng)的控制中心，用于接收數(shù)據(jù)探測器的信號，信息分析后傳遞給外部控制器;同時(shí)接收外部控制器的反饋指令，信息整理匯總后傳遞給聯(lián)動控制模塊，監(jiān)控控制器主要有兩種重要部件:一是STM單片機(jī)，二是以太網(wǎng)控制器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于STM單片機(jī)的廚房安全遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)探測器、監(jiān)控控制器、聯(lián)動控制模塊和外部控制器。數(shù)據(jù)探測器用于探測現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)，由多種傳感器和變送器構(gòu)成。監(jiān)控控制器是本實(shí)用新型系統(tǒng)的控制中心，它主要有STM單片機(jī)和以太網(wǎng)控制器兩種重要部件組成，用于接收數(shù)據(jù)探測器模塊的信號，并傳遞給外部控制器，同時(shí)接收外部控制器的反饋指令，傳遞給聯(lián)動控制模塊；聯(lián)動控制模塊是現(xiàn)場環(huán)境自動控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于接收監(jiān)控控制器的控制信號后執(zhí)行相應(yīng)動作。外部控制器主要是用戶通過PC、手機(jī)客服端登錄服務(wù)器時(shí)<b>，</b>系統(tǒng)會將廚房內(nèi)報(bào)警傳遞給用戶，繼而系統(tǒng)會將用戶解決報(bào)警措施的控制信息通過Web服務(wù)器發(fā)送到監(jiān)控控制器，監(jiān)控控制器收到此控制信號后再傳遞給聯(lián)動控制模塊，聯(lián)動控制模塊立即進(jìn)行相應(yīng)部件的操作動作，這樣就實(shí)現(xiàn)了用戶對廚房安全的遠(yuǎn)程控制。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號】CN205247180
【申請?zhí)枴緾N201520805474
【發(fā)明人】劉佳明, 孟慶黨, 劉春利
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年10月16日