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摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.3 显示模块

3.4  ESP8266-WIFI模块

3.6 直流电机模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键功能图

4.4 显示函数流程图

4.5 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 WiFi模块联网

5.3 设置温度阈值实物测试

5.3 手动控制实物测试

5.4 烟雾报警实物测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着科技的持续进步以及人们生活水平的日益提高，对厨房电器的智能化需求变得愈发强烈。在当今时代，传统油烟机在功能上存在诸多局限性，难以满足现代家庭对于高效、便捷、安全的厨房环境的迫切需求。

厨房作为家庭中重要的活动区域，油烟、温度和火灾隐患等问题始终困扰着人们。油烟不仅会严重影响厨房的空气质量，长期接触还会对人体健康造成极大危害。传统油烟机通常只能依靠简单的机械开关进行控制，无法依据实际情况自动调整工作状态，导致在油烟较大时可能无法及时有效地排除油烟，而在油烟较小时又可能造成能源浪费。此外，温度过高可能引发火灾等安全事故，然而传统油烟机在这方面的监测和预警能力极为薄弱。

与此同时，物联网技术正以惊人的速度飞速发展，这为家电智能化提供了强有力的技术支持。通过将各种先进的传感器和高效的通信模块集成到电器产品中，可以轻松实现远程监控、智能控制等强大功能，为用户带来前所未有的便捷使用体验。

在这样的大背景下，基于 STM32 单片机的智能油烟机设计应运而生。该设计旨在巧妙地结合先进的传感器技术、精准的单片机控制技术以及便捷的物联网技术，全力打造一款功能强大、智能化程度高的厨房电器产品。

其实际意义主要体现在以下几个方面：首先，能够显著提高厨房空气质量。智能油烟机可以实时监测厨房中的烟雾浓度和温度，进而根据实际情况自动调整风扇转速，高效地排除油烟和有害气体，为用户创造一个健康、舒适的烹饪环境。其次，极大地增强了安全性。火焰传感器模块能够准确检测是否有火，一旦发生火灾隐患，系统能够及时发出报警信号，提醒用户迅速采取措施，有效降低火灾风险。温度传感器则可以密切监测厨房温度，避免因温度过高而引发火灾等安全事故。再者，为用户提供了便捷的操作体验。独立按键和手机远程控制功能使用户可以方便地进行界面切换、开关风扇、设置阈值等操作，无需再进行繁琐的手动调节，大大提高了使用的便捷性。此外，还具有节能环保的优势。智能油烟机能够根据实际需求自动调整风扇转速，避免了不必要的能源浪费，完全符合节能环保的要求。最后，有力地推动了家电智能化发展。基于 STM32 单片机的智能油烟机设计为家电智能化提供了一个非常成功的案例，有助于推动整个家电行业朝着智能化方向快速发展，满足人们对高品质生活的不懈追求。

1.2 国内外研究现状

在国外，智能油烟机的研发起步相对较早，技术也较为成熟。众多知名家电品牌积极投入大量的资源用于智能油烟机的研发与创新。在传感器技术的应用层面，国外的智能油烟机普遍装配了高精度的烟雾传感器、温度传感器以及火焰传感器等。这些传感器具有极为出色的响应速度，能够在极短的时间内对厨房环境中的变化做出反应。同时，其精度极高，能够准确地检测出厨房环境中的各种细微参数变化。而且稳定性良好，在长时间的使用过程中能够持续稳定地提供准确的数据，为智能油烟机的精准控制奠定了坚实可靠的数据基础。

在智能化控制领域，国外智能油烟机广泛采用先进的单片机技术和自动化控制算法。通过对传感器实时采集的数据进行深入分析和高效处理，智能油烟机能够根据不同的烹饪场景以及环境需求，自动调整风扇转速、通风量等关键参数。例如，在烹饪过程中产生大量油烟时，智能油烟机能够迅速提高风扇转速，增强油烟抽排能力；而当油烟较少时，则自动降低风扇转速，以达到节能降噪的目的。此外，一些高端的智能油烟机还具备与智能家居系统的集成能力，可以通过手机 APP、语音控制等多种方式进行远程操作和监控。用户无论身在何处，都能随时了解厨房的环境状况，并对智能油烟机进行远程控制，极大地提高了使用的便捷性和智能化程度。

同时，国外智能油烟机在外观设计和节能环保方面也展现出了较高的水平。外观设计时尚美观，注重与现代厨房装修风格的完美融合，不仅能够满足功能需求，还能成为厨房中的一道亮丽风景线。在节能环保方面，采用高效的电机和经过优化的风道设计，一方面降低了能耗，减少了能源消耗；另一方面提高了油烟抽排效率，确保在低能耗的情况下依然能够高效地排除油烟，为环保事业做出了贡献。

而在国内，近年来对智能油烟机的研究和开发也取得了令人瞩目的显著进展。在技术研发方面，国内的家电企业不断加大对智能油烟机的研发投入，全力以赴提高产品的技术水平和性能。目前，国内智能油烟机在传感器技术、单片机控制技术等核心领域已经逐渐接近国外的先进水平。例如，国内的一些智能油烟机同样采用了高精度的烟雾传感器和温度传感器，能够实现对厨房环境的实时精准监测和自动控制。在智能化控制算法方面，也在不断地进行创新和优化，以提高产品的性能和用户体验。

在功能创新方面，国内智能油烟机更加注重满足中国家庭的独特烹饪习惯和实际需求。由于中国家庭的烹饪方式多样，油烟产生量大，因此一些国内的智能油烟机产品专门增加了爆炒模式等功能，能够在瞬间提高风扇转速，快速排除大量油烟。同时，还设置了延时关机功能，确保在烹饪结束后，能够继续抽排残留的油烟，保持厨房空气清新。此外，国内智能油烟机在智能化程度上也在不断提高，部分产品具备了语音控制、智能互联等先进功能，为用户提供了更加便捷、舒适的使用体验。

在市场推广方面，国内智能油烟机市场竞争异常激烈，各大品牌纷纷推出具有各自特色的智能油烟机产品。随着消费者对智能家电的认知度和接受度不断提高，智能油烟机的市场份额也在逐步扩大。国内品牌通过不断提升产品质量、优化售后服务、加强市场推广等多种方式，努力提高自身的市场竞争力。

综上所述，国内外在智能油烟机的研究和开发方面都取得了一定的丰硕成果。国外智能油烟机在技术成熟度和品牌影响力方面具有一定的优势，其先进的技术和高品质的产品在全球范围内享有较高的声誉。而国内智能油烟机在功能创新和适应本土市场需求方面表现出色，能够更好地满足中国家庭的烹饪习惯和需求。未来，随着科技的不断进步和消费者需求的不断变化，智能油烟机的技术水平将不断提高，市场前景也将更加广阔。智能油烟机将朝着更加智能化、高效化、节能环保的方向发展，为人们创造更加舒适、健康的厨房环境。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的智能油烟机系统，主要实现以下功能：

通过温度传感器检测温度

通过火焰传感器检测火焰

通过烟雾传感器检测油烟，如果浓度过高，油烟机会自动打开风扇且开高档

通过tft屏幕采集到的数据

通过按键设置风扇挡位，阈值，当数据超过自定义阈值，蜂鸣器报警提示

通过WiFi模块连接手机app可控制继电器打开关闭，实现远程操控