设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本文介绍了一种基于手势识别的智能油烟机系统设计。该系统以STM32F103C8T6单片机为核心控制器,通过集成多种传感器和执行器,实现了对油烟机的智能化控制。系统主要由中控部分、输入部分和输出部分组成。
中控部分采用STM32F103C8T6单片机,负责接收和处理输入数据,并控制输出设备。输入部分包括DS18B20温度传感器、MQ-2烟雾传感器、PAJ7620手势传感器模块、供电电路和独立按键。DS18B20用于实时监测环境温度,MQ-2用于检测油烟浓度,PAJ7620则通过手势识别实现用户交互。供电电路为整个系统提供电源,独立按键用于模式切换和风速调节。
输出部分包括OLED显示屏和MX1508直流电机及其驱动芯片。OLED显示屏用于显示系统状态、温度、油烟值以及当前模式和风速,MX1508直流电机则驱动油烟机风扇转动。
该系统通过手势识别技术,实现了对油烟机的非接触式控制,提高了用户体验和操作便捷性。同时,通过集成多种传感器,系统能够实时监测环境参数,并根据检测结果自动调节油烟机的工作状态,从而达到节能和环保的目的。
关键词: 智能油烟机, 手势识别, STM32F103C8T6, 传感器, 控制系统
字数:9000+
目录:
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
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 手势传感器
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 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2手势识别智能油烟机装置实物测试
5.3自动模式控制风扇测试
5.4手动模式测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2自动模式控制风扇测试
6.3手动控制测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,智能家居设备逐渐成为现代家庭的重要组成部分。油烟机作为厨房中不可或缺的电器,其智能化程度直接影响到用户的烹饪体验和生活质量。传统的油烟机通常依赖于机械按键或遥控器进行操作,这种方式不仅操作繁琐,而且在烹饪过程中容易受到油烟和高温的影响,导致用户体验不佳。近年来,手势识别技术在人机交互领域取得了显著进展,其非接触式的操作方式为用户提供了更加便捷和卫生的控制手段。将手势识别技术应用于油烟机控制,不仅可以简化操作流程,还能有效避免传统控制方式中可能存在的卫生问题。此外,随着环保意识的增强,节能减排成为社会关注的焦点。智能油烟机通过实时监测环境参数(如温度和油烟浓度),能够自动调节工作状态,从而在保证油烟排放效果的同时,实现节能减排的目标。通过手势识别技术,用户可以在不接触油烟机的情况下进行操作,避免了传统按键方式可能带来的卫生问题,提高了操作的便捷性和舒适性。智能油烟机能够实时监测环境参数,并根据检测结果自动调节工作状态,从而实现智能化管理。这不仅提高了油烟机的使用效率,还能有效减少能源消耗。通过自动调节工作状态,智能油烟机能够在保证油烟排放效果的同时,减少不必要的能源消耗,符合当前社会对节能减排的要求。手势识别技术在智能家居领域的应用,为其他家电设备的智能化提供了参考和借鉴,推动了智能家居技术的发展和普及。综上所述,基于手势识别的智能油烟机系统设计具有重要的实际意义,不仅能够提升用户体验,还能实现智能化管理和节能环保的目标,具有广阔的应用前景和市场潜力。
1.2 国内外研究现状
在国内外,智能家居和手势识别技术的发展已经取得了显著的进展。在国外,如美国、德国和日本等发达国家,智能家居技术已经相对成熟,手势识别技术在智能家居中的应用也较为广泛。例如,Google的Nest智能家居系统、Amazon的Echo智能音箱以及Apple的HomeKit平台,都集成了手势识别技术,为用户提供了更加便捷的控制方式。这些系统通过高精度的传感器和先进的算法,能够准确识别用户的手势,并实现相应的控制操作。
在国内,随着物联网和人工智能技术的快速发展,智能家居市场也呈现出蓬勃发展的态势。各大科技公司如华为、小米、阿里巴巴等纷纷推出了自己的智能家居产品,并积极探索手势识别技术在智能家居中的应用。例如,小米的米家智能家居系统通过集成手势识别模块,用户可以通过简单的手势操作控制家中的灯光、空调等设备。此外,一些高校和研究机构也在积极开展手势识别技术的研究,如清华大学、浙江大学等,他们在手势识别算法和传感器技术方面取得了重要突破,为智能家居的发展提供了技术支持。
在油烟机领域,国内外企业也在积极探索智能化和手势识别技术的应用。国外品牌如西门子、博世等已经推出了智能油烟机产品,这些产品不仅具备传统油烟机的功能,还集成了手势识别技术,用户可以通过手势轻松控制油烟机的开关、风速调节等功能。国内品牌如方太、老板等也在积极跟进,推出了多款智能油烟机产品,这些产品通过集成手势识别模块,为用户提供了更加便捷的操作体验。
总的来说,国内外在智能家居和手势识别技术方面的研究已经取得了显著进展,手势识别技术在智能家居中的应用也越来越广泛。随着技术的不断进步和市场需求的增加,手势识别技术在智能家居领域的应用前景将更加广阔。
1.3 课题主要内容
本设计是基于手势识别的智能油烟机,主要实现以下功能:
通过温度传感器检测温度
通过烟雾传感器检测油烟,自动模式下根据油烟量换挡
通过按键可手动切换挡位,模式
通过手势传感器实现手势操控油烟机
通过oled显示温度,油烟量,挡位,模式