一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统，包括数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器。数据探测器用于探测现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成。监控控制器是本实用新型专利技术系统的控制中心，它主要有STM单片机和以太网控制器两种重要部件组成，用于接收数据探测器模块的信号，并传递给外部控制器，同时接收外部控制器的反馈指令，传递给联动控制模块；联动控制模块是现场环境自动控制的执行机构，用于接收监控控制器的控制信号后执行相应动作。外部控制器主要是用户通过PC、手机客服端登录服务器时，系统会将厨房内报警传递给用户，继而系统会将用户解决报警措施的控制信息通过Web服务器发送到监控控制器，监控控制器收到此控制信号后再传递给联动控制模块，联动控制模块立即进行相应部件的操作动作，这样就实现了用户对厨房安全的远程控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种以计算机为工具，微控制器为核心，并配合其它数据探测器和远程Web服务器的智能厨房远程控制系统。具体的是一种基于STM单片机的智能厨房安全远程控制系统。
技术介绍
近10年来，随着人们的生活水平及社会现代化程度的提高，安全保障再次成为人们关注的焦点。厨房作为千家万户现代美味食品的“生产基地”，其建设质量和重要性越来越受到房屋主人的重视。而当厨房发生火灾或者存在不安全因素情况时，设计出的系统应能及时检测、判断，并自动处理和完成报警功能，自动开启排风扇、空调等设备，从而达到灭火，降低和减少房屋主人人身和财产损失的目的。许多装修公司或安保公司一直研究、探索这一课题。由于房屋主人不能全天候在岗监护厨房。因此传统的依靠人类管理达到安全的方式已完全不能满足高效管理的需求，这就必须借助各种技术手段来协助实现厨房的安全管理。目前的厨房安全防护系统大多比较落后，以PLC(如西门子S5系列)为主控制部件的安防系统占据主导地位，但功能较简单，不具备集成化，成本也较高。为此，本新型专利设计了一种基于STM32单片机的智能厨房安全远程控制系统，解决了厨房安全功能不全和成本过高问题，并配合其它数据探测器和远程Web服务器，使厨房安全具有使用范围广、操作方便、多平台兼容性等特点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种厨房的环境数据实时监控，并具有远程短信、报警、操作功能。本技术以操作直观、简便、功能实用、安全稳定为设计出发点，对厨房进行有效的安全监控，提高厨房的安全指数。本技术有重要的实际应用价值。本技术系统整体设计主要由数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器四个部分组成(见附图1)。数据探测器用于探测现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成。联动控制模块是现场环境自动控制的执行机构，它接收监控控制器的控制信号后执行相关动作。外部控制器用于用户通过PC、手机客服端登录服务器时，系统会将厨房内任一项或多项不安全报警传递给用户，同时系统会将用户解决报警措施的控制信息通过Web服务器发送到监控器。监控控制器部件是本技术系统的控制中心，用于接收数据探测器的信号，信息分析后传递给外部控制器；同时接收外部控制器的反馈指令，信息整理汇总后传递给联动控制模块。监控控制器主要有以下两种重要部件:一是STM单片机，二是以太网控制器。1.STM单片机。控制器与互联网通信采用的是TCP/IP协议，因此必须是大容量RAM的MCU。基于ARM Cortex-M3内核的STM32F1003VE是32位微处理器，片上资源丰富，总共100个引脚，通用I/O口80个。拥有64KB SRAM、512KB FLASH、8个定时器并集成了SPI(SerialPeripheral Interface)总线、I2C(Inter — Integrated Circuit)总线、USB外设、FSMC(Flexible Static Memory Controller)接口和5个串行外设接口，最高频率固件库开发，不必接触底层寄存器，因而大大缩短了开发周期，降低了编程和修改难度。同时为了更好地完成通信功能，特在STM32F103VE增加了四线电阻器件，STM32F103VE通过自带SPI接口与ENC28 J60通信，ENC28 J60再通过TPIN+/-接口和RJ45变压器连接到外部网络，其和其他部件接口电路图见附图2。2.以太网控制器。ENC28J60是带有行业标准串行接口SPI的独立以太网控制器。ENC28J60符合IEEE 802.3的全部规范，采用了一系列包过滤机制以对传入数据包进行限制。它还提供了一个内部DMA(Direct Memory Access)模块，用来实现快速数据吞吐和支持硬件IP校验和计算。与主控制器的通信通过两个中断引脚和SPI实现，数据传输速率高达lOMB/s。两个专用的引脚用于连接LED，进行网络活动状态提示，ENC28J60以太网接口电路图见附图3。【附图说明】图1是本技术整体结构图。图2是 STM32F103VE 接口电路图。图3是ENC28J60以太网接口电路图。【具体实施方式】整个系统的实施步骤以下结合附图1对本技术作进一步描述。本技术是一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统，如图1是是本技术整体结构图。此厨房安全控制系统包括数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器四个部分，组合在一起实现了厨房安全报警和远程控制的功能。(I)数据探测器用于探测厨房现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成，包含温度变送器、湿度变送器、天然气变送器、烟雾变送器，监控项目包括温度、湿度、天然气浓度和烟雾浓度。数据探测器与监控控制器相通信。(2)监控控制器是整个系统的控制中心，主要由RS485总线、MCU STM32F13VE、继电器、ENC28J60以太网控制器和RJ45以太网变压器组成。监控控制器与数据探测器、联动控制模块和外部控制器相通信，用于接收数据探测器的信号，信息分析后传递给外部控制器；同时接收外部控制器的反馈指令，信息整理汇总后传递给联动控制模块。(3)联动控制模块是现场环境自动控制的执行机构，包含空调、风机、抽湿机、气体灭火装置。联动控制模块与监控控制器相通信，用于收到监控控制器的信号后执行空调运转、风机运转、抽湿机运转以及气体灭火相关动作。(4)外部控制器与监控控制器相通信，包括InternetJeb服务器、PC、手机等客户端，Web服务器将监控器的IP存储在数据库中，当用户通过PC、手机客服端登录服务器时，系统会将厨房内温度变送器、湿度变送器、天然气变送器、烟雾变送器的任一项或多项不安全报警传递给用户，用户发出解决报警措施的信息，系统会将此信息通过Web服务器发送到监控控制器，监控控制器收到此信号后传递给联动控制模块，联动控制模块立即进行相应联动模块的操作，比如实现空调、风机、抽湿机、气体灭火装置的一项或多项部件动作，实现了用户的厨房远程控制。当不需要人工控制时，可设定系统为自动化模式，实现无人控制。【主权项】1.一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统，其特征在于该厨房安全远程控制系统整体设计主要由数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器四个部分组成，数据探测器用于探测现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成，联动控制模块是现场环境自动控制的执行机构，它接收监控控制器的控制信号后执行相关动作，外部控制器用于用户通过PC、手机客服端登录服务器时，系统会将厨房内任一项或多项不安全报警传递给用户，同时系统会将用户解决报警措施的控制信息通过Web服务器发送到监控器，监控控制器是本技术系统的控制中心，用于接收数据探测器的信号，信息分析后传递给外部控制器;同时接收外部控制器的反馈指令，信息整理汇总后传递给联动控制模块，监控控制器主要有两种重要部件:一是STM单片机，二是以太网控制器。【专利摘要】本技术涉及一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统，包括数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器。数据探测器用于探测现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成。监控控制器是本技术系统的控制中心，它主要有STM单片机和以太网控制器两种重要部件组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于STM单片机的厨房安全远程控制系统，其特征在于该厨房安全远程控制系统整体设计主要由数据探测器、监控控制器、联动控制模块和外部控制器四个部分组成，数据探测器用于探测现场的环境数据，由多种传感器和变送器构成，联动控制模块是现场环境自动控制的执行机构，它接收监控控制器的控制信号后执行相关动作，外部控制器用于用户通过PC、手机客服端登录服务器时，系统会将厨房内任一项或多项不安全报警传递给用户，同时系统会将用户解决报警措施的控制信息通过Web服务器发送到监控器，监控控制器是本实用新型系统的控制中心，用于接收数据探测器的信号，信息分析后传递给外部控制器；同时接收外部控制器的反馈指令，信息整理汇总后传递给联动控制模块，监控控制器主要有两种重要部件：一是STM单片机，二是以太网控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳明，孟庆党，刘春利，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51