1. 项目概述
厨房作为家庭中火灾和气体泄漏事故的高发区域,其安全性一直备受关注。基于STM32的厨房安全监控系统正是针对这一需求设计的嵌入式解决方案。这个系统通过多种传感器实时监测厨房环境,在检测到异常情况时能够及时报警并采取应急措施。
我选择STM32F103RCT6作为主控芯片,主要考虑到其丰富的外设接口、适中的处理能力和成熟的生态支持。系统集成了烟雾传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、摄像头模块以及GPRS通信模块,构建了一套完整的厨房安全防护体系。
需要模型API调用? 免费领10W Token,多模型网关一键接入 Claude、DeepSeek 等主流模型。
2. 系统硬件设计
2.1 核心控制器选型
STM32F103RCT6属于STM32F1系列,具有:
- 72MHz主频的Cortex-M3内核
- 256KB Flash + 48KB SRAM
- 3个USART、2个SPI、2个I2C接口
- 16通道12位ADC
- 51个GPIO引脚
这款芯片的性能完全满足多传感器数据采集和处理的需求,同时其丰富的外设接口可以方便地连接各种模块。
实际项目中,我曾尝试使用STM32F030系列,发现其外设资源和内存容量在处理图像和多个传感器数据时显得捉襟见肘,最终选择了F103系列。
2.2 传感器模块设计
2.2.1 烟雾检测模块
选用MQ-2烟雾传感器,特点包括:
- 检测范围:300-10000ppm
- 响应时间:<10秒
- 工作电压:5V±0.1V
- 模拟量输出
电路连接方式:
code复制MQ-2 VCC -- 5V
MQ-2 GND -- GND
MQ-2 AO -- STM32 PA0(ADC1_IN0)
2.2.2 一氧化碳检测模块
采用专门的一氧化碳传感器,关键参数:
- 检测范围:0-1000ppm
- 分辨率:1ppm
- 响应时间:<30秒
- 输出:0.4-2V对应0-1000ppm
2.2.3 温度监测模块
使用DS18B20数字温度传感器,优势在于:
- 单总线接口,节省IO资源
- 测量范围:-55°C至+125°C
- 精度:±0.5°C
- 无需外部元件
典型连接电路:
c复制// DS18B20数据线接PA1
#define DS18B20_PIN GPIO_Pin_1
#define DS18B20_PORT GPIOA
