硬件编程 · 厨房烟雾+火焰双重报警 · 2026-09-30

需求洞察

目标用户是普通家庭、独居老人、出租房住户，以及经常做饭但容易忘记关火的人群。厨房安全的核心痛点不是“没有报警器”，而是“单一传感器误报或漏报”：只装烟雾传感器，对明火响应偏慢；只装火焰传感器，对无焰燃气泄漏又不敏感。更麻烦的是，传统报警器只在现场响，人不在厨房或外出时完全不知道。

因此，这个项目值得做：用 MQ-2 和火焰传感器做双重确认，降低单一传感器的误报概率；用 ESP32 把报警事件通过 Server-Sent Events 推到手机或网页，实现远程感知；成本压到 55 元内，不需要复杂布线，USB 供电即可运行。它既是一个硬件编程练手项目，也能作为厨房安全的最小可行产品。

方案设计

感知层：MQ-2 的 A0 输出模拟电压，接 ESP32 的 ADC 引脚，读取烟雾/可燃气体浓度；火焰传感器输出数字或模拟信号，接 GPIO35，检测明火红外。两者采样周期设为 200 毫秒，连续 3 次超阈值才确认报警，避免瞬时干扰。

控制层：ESP32 负责 ADC 采样、阈值比较、状态机管理。状态分为正常、预警、报警。烟雾值超过预警阈值或火焰触发时进入预警；两者同时触发或任一持续超限时进入报警。报警后蜂鸣器鸣响，状态灯快闪。

执行层：有源蜂鸣器接 GPIO27，高电平鸣响；状态灯接 GPIO2，正常慢闪、预警快闪、报警常亮。若后续扩展，可加继电器切断燃气阀，但当前成本内不纳入。

日志/联网层：ESP32 连接 Wi-Fi 后启动 HTTP 服务，提供 /events 端点作为 SSE 流。每次状态变化时推送一条 JSON 事件，包含烟雾值、火焰状态、报警级别、时间戳。浏览器端用 EventSource 订阅，手机可保持页面打开接收通知。SSE 比 WebSocket 更轻量，适合低频报警事件。

物料清单

接线与结构

按给定建议接线：MQ-2 的 A0 接 GPIO34，火焰传感器数字输出接 GPIO35，蜂鸣器接 GPIO27，状态灯接 GPIO2。GPIO34 和 GPIO35 在 ESP32 上仅支持输入，适合接传感器，不会与输出功能冲突。MQ-2 加热丝通常需要 5V，模块 VCC 接 5V，GND 共地；若模块模拟输出高于 3.3V，需在 A0 与 GPIO34 之间加分压电阻，或选用 3.3V 兼容模块。火焰传感器可接 3.3V，数字输出直接进 GPIO35。蜂鸣器正极接 GPIO27，负极接 GND；LED 串 220Ω 电阻接 GPIO2 与 GND。

结构上，ESP32 和传感器固定在面包板或小塑料盒内，MQ-2 靠近灶台上方，火焰传感器朝向灶台区域，避免阳光直射和油烟长期附着。USB 线从侧面引出，保持通风。

核心代码

以下为 Arduino 骨架，使用 ESP32 内置 WebServer 和 Wi-Fi 库，可编译上传。SSE 部分用循环推送事件，实际长连接可换 ESPAsyncWebServer 增强。

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>

const char* ssid = "你的WiFi";
const char* password = "你的密码";

#define MQ2_PIN 34
#define FLAME_PIN 35
#define BUZZER_PIN 27
#define LED_PIN 2

WebServer server(80);
int smokeValue = 0;
bool flameDetected = false;
String alarmLevel = "正常";

void sendEvent() {
  String json = "{\"smoke\":" + String(smokeValue) +
                ",\"flame\":" + String(flameDetected ? "true" : "false") +
                ",\"level\":\"" + alarmLevel + "\"}";
  server.send(200, "text/event-stream", "data: " + json + "\n\n");
}

void handleEvents() {
  server.send(200, "text/event-stream", "");
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(FLAME_PIN, INPUT);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) delay(500);
  server.on("/events", HTTP_GET, handleEvents);
  server.begin();
}

void loop() {
  server.handleClient();
  smokeValue = analogRead(MQ2_PIN);
  flameDetected = digitalRead(FLAME_PIN) == LOW;

  if (flameDetected || smokeValue > 2500) {
    alarmLevel = "报警";
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  } else if (smokeValue > 1800) {
    alarmLevel = "预警";
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
    digitalWrite(LED_PIN, !digitalRead(LED_PIN));
  } else {
    alarmLevel = "正常";
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  }
  sendEvent();
  delay(1000);
}