基于CORTEX M3的智能學(xué)生公寓電路模塊設(shè)計(jì)

　　智能安全學(xué)生公寓系統(tǒng)以CORTEX M3為控制核心，多個(gè)單片機(jī)進(jìn)行通信。用激光頭和光敏電阻相結(jié)合進(jìn)行人物進(jìn)出計(jì)數(shù)功能；用溫濕度傳感器DHT11進(jìn)行室內(nèi)溫濕度的精確測(cè)量與溫濕度超出預(yù)定值后自動(dòng)將窗口打開關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)散熱的功能；旋轉(zhuǎn)門上安裝熱釋電傳感器，在有人進(jìn)出時(shí)自動(dòng)開關(guān)門。安全在：用指紋模塊識(shí)別收發(fā)室值班人員，如果是值班人員則門自動(dòng)開門；用五路火焰?zhèn)鞲衅髦谱骰馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)，自動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)，來(lái)實(shí)行自動(dòng)滅火；寢室財(cái)物安全的保障，寢室門口設(shè)有刷卡系統(tǒng)，當(dāng)是這個(gè)寢室的人員時(shí)則門自動(dòng)開。

　　人數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊選擇

　　人數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊選擇激光頭和光敏電阻。激光頭發(fā)出的光較遠(yuǎn)，光敏電阻接受光的靈敏性強(qiáng)，電阻阻值改變迅速。運(yùn)用激光頭和光敏電阻來(lái)制作人數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，該模塊運(yùn)用LCORTEX M393比較器來(lái)制作，激光頭和光敏分用兩路比較器。如圖1所示。

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)的選擇

　　采用L298N驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。工作電壓可達(dá)到36V，4A，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。控制信號(hào)直流4.5～5.5V；驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓5～30V，可驅(qū)動(dòng)直流（5～30V之間電壓的電機(jī)），最大輸出電流2A（瞬間峰值電流3A），最大輸出功率25W。其特點(diǎn)是：（1）具有信號(hào)指示；（2）轉(zhuǎn)速可調(diào)；（3）抗干擾能力強(qiáng)；（4）具有續(xù)流保護(hù)；（5）可單獨(dú)控制兩臺(tái)直流電機(jī)；（6）可單獨(dú)控制一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)；（7）PWM脈寬平滑調(diào)速（可使用PWM信號(hào)對(duì)直流電機(jī)調(diào)速）；（8）可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；（9）采用光電隔。 采用這種方式可以產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩，并且它不需要速動(dòng)，可以允許有幾毫秒延時(shí)，誤差不是很大。L298N驅(qū)動(dòng)電路如圖2所示。

　　聲、光控電路模塊

　　聲光控電路采用LCORTEX M393比較器來(lái)比較，其中有戊類放大器，運(yùn)用兩路比較器，進(jìn)行聲音與光的采集比較。

　　實(shí)現(xiàn)功能過程

　　當(dāng)有人進(jìn)出公寓時(shí)，熱釋電檢測(cè)旋轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)；當(dāng)沒有人進(jìn)出旋轉(zhuǎn)門時(shí)，則關(guān)閉采用節(jié)能模式。值班人員按下指紋模塊，收發(fā)室門自動(dòng)開值班人員進(jìn)入室內(nèi)值班。學(xué)生可以走樓梯，這時(shí)聲光控?zé)艄ぷ鳌；貙嬍矣盟⒖ǖ姆绞竭M(jìn)入寢室，并且寢室進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)。如果學(xué)生不小心在寢室引起火災(zāi)，這時(shí)五路火焰?zhèn)鞲衅骶妥詣?dòng)進(jìn)行檢測(cè)并且發(fā)生報(bào)警聲音，同時(shí)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)，水泵開始工作，滅火的水是由樓上的雨水收集來(lái)，自動(dòng)開始滅火完成。在滅火的同時(shí)打開公寓內(nèi)的所有門，安全指示燈全點(diǎn)亮，正確指示人員疏散，室內(nèi)窗口打開通風(fēng)。