基于CORTEX M3的智能学生公寓电路模块设计

　　智能安全学生公寓系统以CORTEX M3为控制核心，多个单片机进行通信。用激光头和光敏电阻相结合进行人物进出计数功能；用温湿度传感器DHT11进行室内温湿度的精确测量与温湿度超出预定值后自动将窗口打开关闭来实现通风散热的功能；旋转门上安装热释电传感器，在有人进出时自动开关门。安全在：用指纹模块识别收发室值班人员，如果是值班人员则门自动开门；用五路火焰传感器制作火灾报警系统，自动启动灭火系统，来实行自动灭火；寝室财物安全的保障，寝室门口设有刷卡系统，当是这个寝室的人员时则门自动开。

　　人数统计模块选择

　　人数统计模块选择激光头和光敏电阻。激光头发出的光较远，光敏电阻接受光的灵敏性强，电阻阻值改变迅速。运用激光头和光敏电阻来制作人数统计模块，该模块运用LCORTEX M393比较器来制作，激光头和光敏分用两路比较器。如图1所示。

　　电机驱动的选择

　　采用L298N驱动，可实现电机正反转及调速。启动性能好，启动转矩大。工作电压可达到36V，4A，可同时驱动两台直流电机。控制信号直流4.5～5.5V；驱动电机电压5～30V，可驱动直流（5～30V之间电压的电机），最大输出电流2A（瞬间峰值电流3A），最大输出功率25W。其特点是：（1）具有信号指示；（2）转速可调；（3）抗干扰能力强；（4）具有续流保护；（5）可单独控制两台直流电机；（6）可单独控制一台步进电机；（7）PWM脉宽平滑调速（可使用PWM信号对直流电机调速）；（8）可实现正反转；（9）采用光电隔。 采用这种方式可以产生较大转矩，并且它不需要速动，可以允许有几毫秒延时，误差不是很大。L298N驱动电路如图2所示。

　　声、光控电路模块

　　声光控电路采用LCORTEX M393比较器来比较，其中有戊类放大器，运用两路比较器，进行声音与光的采集比较。

　　实现功能过程

　　当有人进出公寓时，热释电检测旋转门旋转；当没有人进出旋转门时，则关闭采用节能模式。值班人员按下指纹模块，收发室门自动开值班人员进入室内值班。学生可以走楼梯，这时声光控灯工作。回寝室用刷卡的方式进入寝室，并且寝室进行人数统计。如果学生不小心在寝室引起火灾，这时五路火焰传感器就自动进行检测并且发生报警声音，同时启动灭火系统，水泵开始工作，灭火的水是由楼上的雨水收集来，自动开始灭火完成。在灭火的同时打开公寓内的所有门，安全指示灯全点亮，正确指示人员疏散，室内窗口打开通风。