樓道防踩踏控制裝置

朱婉璐 姚屹洋 薛天琪

一、設(shè)計(jì)思路

利用傳感器檢測(cè)人體信號(hào)，利用單片機(jī)計(jì)數(shù)，通過(guò)喇叭提醒，升降桿帶動(dòng)橡皮筋升起，阻擋隔離帶欄桿;或降下拉繩，讓跌倒的人及時(shí)站起來(lái)，避免被踩踏。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

樓道防踩踏控制裝置包括多組對(duì)射型紅外線傳感器、計(jì)數(shù)器、邏輯電路、單片機(jī)、音頻放大電路、喇叭、計(jì)時(shí)器。

紅外線傳感器被安裝在樓道兩旁，為對(duì)射型，當(dāng)人上樓或下樓時(shí)，身體遮擋會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖，由單片機(jī)智能處理脈沖次數(shù)。無(wú)人經(jīng)過(guò)樓道時(shí)，單片機(jī)輸入信號(hào)為高電平;有人經(jīng)過(guò)樓道時(shí)，單片機(jī)輸入信號(hào)為低電平。其結(jié)構(gòu)及原理如圖1、圖2、圖3所示。

利用單片機(jī)處理如下數(shù)據(jù)：給定一個(gè)10秒的時(shí)間間隔，計(jì)數(shù)器記錄、采集脈沖次數(shù)及脈沖長(zhǎng)短，如果次數(shù)多于10～20次或脈沖時(shí)長(zhǎng)超過(guò)5秒，單片機(jī)將有信號(hào)輸出至語(yǔ)音電路，經(jīng)音頻放大電路放大，由喇叭發(fā)出報(bào)警或提示音，同時(shí)升降桿自動(dòng)升起，形成阻擋隔離帶。直到給定時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)正?；蛎}沖時(shí)間小于5秒，裝置才停止報(bào)警，阻擋隔離帶下降復(fù)位。

紅外線傳感器數(shù)量大于等于1，安裝在每層樓梯的進(jìn)口或出口處，多組紅外信號(hào)脈沖處理后，發(fā)送給邏輯電路。邏輯電路為或門(mén)電路。利用單片機(jī)智能處理脈沖次數(shù)和脈沖時(shí)長(zhǎng)，若數(shù)據(jù)異常就會(huì)發(fā)出提示音，有效防止公共樓道踩踏事件的發(fā)生。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.利用時(shí)間繼電器間斷掃描，全天候監(jiān)控。

2.利用傳感器檢測(cè)人體信號(hào)，在掃描脈沖時(shí)間內(nèi)，利用單片機(jī)計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)，智能處理脈沖次數(shù)和脈沖時(shí)長(zhǎng)，若數(shù)據(jù)異常，將發(fā)出提示音。

3.若掃描脈沖時(shí)間寬度過(guò)長(zhǎng)，時(shí)間延時(shí)繼電器工作，通過(guò)升降桿帶動(dòng)橡皮筋升降，達(dá)到提醒和升起欄桿的目的，形成阻擋隔離帶;或降下拉繩，讓跌倒的人及時(shí)站起來(lái)。若掃描脈沖時(shí)間寬度正常，阻擋隔離帶下降復(fù)位，能有效防止公共樓道踩踏事件的發(fā)生。

（指導(dǎo)老師：郭金虎 楊 ?。?/p>