一种基于人数统计的校园宿舍主动降噪系统的制作方法

本发明涉及室内降噪，特别是涉及一种基于人数统计的校园宿舍主动降噪系统。

背景技术：

近年来，随着我国高等教育规模的不断扩大，学校招生数量不断增加，校园宿舍也不断扩建，以方便学生住宿；一些学校的校园建立在比较安静的郊区，但出于交通方便的考虑，依然有一些学校的校园所在位置比较喧闹，并且，学校周边本身也会形成一个生活区域，噪声是无可避免的，在校园宿舍中，噪声可能会对学生的校园生活产生不良影响，使学生产生烦躁、焦虑等不良情绪；特别是在睡眠期间，如果受到噪声的影响，非常容易使学生从睡梦中惊醒，或者彻夜难眠，导致学生睡眠不足、精神不佳，进而不利于学生的正常学习。

因此，对于校园宿舍而言，降低噪音就成为了急需解决的问题，一般情况下，校园的降噪措施都是以被动降噪为主，如隔音门窗，隔音玻璃等，降噪效果并不明显，并且采用此类降噪方式，往往需要关闭门窗，不利于空气流动；因此，提供一种主动降噪系统来实现校园宿舍的降噪十分必要，但是，主动降噪系统往往需要供电，但是，在校园宿舍中没有人的情况下进行主动降噪时没有必要的，这样会浪费大量的电力资源，因此校园宿舍中的降噪条件控制十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于人数统计的校园宿舍主动降噪系统，能够通过统计宿舍内的学生数目来控制检测开关通断；并在检测开关导通时，通过检测到的噪声大小，控制降噪开关的通断；既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响，也避免了不必要的电力资源浪费。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于人数统计的校园宿舍主动降噪系统，包括供电电源、检测开关、降噪开关、人数统计模块、噪声检测模块和主动降噪模块；

所述降噪开关的电源输入端与供电电源连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；所述检测开关的电源输入端与供电电源连接，检测开关的电源输出端与噪声检测模块连接；

所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器，所述噪声传感器设置于宿舍内，噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接，电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，电压比较器的输出端与降噪开关的控制输入端连接；

所述人数统计模块包括微处理器和设置于宿舍门口的通道计数子模块，所述通道计数子模块的输出端与微处理器连接，微处理器的输出端与检测开关的控制输入端连接。

所述供电电源还直接与所述人数统计模块连接，为人数统计模块供电。

所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器，所述拾音器的输出端与反相器连接，反相器的输出端与扬声器连接。

所述通道计数子模块包括红外反射式通道计数器。

所述降噪开关和检测开关包括相同的开关电路。

所述开关电路包括pmos管t1和三极管q1，pmos管t1的源极s连接到开关电路的电源输入端；pmos管t1的漏极d连接到开关电路的电源输出端，pmos管t1的源极s和漏极d之间并联有第一电阻r1，pmos管t1的源极s还依次通过第二电阻r2和第三电阻r3连接到三级管q1的集电极c，pmos管t1的栅极g连接到第二电阻r2和第三电阻r3之间；三级管q1的发射极e接地，三极管q1的基极b与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端连接到开关电路的控制输入端。

本发明的有益效果是：本发明中，人数统计模块能够统计宿舍内的学生数目，在宿舍内有人时，控制检测开关导通，噪声检测模块开始工作，在宿舍内无人时，控制检测开关断开，噪声检测模块停止工作；从而避免了宿舍无人情况下，噪声检测模块所带来的电力资源浪费；噪声检测模块能够根据检测到的噪声大小，对降噪开关进行控制，从而控制主动降噪模块电源通断；避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪；从而本发明既减小了校园宿舍内较大的环境噪声对学生产生的影响，也避免了不必要的电力资源浪费；主动降噪模块中，通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声，送入反相器进行反相，生成与噪声同频率同振幅反相位的信号，再通过扬声器，发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声，从而达到降低噪声影响的效果，相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式，具有成本低、效果好，有利于空气流通的优势。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为开关电路的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于人数统计的校园宿舍主动降噪系统，包括供电电源、检测开关、降噪开关、人数统计模块、噪声检测模块和主动降噪模块；

所述降噪开关的电源输入端与供电电源连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；所述检测开关的电源输入端与供电电源连接，检测开关的电源输出端与噪声检测模块连接；

所述噪声检测模块包括噪声传感器、基准电压源和电压比较器，所述噪声传感器设置于宿舍内，噪声传感器的输出端与电压比较器的同相输入端连接，电压比较器的反相输入端与基准电压源连接，电压比较器的输出端与降噪开关的控制输入端连接；

所述人数统计模块包括微处理器和设置于宿舍门口的通道计数子模块，所述通道计数子模块的输出端与微处理器连接，微处理器的输出端与检测开关的控制输入端连接。

所述供电电源还直接与所述人数统计模块连接，为人数统计模块供电。

所述主动降噪模块包括设置于宿舍内的拾音器、反相器和扬声器，所述拾音器的输出端与反相器连接，反相器的输出端与扬声器连接。

所述通道计数子模块包括红外反射式通道计数器，当有人进入宿舍时，红外反射式通道计数器计数加一，当有人离开宿舍时，红外反射式通道计数器计数减一。

所述降噪开关和检测开关包括相同的开关电路。

如图2所示，所述开关电路包括pmos管t1和三极管q1，pmos管t1的源极s连接到开关电路的电源输入端；pmos管t1的漏极d连接到开关电路的电源输出端，pmos管t1的源极s和漏极d之间并联有第一电阻r1，pmos管t1的源极s还依次通过第二电阻r2和第三电阻r3连接到三级管q1的集电极c，pmos管t1的栅极g连接到第二电阻r2和第三电阻r3之间；三级管q1的发射极e接地，三极管q1的基极b与第四电阻r4的一端连接，第四电阻r4的另一端连接到开关电路的控制输入端。

本发明的原理如下：在校园宿舍内，通道计数子模块能够统计宿舍内的学生数目，并将学生数目传输给微处理器，当宿舍内学生数目为零（宿舍内没有学生时），微处理器输出低电平信号，控制检测电路断开，噪声检测模块停止工作，从而避免了宿舍无人情况下，噪声检测模块所带来的电力资源浪费；当宿舍内学生数目不为零时（宿舍内有学生时），微处理器输出高电平，控制检测开关导通，噪声检测模块开始工作。噪声检测模块能够根据检测到的噪声大小，对降噪开关进行控制，从而控制主动降噪模块电源通断；避免了环境噪声较小对室内环境进行不必要的降噪，具体地：检测开关导通后，噪声传感器能够实时采集环境噪声，并输出电压信号给电压比较器，输出的电压信号大小能够反映噪声的大小，当环境噪声较大，使得噪声传感器输出的电压信号大于基准电压源的电压时，电压比较器的同相输入电压大于反相输入电压，此时，电压比较器输出高电平到降噪开关的控制输入端，此时降噪开关导通，主动降噪设备开始工作，以实现校园宿舍内的降噪；当环境噪声较小，噪声传感器输出的电压信号小于基准电压源的电压时，电压比较器同相输入电压小于反相输入电压，电压比较器输出低电平到降噪开关的控制输入端，此时降噪开关截止，主动降噪设备停止工作，因此，通过噪声检测模块，能够根据噪声的大小，控制主动降噪设备的工作或停止，进而不仅能够实现较大噪声环境下实现主动降噪，也能在噪声较小的环境下关闭主动降噪设备以节约电力资源。在主动降噪过程中，通过拾音器采集校园宿舍内的环境噪声，送入反相器进行反相，生成与噪声同频率同振幅反相位的信号，再通过扬声器，发出与环境噪声同频率同振幅反相位的声波来抵消环境噪声，从而达到降低噪声影响，相比于传统关闭隔音门窗的被动降噪方式，具有成本低、效果好，有利于空气流通的优势。