CN108074559A - 一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***,包括供电电源、红外感应模块、窗户感应模块、主动降噪模块、红外感应开关和降噪开关；所述红外感应开关的电源输入端与供电电源连接，红外感应开关的电源输出端与降噪开关的电源输入端连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；所述红外感应模块包括红外人体感应器和第一微处理器；所述窗户感应模块包括第二微处理器和多个设置于宿舍各个窗户上的开门感应器。本发明提供了一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，既减小了开窗带来的噪声影响，也避免了不必要的电力资源浪费。

Description

一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***
技术领域
本发明涉及室内降噪，特别是涉及一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***。
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，如隔音窗户，隔音玻璃等，但是为保证空气的流通，经常需要打开窗户进行通风，以保持空气流动；在打开窗户后，被动降噪方式无法有效隔离环境噪声，可能对学生的学习和休息带来不利影响，所以宿舍内的主动降噪很有必要，宿舍的主动降噪一般需要电源供电，一般情况下，窗户打开方式有两种，一种是定时自动打开，一种是手动打开，窗户自动打开时，宿舍内可能没有学生，这种情况下，进行主动降噪意义，反而会浪费电力资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，能够在校园宿舍窗户打开，且宿舍有人的情况下进行主动降噪，既减小了开窗带来的噪声影响，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：一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，包括供电电源、红外感应模块、窗户感应模块、主动降噪模块、红外感应开关和降噪开关；
所述红外感应开关的电源输入端与供电电源连接，红外感应开关的电源输出端与降噪开关的电源输入端连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；
所述红外感应模块包括红外人体感应器和第一微处理器，所述红外人体感应器的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的输出端与红外感应开关的控制输入端连接；
所述窗户感应模块包括第二微处理器和多个设置于宿舍各个窗户上的开门感应器，所述开门感应器的输出端与第二微处理器连接，第二微处理器的输出端与降噪开关的控制输入端连接。
所述供电电源还分别与红外感应模块和窗户感应模块连接。
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。
所述红外感应开关和降噪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，窗户感应模块能够检测宿舍内窗户的开闭情况，在窗户打开时，控制降噪开关导通，红外感应模块能够检测宿舍内是否有人，在宿舍有人时，控制红外感应开关导通；只有在降噪开关和红外感应开关同时导通时，主动降噪模块才开始工作，进行主动降噪，既减小了开窗带来的噪声影响，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，能够有效降低开窗时的环境噪声，为学生提供良好的学习和休息环境。
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，一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，包括供电电源、红外感应模块、窗户感应模块、主动降噪模块、红外感应开关和降噪开关；
所述红外感应开关的电源输入端与供电电源连接，红外感应开关的电源输出端与降噪开关的电源输入端连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；
所述红外感应模块包括红外人体感应器和第一微处理器，所述红外人体感应器的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的输出端与红外感应开关的控制输入端连接；
所述窗户感应模块包括第二微处理器和多个设置于宿舍各个窗户上的开门感应器，所述开门感应器的输出端与第二微处理器连接，第二微处理器的输出端与降噪开关的控制输入端连接。
所述供电电源还分别与红外感应模块和窗户感应模块连接。
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。
所述红外感应开关和降噪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。
本发明的工作原理如下，在校园宿舍的窗户关闭情况下，可以隔离大部分的环境噪声，但是宿舍常常需要通风换气，所以一般需要定时开启，在窗户开启后，无法有效的隔离环境噪声，故本申请通过窗户感应模块中的开门感应器采集窗户的开闭状态，并传输给第二微处理器，当窗户开启时，第二微处理器（输出高电平）控制降噪开关导通，当窗户关闭后，第二微处理器（输出低电平）控制降噪开关截止；考虑到窗户开启后，宿舍内可能没人，这个时候即使存在环境噪声，也并没有必要进行主动降噪，故本申请还设置有红外感应模块，当红外感应模块中的红外人体感应器感应到宿舍内的学生时，第一微处理器（输出高电平）控制红外感应开关导通，当红外人体感应器无法感应到宿舍内的学生时，第一微处理器（输出低电平）控制红外感应开关截止；只有在降噪开关和红外感应开关同时导通时，主动降噪模块才开始工作，进行主动降噪，既减小了开窗带来的噪声影响，也避免了不必要的电力资源浪费（宿舍内无人主动降噪带来的电力资源浪费）。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，能够有效降低开窗时的环境噪声，为学生提供良好的学习和休息环境。

Claims (5)

1.一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：包括供电电源、红外感应模块、窗户感应模块、主动降噪模块、红外感应开关和降噪开关；
所述红外感应开关的电源输入端与供电电源连接，红外感应开关的电源输出端与降噪开关的电源输入端连接，降噪开关的电源输出端与主动降噪模块连接；
所述红外感应模块包括红外人体感应器和第一微处理器，所述红外人体感应器的输出端与第一微处理器连接，第一微处理器的输出端与红外感应开关的控制输入端连接；
所述窗户感应模块包括第二微处理器和多个设置于宿舍各个窗户上的开门感应器，所述开门感应器的输出端与第二微处理器连接，第二微处理器的输出端与降噪开关的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：所述供电电源还分别与红外感应模块和窗户感应模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
4.根据权利要求1所述的一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：所述红外感应开关和降噪开关包括相同的开关电路。
5.根据权利要求4所述的一种基于窗户开闭及红外感应的校园宿舍主动降噪***，其特征在于：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。
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