隨著現代社會經濟的高速發展，城市人員流動量的大大增加，為保證公共場所高密度人群高效、有序地流動，以及一些區域之間不能隨意互通的特殊要求，相應的人行通道控制與管理設備發揮了越來越重要的作用。本文采用新一代高性能ARM處理器STM32為核心控制器，設計了一種智能型人行通道控制系統，可根據現場的通行要求設定通道的開啟和方向控制，為大型公共場所的出入人員提供文明、有序的通行方式，為有效地管理人員流動提供了方便。

1、系統總體設計

本系統主要包括中央控制模塊、電機控制模塊、人機交互模塊、報警提示模塊、通道方向指示模塊、數據通信模塊和電源管理模塊。具有性能可靠的安全保護和報警裝置、通道方向指示以及可擴展的大屏幕LED點陣顯示界面。系統組成如圖1所示。

圖1 ?系統組成框圖

（1）STM32微處理器模塊：實現信號處理與協調控制。

（2）電機控制模塊：實現通道閘門的開放和關閉操作。

（3）信號輸入處理模塊：輸入信號主要包括刷卡信號，光電傳感器的定位信號，閘門定位信號，上位機通信控制信號等等。

（4）人機交互模塊：包括鍵盤和液晶顯示。鍵盤顯示用來完成系統參數設置以及動作方式指示等。

（5）報警系統模塊：在非正常情況下，實現聲光報警。

（6）通道方向指示模塊：LED點陣顯示進出通道方向。

（7）串行通信模塊：采用RS485接口，實現遠距離的多機控制。

（8）電源系統模塊：主要包括正常工作電源、電源切換和蓄電池3個部分。整個電源系統內部協調運作，可實現閘門斷電擺臂自動擺開、上電自動閉合，符合消防設計要求。

本系統的控制信號輸入有4種，分別是刷卡信號、光電傳感器的定位信號、閘門定位信號、上位機通信控制信號等。信號經STM32采集后，控制電機系統的運作，如遇到非正常情況，將啟動報警和故障自檢功能，并且能夠使系統實現防夾、防沖功能，避免意外傷害。鍵盤顯示模塊可編程實現設備的運行狀態。

2、系統硬件設計

2．1、核心微處理器STM32F103

本設計方案采用意法半導體（ST）公司的STM32F103微處理器，此處理器基于32位的Cortex－M3RISCCPU，該內核是專門設計于滿足集高性能、低功耗、實時應用、具有競爭性價格于一體的嵌入式領域的要求。此芯片的快速反應能力、低功耗以及穩定性，完全符合本設計的要求。

STM32F103對電機控制有強大優勢：

（1）強大的Cortex－M3內核；

（2）帶有死區產生功能的能產生6個PWM的高級定時器；

（3）眾多的PWM輸出使其可以驅動多個直流有刷電機、步進電機或者通用電機；

（4）2/3個ADC，各帶有獨立的采樣保持電路，12位精度，1ms的轉換時間；

（5）無傳感器矢量控制算法時間小于21ms。