一種新型樓宇對講機分機的設計

作者：時(shí)間：2008-05-29 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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　　樓宇對講系統是在各單元口安裝防盜門(mén)，由小區總控中心的管理員總機、樓宇出入口的對講主機、電控鎖、閉門(mén)器及用戶(hù)家中的可視對講分機通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )組成，以實(shí)現訪(fǎng)客與住戶(hù)對講。住戶(hù)可遙控開(kāi)啟防盜門(mén)，各單元梯口訪(fǎng)客通過(guò)對講主機呼叫住戶(hù)，對方同意后方可進(jìn)入樓內，從而限制了非法人員進(jìn)入。同時(shí)，若有突發(fā)事件，住戶(hù)亦可通過(guò)該系統通知保安人員以得到及時(shí)的支援和處理。目前，市場(chǎng)上樓宇對講機種類(lèi)繁多，但因其價(jià)格昂貴、操作麻煩等諸多原因，限制了其廣泛應用。本文介紹了一種新型的對講機分機并詳細介紹了該型分機各部分的設計，其結構簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，具有廣闊的前景。

　　1 分機各部分的設計

　　1.1 電源

　　電源的設計如圖1所示，電源是為了給電路各部分提供穩定有效的工作電壓，圖中R1是一個(gè)阻值為5Ω、額定功率為2 W的電阻，外部輸入一個(gè)15 V的電壓，經(jīng)R1分壓，對極性電容A1和普通電容C1充電，同時(shí)進(jìn)入LM7805穩壓管，再對極性電容A2和普通電容C2充電。實(shí)驗證明，只要各電容值選擇合適，便會(huì )在A(yíng)點(diǎn)得到12 V的電壓值，在B點(diǎn)得到5 V的電壓值，分別提供給語(yǔ)音電路和單片機作為工作電壓。

　　1.2 主控電路

　　圖2為分機主控電路設計圖，該機型選用AT89S52單片機作為控制芯片，具體操作功能通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)實(shí)現。如圖，當單元樓梯口訪(fǎng)客通過(guò)對講主機呼叫住戶(hù)時(shí)，其發(fā)出的信號便經(jīng)過(guò)圖右下角的485總線(xiàn)再通過(guò)MAX485芯片傳給單片機，AT89S52單片機收到該信號后就會(huì )在程序的控制下，在P24管腳產(chǎn)生一個(gè)高電平，再通過(guò)電阻為三極管T3提供基極電流，T3導通，振鈴工作，發(fā)出聲音，呼叫住戶(hù)。住戶(hù)聽(tīng)到鈴聲后，可選擇3種操作方式：開(kāi)鎖、監視、呼叫。"開(kāi)鎖"即給單片機及控制回路發(fā)出命令，直接打開(kāi)單元門(mén)，讓訪(fǎng)客進(jìn)來(lái)，這一操作適用于緊急情況。"監視"即打開(kāi)視頻設備，并給安裝在單元門(mén)口的攝像頭發(fā)出命令使其開(kāi)始工作，然后通過(guò)安裝在家中的顯示器讓住戶(hù)看到單元門(mén)口的情況，即看看是誰(shuí)來(lái)訪(fǎng)，這一過(guò)程的實(shí)現是通過(guò)驅動(dòng)P11口輸出電路來(lái)實(shí)現的，如圖3所示。"呼叫"即啟動(dòng)音頻線(xiàn)路與訪(fǎng)客進(jìn)行通話(huà)，這一過(guò)程的實(shí)現是通過(guò)驅動(dòng)P10口輸出電路來(lái)實(shí)現的，如圖4，圖5所示。

　　以上3種操作，不論住戶(hù)進(jìn)行哪種操作，即AT89S52單片機的P13，P14，P15三個(gè)管腳，不論哪個(gè)管腳被嵌拉成低電平，單片機都會(huì )在程序控制下，在P26管腳產(chǎn)生一低電平，占線(xiàn)指示燈亮，表明住戶(hù)分機正在工作。

　　1.3 視頻電路

　　當住戶(hù)進(jìn)行"監視"操作時(shí)，則驅動(dòng)視頻電路工作，如圖3所示，在A(yíng)點(diǎn)加15 V的工作電壓，圖2中"監視"鍵按下，P11口就會(huì )產(chǎn)生一高電平，通過(guò)電阻為T(mén)1管提供基極電流，T1導通，T2管也就有了基極電流，T2導通，在LM7812穩壓管的1端口，15 V電壓經(jīng)過(guò)一個(gè)管壓降仍大致維持在15V左右，經(jīng)過(guò)LM7812穩壓管，在3端口就能得到一個(gè)較為穩定的電壓值，為顯示器提供穩定的工作電壓，顯示器3，4端口用于接收從攝像頭傳送來(lái)的數據，這樣住戶(hù)便可通過(guò)顯示器看到單元門(mén)口的情況。

　　1.4 音頻電路

　　當用戶(hù)進(jìn)行"呼叫"操作時(shí)，則驅動(dòng)音頻電路工作，如圖4所示。同理，P10口產(chǎn)生一高電平導通T2和T3，B點(diǎn)加12 V電壓，C點(diǎn)就會(huì )得到大致12 V的電壓值，為音頻電路提供工作電壓。

　　音頻電路的主要部分如圖5所示，圖4中得到的VDD電壓經(jīng)過(guò)穩壓處理后再接入該線(xiàn)路。如圖，住戶(hù)在活筒MIC處說(shuō)話(huà)，聲音經(jīng)話(huà)筒處理成為電信號進(jìn)入線(xiàn)路，經(jīng)過(guò)極性電容C31再進(jìn)入放大器U6A，其放大倍數可通過(guò)調整電阻R38和R42的值來(lái)實(shí)現。信號經(jīng)U6A放大后到其1端口，再由跟隨器U6C輸出到D端，再轉換為聲音信號，讓訪(fǎng)客聽(tīng)到。若訪(fǎng)客說(shuō)話(huà)，其聲音處理成電信號后則從D端輸入，經(jīng)過(guò)極性電容C34再進(jìn)入放大器U6C，其放大倍數可通過(guò)調整電阻R45和R46的值來(lái)實(shí)現。信號放大后傳輸到E點(diǎn)，再轉換為聲音信號，經(jīng)揚聲器輸出，讓住戶(hù)聽(tīng)到。這樣，就實(shí)現了住戶(hù)與訪(fǎng)客之間的對話(huà)。

　　2 仿真測試

　　2.1 波形測試

　　首先，利用Multisim軟件對線(xiàn)路進(jìn)行輸入輸出波形測試。人聲頻率大致在90～3 000 Hz范圍內，本文中選用1 000 Hz作為測試頻率，如圖5所示，在MIC端輸入1 000 Hz的正弦波，相當于住戶(hù)對訪(fǎng)客說(shuō)話(huà)，調整R38和R42的阻值使U6A的放大倍數為12，則在D端得到的輸出波形如圖6所示。