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1、基于单片机 AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计XXX（物理科学与信息工程学院，湖南 吉首 416000）摘要智能棒宇可视对讲系统是应用了单片机编程技术，串行通信、摄像及视频显示技术而设计的一种访客识别电控信息管理的智能系统。本文介绍了一种用单片机AT89C2501来控制的楼宇直按可视对讲门铃系统的工作原理，并给出了其完整的硬件电路和软件的设计方案与实现方法。为完善系统功能，特增加红外防盗模块，本文并对该模块进行详细的介绍。 关键词：可视对讲门铃；AT89C51单片机；音频和视频信号 ；串行通信Building straight by visible interphone doo
2、rbell system design Based on AT89c51 Single Chip MicrocomputerXXX(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou,Hunan 416000)AbstractIntelligent great yu visible interphone system is applied the microcontroller programming techniques, serial communication, camera and video display t
3、echnology and design a visitor recognition electronic information intelligent management system. This paper introduces a kind of control with single-chip computer AT89C51 visible the bell system works. And given its complete hardware circuit and software design and realization.Keywords:Visible inter
4、phone doorbell; AT89C51 single chip microcomputer; video collecting and disphy;series communication目目 录录摘摘 要要.IAbstract.I第一章 绪 论.1第二章 楼宇直按可视对讲门铃系统工作原理.22.1 系统模块组成.22.2 系统简单功能描述.2第三章 硬件电路设计及实现.43.1 呼叫铃音产生调理模块设计及实现.53.2 主机键盘、呼叫及摘挂机检测模块设计及实现.53.3 视频采集调理模块和视频及音频控制模块设计及实现.63.4 开锁及其控制模块设计及实现.63.5 输出音频前置调理
5、模块设计及实现.73.6 输入音频后置调理模块设计及实现.7第四章 系统软件设计及实现.84.1 门口机模块软件设计.84.2 住户分机模块软件设计.84.3 键盘软件设计.8第五章 结束语.10参 考 文 献.11第一章 绪 论随着社会经济的发展人们越来越追求自己的生活居住质量。可视对讲门铃突破了铃声叫人开门的原始功能，越来越受到了用户的欢迎和喜爱。由 8051单片机控制实现的可视对讲门铃，可方便地实现门铃一响即时显示来人影像；双方相互通话；可随时查看室外情况有多住户群防作用；具有报警功能，能发出报警声和报警信号；监视主动性，室内可监视室外情况，而来人则无法确定室内是否有人。在城市居民日常生
6、活中，防盗门上的门铃用得比较频繁，但这种门铃不具有对讲功能，并且可视性也不好，这给市民的日常生活带来了诸多的不便。例如当有人按门铃时，房主一般走到 f-I El，通过防盗门上所谓的“猫眼”来辨认来访者是谁，这不仅费劲而且当来访者是你不愿接见的人时由于走动到门口发出的脚步声已告知来访者你在家，有时碍于情面，你不得不接见来访者。本文介绍的楼宇防盗直按可视对讲门铃系统很好的解决了这些问题，该系统特别适于居民楼单元入口处防盗门安装使用。第二章 楼宇直按可视对讲门铃系统工作原理2.1 系统模块组成图 2.1 楼宇直按可视对讲门铃系统工作原理框图该门铃系统以单片机 AT89C2051 作为控制核心，配以视
7、频采集调理、呼叫铃音产生调理、主机键盘、音频输入后置调理、开锁及控制、音频输出前置调理、呼叫检测、视频及音频控制、摘挂机检测等模块组成。2.2 系统简单功能描述当来人按下房号键时，呼叫铃音产生模块产生的铃音信号经铃音调理模块调理后，一路经主机音频输入调理模块调理送喇叭供来人听铃音；另一路经房号键送分机喇叭产生呼叫主人的铃音，同时送入呼叫检测模块，AT89C2051 通过 P17 脚检测到门铃呼叫信号，其 P16 脚输出启动视频及音频信号到视频及音频控制模块，同时进行 30s 定时。若主人不在家或通过辨认不接见来人，则 30s后 P16 脚输出关视频及音频信号；若决定接见来人，则摘机。AT89C
8、2051 通过P33 脚检测到已摘机，则终止 30s 定时进入通话。主人的话音音频信号经过前置调理模块调理后，由 AI/O 线传到主机音频输入调理模块调理后送喇叭供来人听话，而来人的话音音频信号经前置调理模块调理后混入 AI/O 线，由分机音频调理模块从 AI/O 线取出调理后送耳机发声，完成通话。主人通过通话询问并从显示器中观察来人，决定接见则按下开锁键，AT89C2051 检查到后其 P15 脚输出开锁信号到开锁控制模块，经 AI/O 线送到门口主机的开锁模块，控制防盗门电控锁动作，门被打开。主人挂机，AT89C2051 通过 P33 脚检测到挂机，则P16 脚输出关视频及音频信号，恢复收
9、铃状态。另外，主人还可按主动监视键，来显示来人或查看门外的情况。室外主机各电路模块的主要功能如下。电源：负责给主控制器的各部分供电。键盘：提供按键号码，有主控制器负责处理和传送按键信息等。显示屏：用来屁示时间呼叫号码等。存储器：用来存储摄像头采集的视频，通话记录等。视频控制：控制 CMOS 摄像头拍摄的信号，有主控制器控制其模拟量通道的开启。对讲控制：控制音频信号的采集急模拟量通道的开启。开锁控制：控制楼门门锁的开启与关闭。第三章 硬件电路设计及实现b.室内分机a.室外主机图 3.1 楼宇直按可视对讲门铃系统硬件电路原理图。3.1 呼叫铃音产生调理模块设计及实现铃音信号可用软件或硬件模拟合成，
10、也可用集成音乐片。经综合考虑，选用可用于线性放大器和 RC 振荡器的六反相器 4069、配以图 2 a 中R1R11、C1C4、Q1（9014） 、Q4（A940） 、D2 来模拟合成铃音信号。其中C1、C2 串联得到 0.5 电容，与 R1、R2 及 4069 的 1、2 两个反相器构成 RC 振荡电路以产生合成铃音的所需的信号，该信号经 4069 第 3 个反相器反相，R3限流送 Q1 的 b 极，放大后的信号一路由 Q1 的 e 极输出并经 R5、R6 和 4069第 6 个反相器组成的线性放大器放大后，与 Q1 的 c 极输出的一路放大信号混合，再经 4069 第 5 个反相器反相，然
11、后与 C3 从 Q1 的 e 极取得的另一路信号混合，最后由 4069 第 4 个反相器反相得到合成的模拟铃音信号输出。Q4、R7R11、C4、D2 为 4069 提供工作电源。当无房号键按下时，限流电阻R8 断路，因 R7 的偏压，Q4 截止；当按下房号键时，Q4 导通，c 极输出电压，一路经 R9、R10 分压，C4 滤波提供 4069 的工作电压，起到了保护 4069 的作用；另一路经 D2 单向截止，R11 降压后提供呼叫时 LM386 等的工作电压。为提高输出铃音信号的驱动能力和传输距离，设计了图 2a 中由限流电阻R12R14、Q2（9015） 、Q3（8050） 、D1、C5、C7 组成的铃音调理模块。当按下房号键时，铃音信号经 R12 限流后由 Q2 的 e 极输入，c 极输出到 Q3 的 b 极进行放大后从 Q3 的 c 极输出，一路由 C5 取出，经 LM386 再次放大后送主机喇叭供来人听呼叫铃音；另一路由 C7 取出混入 HJK 线，经按下的房号键直接送分机喇叭产生呼叫主人的铃音。D1 起单向截止作用。3.2 主机键盘、呼叫及摘挂机检测模块设计及实现主机键盘所有房号键的一端连主机的 HJK，另一端各自连对应分机的X0X。为便于来人在光线暗淡或夜间辨认房号键，设计了由发光二极管 LED 构成的键盘光源系统
