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1、 i摘 要鉴于目前市场上已出现种类繁多的楼宇对讲机,本文论述了由AT89C51单片机构成的楼宇对讲机分机电路的设计过程，分析了楼宇对讲机分机的硬件组成，并详细介绍了各部分电路的工作原理。客人可以通过单元楼门口的数字键盘，选择欲访问的住户，通过语音电路，实现系统的对讲功能。另外，住户还可以电控开启门锁，访客通过数字键盘呼叫住户，得到住户的同意后访客才能进入楼内，从而限制了非法人员的进入。同时，若遇突发事件，住户亦可以通过该系统通知保安人员得到及时的支援和处理。测试结果表明,该线路失真率低于市场上同类产品。同时该机型结构简单小巧,操作方便,具有良好的实时性和快速性,因此具有良好的实用性。关键字：对
2、讲机 单片机 电路iiAbstractSince the present market has various kinds of building interphone, this paper briefly introduces the composition of the building by AT89C51 extension circuit structure and interphone, analyses the working process of building interphone extension of hardware, and introduces the wor
3、king principle of each part circuit. Guests can ChanYuanLou through the digital keyboard, choose to visit resident, through the voice circuits, realize the system function. In addition, residents can also open locks, visitors through the electronic digital keyboard, the resident called residents agr
4、eed to enter the building, visitors to limit the illegal workers. At the same time, if encounter emergencies, residents may also notify security personnel through this system has been timely support and processing. Test results show that the circuit distortion rate below market similar products. Thr
5、ough physical test and the type of simple structure, convenient operation, compact with good real-time and quickness, therefore has better practicability.Key words: interphone SCM electric circuit第一章 引言目录目 录摘 要IABSTRACTII第一章 引 言11.1课题的背景和意义11.2 近年来国内外研究的现状11.3 课题研究内容2第二章 方案论证与选择32.1 方案的论证32.1.1 单片机3
6、2.1.2 语音电路半双工与全双工42.1.3 无线系统与有线系统42.2 方案的总结4第三章楼宇对讲机分机电路的设计63.1 主控电路的设计63.1.1 低功耗收发器MAX48563.1.2 单片机AT89C5173.1.3 主控电路的设计143.2报警电路的设计153.2.1 7407的功能特点163.2.2 报警电路的设计173.3 开锁电路的设计183.3.1 继电器的工作原理183.3.2 开锁电路的设计233.4 语音电路的设计243.4.1 集成运算放大器的原理及特性243.4.2 语音电路的设计273.5 电源电路的设计293.5.1 LM78系列三端固定稳压器303.5.2
7、电源电路的设计323.6 软件设计333.6.1 软件设计流程图33结 论35参考文献36致 谢37附录1 楼宇对讲机分机电路原理图38附录2 系统程序39英文资料43中文翻译52iv35 第一章 引 言1.1 课题的背景和意义 楼宇对讲系统在国内的发展虽然时间不长，但由于其市场前景被商家们一致看好，时至今日，生产厂商已猛增至250家左右。楼宇对讲已经与电视监控、防盗报警、门禁管理、智能停车场等共同组成了安防产业。由于社会的进步，人类生活模式和思维模式的和改变，加之，随着经济的发展，社会阶层的分化加剧，社会治安情况的不容乐观，监控服务成为安防产业重要的技术支撑手段。基于网络的可视对讲研究，将更
8、加有利于提高市场竞争优势，提高自动化管理水平，提升管理效益。可视对讲系统根据信道中传输的信号分为：数字型和模拟型两种。数字型系统传输的是数字信号如声音、图像数字信号，但数字信号要受到频率带宽和处理机运算速率的影响。一般来说，数字信号传输中不可避免存在语音或图像信号的延时，出现语音或画面停顿现象。如果采用高速处理器和优秀的压缩算法以及足够的带宽技术，例如：采用DSP和FPGA作为处理机，工作在30 M高速环境，并采用32位高速A/D和D/A转换芯片，同时采用优秀的语音和图像压缩算法，将可以生产出高性能的数字系统。但是一个好的产品的市场推广价格因素具有重要的地位，数字系统由于需要高性能的芯片以及优
9、秀的压缩算法，所以一般需要很高的价格，数字系统的市场价格大大高于模拟系统，这就是数字系统很难市场推广的理由。而采用微处理器控制的模拟通信可视对讲系统却具有很大的市场，该系统在延时性、抗干扰性、低价位、易调试等方面具有显著的优势。1.2 近年来国内外研究的现状对讲系统从上个世纪90年代兴起于日本和欧美，在欧美国家、香港、台湾等地区己经采用了近20年，国外的可视对讲产品主要有韩国和日本品牌。自从1992年起，国外的楼宇对讲产品制造商，陆续到中国大陆开拓市场。楼宇对讲产品最早进入国内市场的是单户型与单元型楼宇对讲产品，并且功能比较单一，只能简单实现访客系统的基本功能。自从2000年以来，有实力的生产
10、厂家集中开发联网型楼宇智能产品，楼宇智能系统的集成度越来越高，首先实现了多门口机与多管理机系统，接着集成了安防报警、小区服务及信息发布等功能，另外还有一些厂家还集成了三表远抄、监控以及巡更等系统，产品的性能也有进一步提高。对讲系统的数字化、网络化、信息化以及智能化是楼宇监控今后发展的主要方向。当前采用的可视对讲系统是通过遥控摄像机及其辅助设备（如镜头，云台等）直接监看被监视场所的情况，把被监视场所的图像和声音传送到监控中心，用长时间录像机将图像记录在录像带上，为突发事件的及时反应和以后处理提供了方便条件和重要依据。虽然闭路电视监控系统在银行、商场等公共场所应用广泛，但是在居住小区和楼宇公共安全
11、防范系统中的应用却很少，一个重要的原因就是闭路电视监控系统所需的多画面分割器、长时间录像机等硬件设备价格昂贵。随着可视对讲产品成本的进一步降低、市场继续扩大、新技术的不断引入，可视对讲产品的功能也日趋多元化。如门口机模块中引入图像识别技术、指纹识别技术使系统更加人性化;采用音频和视频数字化技术、ARM嵌入式技术可以使系统直接接入宽带网络;采用蓝牙技术可以实现免布线的无线楼宇对讲系统等网。目前，规模较大的生产厂家在销售、工程安装、服务方面的成本居高不下，然而随着产品日趋标准化，工程安装服务社会化，产品成本也会逐步降低。总之，楼宇可视对讲产品的发展已经到了一个全新的阶段，但是还有很多方面不很成熟，
12、未来楼宇可视对讲产品将向新的高度发展。1.3 课题研究内容设计一款结构简单、操作方便、成本低的楼宇对讲机分机电路，以实现访客与住户对讲。住户可遥控开启防盗门，同时，若有突发事件，住户亦可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。第二章 方案论证与选择2.1 方案的论证2.1.1 单片机单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)，简称单片机计算机。就是将CPU、RAM、ROM、定时/计时器和多种接口集成在一块芯片上的微型计算机。本设计室采用AT89C51单片机。AT89C51是美国ATMAL声场的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的
13、只读程序存储器（EPROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMAL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个十六位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但 RAM，定时/计数器串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM的内容，
14、但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作指导下一硬件复位。AT89C51主要性能参数：l 与MCS-51产品指令系统完全兼容l 4k字节可重擦写Flash闪速存储器l 1000次擦写周期l 全静态操作：0Hz20MHzl 三级加密程序存储器l 128*8字节内部RAMl 32个可编写I/O线l 2个十六位定时/计数器l 6个中断源l 可编程串行UART通道l 低功耗空闲和掉电模式2.1.2 语音电路半双工与全双工半双工通信就是若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，
15、通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟，但其电路设计相对比较简单，而且节省资源，适合在楼宇对讲使用。当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工通信方式。在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误的交互式应用十分有利。这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时，需要2 根数据线传送数据信号。虽然这种方式比较方便，但其电路设计相对复杂，而且应用在楼宇对讲中比较浪费。2.1.3 无线系统与有线系统有线系统就是系统所需要的所有的零部件都是用看的见的电线进行连接的，这种方式比较浪费，而且在连接是的工作量比较大，但其工作性能比较可靠、稳定，适合应用于中小型电路。无线系统就是没有了看的见的电线的连接，主要靠的就是无线的发射和接受装置进行信号的传输。虽然这种方式使用比
