楼宇对讲系统.docx
《楼宇对讲系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《楼宇对讲系统.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
楼宇对讲系统
课程设计任务书
学生姓名：
定京专业班级：
信息sy0901
指导教师：
张晓梅工作单位：
信息工程学院
题目:
楼宇对讲系统
课程设计目的：
设计一个包括房间号输入键盘、编码、解码、呼叫振铃，双工语音通信的电路系统。
课程设计内容和要求：
1）设计出系统框图以及各单元的具体电路
2）键盘为4×3阵列
3）能够对按键进行编码和解码，并且可以仿真实现
时间安排：
序
号
阶段内容
所需时间
1
方案设计
2天
2
硬件设计
3天
3
软件设计
3天
4
系统仿真
2天
5
系统调试
3天
6
答辩
1天
合计
14天
指导教师签名：
2011年月日
系主任（或责任教师）签名：
2011年月日
摘要
非可视楼宇对讲系统是为了方便小区的管理而设计的一种对讲体系。
当有来访者时，来访者可通过在门口机上输入某个房号，来达到呼叫此住户的目的，然后，访客在得到住户的开锁许可后方可进入。
系统主要采用总线直按式单通系统实现电路功能，运用双音多频编译码原理实现各户与主机之间的对应关系，既方便、又是更加的人性化，将音频放大电路、通话电路、呼叫电路，主控电路等一些基本电路组合起来，主要的复杂功能通过各种主要芯片来实现。
最终达到为小区住户提供既快捷方便，又安全的管理服务，实现小区住户的高效智能管理。
关键词：
对讲系统开锁管理服务双音多频智能管理
Abstract
Buildingnon-visualintercomsystemistofacilitatethemanagementofresidentialintercomsystemsdesignedforakindofintercomsystem.Whenavisitorcoming,Visitorscanentertheplaneatthegatetoaroomnumbertoachievethepurposeofcallingthishousehold.Thenvisitorsareunlockingthetenantspermissionbeforeentering.Inaddition,Whenresidentsenterthecell，theycanentertheplaneatthegatepriortosetpasswordforautomaticdoorunlocking.Systemismainlyfortheresidentialtenantsquickandeasy,andsecuremanagementservices.Intelligentmanagementtoachieveefficientcell.SystemismainlyachievedusingDTMFcontrolledcircuitfunction,universalcodingtheorytoachievefulluseofthehouseholdandthecorrespondencebetweenthehost,isconvenient,itismorehumanized,theaudioamplifiercircuit,thecallcircuits,digitalcircuits,thebasiccircuittogether,themainfunctionofthecomplexityofthemajorchipachievedthrough.Fortheresidentialtenantsultimatelybothquickandeasy,andsecuremanagementservices,toachieveefficientintelligentmanagementofdistrictresidents.
KeyWords:
IntercomSystems;unlocking;ManagementServices;DTMF;intelligentmanagement
目录
摘要Ⅰ
ABSTRACTⅡ
第一章方案设计5
1.1呼叫电路5
1.2发码电路5
1.3主控电路6
1.4开锁电路和功放电路6
1.5HT-998F直按四总线单通分机电路6
第二章芯片说明9
2.1w91419芯片简介9
2.2MT8870芯片简介11
2.3LM386芯片简介12
第三章楼宇对讲系统中各项功能电路的分析14
3.116V直流电源设计14
3.2直按四总线单通分机电路14
3.3译码器电路原理图设计16
3.4主/分机音乐功能17
第四章楼宇对讲系统实验框图18
4.1楼宇对讲系统框架图（如图4-1系统框架图）18
4.2总电路图19
小结20
参考文献21
第一章方案设计
总线制直按式单通楼宇对讲开锁电话系统,这种电路的每户一条呼叫线为公用一条呼叫线。
接线为通话线、呼叫线、开锁/受话线和地线共4条总线，施工和维修十分方便。
其门口主机面板结构和来客的操作方式为“10l”、“102”的直按形式,但按键按下时不再是分线方式采用的简单电平变化，而是对应于每个房户发出不同的编码信号，各房分机内置的解码器在收到与房号相同的编码呼叫信号时启动电子开关使该分机响铃，摘机可双工通话和按键遥控开电控门锁。
由呼叫电路、发码电路、主控电路、开锁电路和功放电路等组成
1.1呼叫电路
当2号呼叫线所并接的各台分机中的某一台分机收到主机发出的对应编码
信号时.其内部的开关管接通分机扬声器，呼叫线对地形成环路，R22为VT1提供偏置，VT1导通，IC5音乐片得电工作，“叮咚”音乐由VT3放大、VT2射随输出经2号呼叫线驱动分机扬声器发声;C7和R1D送“叮咚”声去功放块IC3使主机响回铃声。
图4.1HT-998D直按式主机电路
1.2发码电路
上图中IC1是普通电话常用的DTMF双音频发码集成电路W91419，其R1一R4和C1一C3引出脚组成的行列矩阵控制其
脚发出对应于电话键盘的“0一9,*、#”共12个双音频组合码。
门口主机面板将l2个码以由下到上双排直按房号“101-601”、“102一602”形式分布，如1ClQ脚R1与①脚C1连通时发“1”这个双音频码，而在直按机的面板上标为“101”房号。
IC1
脚输出的DTMF音频码由C2和R3送、VT4放大，经R40和C14,VT7输至1通话线去分机。
1.3主控电路
主控电路;由IC2A/IC2B的R-S触发器和开关管VT5,VT7等组成。
发码块ICl⑨脚M平时为高电平，反相器IC2D输出低电平，二或非门IC2A/IC2B组成的R-S单稳态触发器处静态:
IC2B④脚输出低电平，开关管VTS/VT7截止，通话线无信号输出;IC2A
脚输出高电平，VD1l和VD12关闭功放块IC3和1C4，主机静音。
当来客按主机键盘时，IC1⑨脚M变为低电平，IC2D输出高电平触发IC2A/IC2B单稳电路，输出翻转:
IC2B
脚变高电平，R31使VT5/VT7导通，将VT4放大了的双音频信号送1号通话线去各分机识码:
IC2A③脚变低电平，VDl1和VD12截止，功放块IC3和IC4进人工作状态二IC2B翻转后，其④脚高电平经R9为C5充电，CS上的电压逐渐上升，当电压幅度达到电源电压的一半时触发器翻转回静态，选择R9和CS值可使主机工作时间控制在2分钟左右。
开关管VT6亦受、VT5控制，提供安装于主机内部的用于可视系统摄像头的工作电源，非可视型主机、VT6等可省略。
1.4开锁电路和功放电路
在图4.1电路中的2L1安装在电源箱内，采用高导磁率磁罐绕制，要求电感量大于1H,直流电阻值小于4SZ，串联在十15V电源和通话线之间.既能为各并联分机供电;又因其电感量大、交流阻抗高不会造成对通话信号的分流。
1.5HT-998F直按四总线单通分机电路
图4.2
原理图见图4.2。
VT6射随输出提供译码和通话电路所需的5V稳压电源，滤波电容C5接于、VT6基极和射极之间，具有交流阻抗高的特点，对通话线信号影响小。
IC1为通用DTMF双音频解码集成电路MT8870口主机发来的双音频呼叫信号由C1和R1输人IC1③脚前置放大，放大倍数为R2/R1，再经内置网络滤波、比较、译码，当认定输入的DTMF信号有效时，其数据判定
脚DV由低电平变为高电平，
-
脚以二进制8421码方式锁存并输出数据（见表）。
比如来客
按主机“101”房号键盘时，实际发出的是“l”这个十进制数的双音频组合码，其低频组频率为697Hz,高频组频率为1209Hz,MT8870收到该码并认定有效后其
-
脚输出对应的二进制8421码“0001”，即
一
脚为低电平，
脚为高电平。
每台分机根据房号用不同极性接法的VDI一VD4四只二极管进行编号，方法是将表I中对应于D8一DI的四个引出脚的低电平“0”的管脚用正向二极管接至A点，高电平“1”的管脚用反向二极管接至B点。
如“101”房号的二进制码为“0001”，接法为三只二极管VDl一VD3正极分别接IC1
一
脚，负极接A点;另一只二极管VD4负极接IC1.脚，正极接B点，如图4.3所示。
未收码或码值不符时VT3集电极为低电平，开关管VT1,VT2截止。
当收码值相符:
图7“101”分机收到“0001”码时，VD1一VD3因正极端为低电平“0”而截止，VT3基极无偏压而截止;VD4和VD5因负极端为高电平“1”亦截止，R4接入的6V电压经VD7为CI2充电，R8使VT1/VT2导通，2呼叫线经VT2、分机乎柄开关S1一1接扬声器BLl，主机门铃电路启动发声。
第二章芯片说明
2.1w91419芯片简介
图5中的IC1是普通电话常用的DTMF双音多频砝码集成电路w91419,其R1-R4和C1-C3引出脚组成的行列矩阵控制其12引脚发出对应于电话键盘的“0-9，*，#”共12个双音多频组合码。
门口主机面板将12个码以由下到上双排直按房号“101—601”、“102—602”的形式分布。
引脚图如下：
房号
十进制
二进制
发码低频组
发码高频组
D8
D4
D2
D1
101
1
0001
697
1209
0
0
0
1
102
4
0100
770
1209
0
1
0
0
201
2
0010
697
1336
0
0
1
0
202
5
0101
770
1336
0
1
0
1
301
3
0011
697
1477
0
0
1
1
302
6
0110
770
1477
0
1
1
0
401
7
0111
852
1209
0
1
1
1
402
*
1011
941
1209
1
0
1
1
501
8
1000
852
1336
1
0
0
0
502
0
1010
941
1336
1
0
1
0
601
9
1001
852
1477
1
0
0
1
602
#
1100
941
1477
1
1
0
0
直按式编码主\分机房号和编解码状态对照表：
表1
2.2MT8870芯片简介
MT8870是MITEL公司生产的DTMF解码器，为CMOS电路，DIP封装。
它具有DTMF信号分离滤波和译码功能，可直接与MCS-51系列单片机接口。
图1为MT8870引脚分配图。
MT8870能将DTMF信号译码成四位二进制码，表1包涵了MT8870的译码表。
（a）.功能特点
IC1为通用DTMF双音频解码集成电路MT8870，主机发来的双音频呼叫信号由C1和R1输入IC1三号引脚签字放大，放大倍数为R2/R1，再经内置网络滤波，比较，译码，当认定输入的DTMF信号有效时，其数据判定十五号引脚DV由低电平变为高电平，14--11号引脚以二进制8421码方式锁存并输出数据（见表1）。
（b）.引脚功能
IN+、IN-：
分别为内部放大器的同相输入端和反相输入端，即接收DTMF信号的输入端；
GS：
内部放大器的输出端，外接一个负反馈电阻至IN-端；
UREF：
内部参考电压输出端，该参考电压等于UDD/2；
VDD,VSS：
分别为电源的正，负端，供电电压为5V；
OSC1，OSC2：
外接一个3.58MHz晶体，形成晶体振荡器；
TONE：
双音频信号输出端；
R/W：
读/写控制端，该端施以高电平时读MT8880，施以低电平时写MT8880；
RSI：
用于选择内部各寄存器的控制端，该端施以高电平时选中控制寄存器或状态寄存器，施以低电平时选中发送数据寄存器或接收数据寄存器；
IRQ：
在双音频模式并且在中端模式时，当收到有效DTMF信号或准备发送DTMF信号时该端由高电平变到低电平；在呼叫处理模式且检测到有效信号音时，该端输出方波；D0---D3：
写入命令或读出状态的数据线。
MT8880引脚图
2.3LM386芯片简介
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
（a）.LM386芯片结构
（b）.LM386芯片功能
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少，电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。
输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。
第三章楼宇对讲系统中各项功能电路的分析
系统主要由门口机、分机、开锁电路、16V直流电源等组成，其中用了音频电路、开锁电路、功率放大电路、电源电路、比较电路、消侧音电路、以及必要的控制旁路等组合而成。
3.116V直流电源设计
16V直流电源主要是通过4个二极管对从变压器出来的25V电源整流，然后经过稳压三极管7812稳压，得到16V电源，之间加上了一个发光二极管方便显示电源的正常工作，同时用了2C2对地短接的电容进行滤波处理输出16V可用电源。
图3-1电源原理图
3.2直按四总线单通分机电路
VT6射随输出提供译码和通话电路所需的5V稳压电源，滤波电容C5接于、VT6基极和射极之间，具有交流阻抗高的特点，对通话线信号影响小。
IC1为通用DTMF双音频解码集成电路MT8870口主机发来的双音频呼叫信号由C1和R1输人IC1③脚前置放大，放大倍数为R2/R1，再经内置网络滤波、比较、译码，当认定输入的DTMF信号有效时，其数据判定
脚DV由低电平变为高电平，
-
脚以二进制8421码方式锁存并输出数据（见表）。
比如来客按主机“101”房号键盘时，实际发出的是“l”这个十进制数的双音频组合码，其低频组频率为697Hz,高频组频率为1209Hz,MT8870收到该码并认定有效后其
-
脚输出对应的二进制8421码“0001”，即
一
脚为低电平，
脚为高电平。
每台分机根据房号用不同极性接法的VDI一VD4四只二极管进行编号，方法是将表I中对应于D8一DI的四个引出脚的低电平“0”的管脚用正向二极管接至A点，高电平“1”的管脚用反向二极管接至B点。
如“101”房号的二进制码为“0001”，接法为三只二极管VDl一VD3正极分别接IC1
一
脚，负极接A点;另一只二极管VD4负极接IC1.脚，正极接B点，如图4.3所示。
未收码或码值不符时VT3集电极为低电平，开关管VT1,VT2截止。
当收码值相符:
图7“101”分机收到“0001”码时，VD1一VD3因正极端为低电平“0”而截止，VT3基极无偏压而截止;VD4和VD5因负极端为高电平“1”亦截止，R4接入的6V电压经VD7为CI2充电，R8使VT1/VT2导通，2呼叫线经VT2、分机乎柄开关S1一1接扬声器BLl，主机门铃电路启动发声。
图3-2分机原理图
3.3译码器电路原理图设计
图3-3译码器原理图
3.4主/分机音乐功能
当主机在呼通分机时，BPC1136芯片会发送RING信号，此信号将使主机和分机产生音乐，铃音信号通过C22到VT5（8550是PNP管，由低电平驱动），当RING信号来到时处于截止状态，信号由AIO传出，再经过电容C23耦合将信号传进UTC34018，UTC34018将RING信号放大输出给主机喇叭，即产生了主机音乐。
图3-4音乐功能原理图
第四章楼宇对讲系统实验框图
4.1楼宇对讲系统框架图（如图4-1系统框架图）
图4-1系统框架图
4.2总电路图
小结
总线制直按式单通型楼宇对讲开锁电话系统
参考文献
[1]谢自美.电子线路设计·实验·测试（第三版）.武汉：
华中科技大学出版社
[2]康华光.电子技术基础模拟部分.高等教育出版社，2005
[3]康华光.电子技术基础数字部分.高等教育出版社，2005
升级会员 