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基于单片机的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计
发布时间:2017-09-05 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
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。其控制电路由图2a中的Q5（A940）、限流电阻R15和R16、偏压光敏电阻RS构成。当光线强时，RS阻值很小，Q5截止，LED不发光，降低了功耗。当光线暗时，RS阻值很大，Q5的c极输出电压，LED发光。设计时每个LED并联，这虽增加了主机键盘设计的复杂性，但解决了同类产品因LED串联，一个损坏，其余均不能再提供光源的缺陷。
设计的呼叫检测模块由图2b中的D1、R2、R3、C1、Q1（9014一体电感）及AT89C2051的P17 脚模压电感器及其上拉电阻R1构成。当来人按下房号键，由X0X线传来的门铃呼叫信号一路经喇叭发出门铃呼叫音，另一路经过D1反向截止，R3与C1组成的充放电电路，电感加工由R2驱动Q1导通，使AT89C2051的P17脚的电平由高变低，完成呼叫检测。设计的摘挂机检测模块由图2b中的压键开关、AT89C2051 的P33脚及其上拉电阻R6组成，一旦摘机，压键开关转换状态，P33脚的电平由高变低，完成摘机检测。反之，完成挂机检测。
2.3 视频采集调理模块和视频及音频控制模块设计及实现
视频采集调理模块选用工作电压为DC12V，内部自带视频调理的CCD摄像头模块，其输出视频信号传输距离远，直接由图2a中的C18取出后送VI线，无需其它外围电路，简化了系统电路设计。
设计的视频及音频控制模块由图2b中的Q4～Q6（9014）、Q7（A940）、限流电阻R10～R15、偏压电阻R16、D3～D5、继电器、 AT89C2051的P16脚及其上拉电阻R9组成。视频显示器选用工作电压为15V的国产4寸黑白扁平显像管模块。为控制VI线输入的视频信号，设计时选用单刀双掷电磁继电器并利用其常开触点，R15对继电器线圈起限流保护，D3起续流保护。待机时，P16脚输出高电平，Q4导通，Q5～Q7截止。当 AT89C2051检测到呼叫信号或按主动监视键时，P16脚输出低电平，Q4截止，Q5导通使Q7导通，V+线送来的18V直流电源经Q7的c极输出，一是提供继电器线圈工作电压和视频显示器15V稳压片的输入电源；一是经D4单向截止提供音频模块输入电源，再经D5单向截止由VK线给主机的摄像头和音频模块提供输入电源。Q6导通，继电器吸合给视频显示器提供视频信号。
2.4 开锁及其控制模块设计及实现
开锁模块由图2a中的3V稳压管Z1、限流电阻R37和R38、Q8（2073）、Q9和Q10（9014）组成。开锁控制模块由图2b中的压键开关、限流电阻R7和R8、Q2和Q3（9014）、AT89C2051的P15脚及其上拉电阻R6构成。待机时，即使摘机使压键开关转换状态，但P15脚输出高电平，Q2导通，Q3截止。因AI/O线上的直流电压高于Z1的稳定电压3V，Z1被击穿，其反向击穿电流使Q10导通，从而使Q9的b极对地短路而导致Q8截止，电控锁线圈无电流输入，防盗门处于上锁状态。来人呼叫后，主人摘机并按下开锁键，P15脚输出低电平使Q2截止，Q3导通，AI/O接地，Z1无反向击穿电流输出，Q10截止，Q9导通使Q8导通，其c极连接的18V直流电源由e极输出给电控锁线圈，电控锁动作，打开防盗门，完成开锁。
2.5 输出音频前置调理模块设计及实现
声电转换选用了灵敏度高的驻极体传声器，但经传声器转换形成的音频电压信号较弱，不宜直接传输，为此需设计音频前置调理模块。为降低成本，采用三极管9014进行两级调理。主机声电转换电路及音频前置调理模块由图2a中的Q6、Q7、R31、R18～R27、C12～C14及传声器构成。由VK线上送来的受控电源经R18～R20分压，C12滤波为传声器提供工作电压。传声器转换成的音频信号经C13耦合到Q6的b极放大后，由c极直接输出到Q7的 b极再次放大后，由C14从Q7的e极取出经R31混合到AI/O线，经分机后置调理模块取出调理后送耳机，供主人听话。另外该信号还送入主机后置音频调理模块调理后供来人听自己说话。模块中R21～R25为Q6、Q7的直流限流电阻，R26、R27分压为Q6提供b极工作电压。
分机声电转换电路及音频前置调理模块由图2b中的R27～R35、Q8、Q9、C9～C11及传声器组成大电流电感。其原理与主机的相同，C9滤掉音频信号的高频部分，放大后的音频信号由Q8的c极输出经R32混合到AI/O线，经主机后置调理模块取出调理后送喇叭，供来人听话。
2.6 输入音频后置调理模块设计及实现
输入的音频信号，因传输衰减需再次调理，为此需设计后置调理模块。设计时，可选集成运放或专用音频集成放大器。这里选用了可用于音频信号放大的集成双运放082D和专用音频集成放大器LM386来设计。设计的主机输入音频后置调理模块由图2a中082D的第一个运放、R28～R36、LM386、 C8～C11、C15～C17组成。由VK线送来的受控电源一路经C15、C16滤波，R33、R34分压提供082D反相端和同相端直流工作电压，另一路经
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