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课设楼宇对讲系统.doc

发布时间：2022-06-06 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.42M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要
    Abstract
    1 设计介绍
    1.1 概述
    随着社会的发展，安全、舒适和先进的居住环境已成为现代化住宅小区（或智能化住宅小区）的基础，而住宅小区
    1.1.1 系统的功能和原理
    1.1.2 系统的组成和类型
    1.1.3 系统优点
    1.1.4 系统性能的完善和提高
    1.2 系统设计原则
    1.3 楼宇对讲系统市场情况
    1.4 楼宇对讲系统发展趋势
    2 设计方案
    2.1 设计方案一：计算机控制楼宇对讲系统
    2.2 方案二：单片机控制楼宇对讲系统
    2.3 方案确定
    3 硬件模块设计
    3.1 键盘模块
    3.2 铃电路部分电路
    3.3 摘挂机检测电路
    3.4 单片机模块
    3.4.1 芯片选择
    3.4.2 单片机功能运用
    3.4.3 逻辑功能介绍
    3.5 话部分结构分析
    3.5.1 音频放大电路
    3.5.1.1 芯片选择
    3.5.1.2 音频放大电路总设计图
    3.5.2 音频信号传输方式
    3.5.2.1音频传输方式的选择
    3.5.2.2 芯片选择
    3.5.2.3 无线收发模块电路
    3.5.3 主机呼叫部分
    3.5.4 受话部分
    4 分机结构
    5 软件设计模块
    5.1 键盘模块程序设计
    5.1.1 程序框图
    5.1.2 汇编源程序
    5.2 通话系统程序设计
    6 PCB板设计
    7 小结体会
    8 参考文献
    附录一 室内机设计总电路图
    附录二 室外机设计总电路图
    附录三 PCB板设计图
    附录四 仿真结果
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 学科基础课群课程设计任务书 学生姓名： 王成刚 专业班级： 通 信 09 0 6 班 指导教师： 许建霞 工作单位： 信息工程学院 题 目: 楼宇对讲系统设计 初始条件： 1 专业基础课群基础知识 2 专业实验相关知识 3 multisim、protel 应用相关知识 要求完成的主要任务: 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。 阶段内容 所需时间 时间安排： 序 号 1 方案设计 2 硬件设计 3 软件设计 4 系统仿真 系统调试 答辩 指导教师签名： 合 计 系主任（或责任教师）签名： I 2 天 3 天 3 天 2 天 3 天 1 天 14 天 年 月 日 年 月 日
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 目录 摘 要 ................................................................................................................................................................... III Abstract................................................................................................................................................................. IV 1 设计介绍............................................................................................................................................................. 1 1.1 概述 ......................................................................................................................................................... 1 1.1.1 系统的功能和原理...................................................................................................................... 1 1.1.2 系统的组成和类型...................................................................................................................... 1 1.1.3 系统优点......................................................................................................................................2 1.1.4 系统性能的完善和提高...............................................................................................................2 1.2 系统设计原则..........................................................................................................................................3 1.3 楼宇对讲系统市场情况 .......................................................................................................................... 4 1.4 楼宇对讲系统发展趋势 .......................................................................................................................... 4 2 设计方案............................................................................................................................................................. 5 2.1 设计方案一：计算机控制楼宇对讲系统 ................................................................................................5 2.2 方案二：单片机控制楼宇对讲系统....................................................................................................... 5 2.3 方案确定 ..................................................................................................................................................6 3 硬件模块设计......................................................................................................................................................7 3.1 键盘模块 ..................................................................................................................................................7 3.2 铃电路部分电路 ......................................................................................................................................7 3.3 摘挂机检测电路 ....................................................................................................................................12 3.4 单片机模块 ............................................................................................................................................12 3.4.1 芯片选择....................................................................................................................................12 3.4.2 单片机功能运用........................................................................................................................ 13 3.4.3 逻辑功能介绍............................................................................................................................14 3.5 话部分结构分析 ....................................................................................................................................16 3.5.1 音频放大电路............................................................................................................................16 3.5.1.1 芯片选择........................................................................................................................16 3.5.1.2 音频放大电路总设计图.................................................................................................17 3.5.2 音频信号传输方式.................................................................................................................... 18 3.5.2.1 音频传输方式的选择..................................................................................................... 18 3.5.2.2 芯片选择........................................................................................................................19 3.5.2.3 无线收发模块电路 ........................................................................................................ 20 3.5.3 主机呼叫部分............................................................................................................................20 3.5.4 受话部分....................................................................................................................................22 4 分机结构........................................................................................................................................................... 24 5 软件设计模块....................................................................................................................................................26 5.1 键盘模块程序设计 ................................................................................................................................ 26 5.1.1 程序框图....................................................................................................................................26 5.1.2 汇编源程序................................................................................................................................26 5.2 通话系统程序设计 ................................................................................................................................ 28 6 PCB 板设计.........................................................................................................................................................32 7 小结体会........................................................................................................................................................... 36 8 参考文献........................................................................................................................................................... 37 附录一 室内机设计总电路图...............................................................................................................................38 附录二 室外机设计总电路图...............................................................................................................................39 附录三 PCB 板设计图........................................................................................................................................... 40 附录四 仿真结果 ..................................................................................................................................................41 II
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 摘 要 随着现代社会的越来越进步，很多人逐渐的住进了小区里，那么这时候小区的安全和 保护就成了很多人关心的问题，于是，楼宇对讲系统就逐渐的进入了小区承担起了保护住 户安全的重任。 我们所做的这份设计就是这样的一种楼宇对讲系统，这个系统由室内机和室外机两部分组 成，主要应用单片机技术，通信技术和控制技术。来访者在楼下门外通过键盘输入所要呼 叫的住户号码来呼叫住户，主任则可以借此来与来访者通话，主人同意进入按下 LOCK 给 来访者打开大门，从而实现智能控制。这个系统简单实用，性能优异，操作简单，适合大 多数人的需要。 关键词：对讲系统，键盘，音频放大，PIC16C54C，LM386 III
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 Abstract With more and more progress of modern society, many people gradually in the area, so this time the safety and protection has become a lot of people care about, and then, the communication system of gradually enter the compound assume the task of protecting residents safe. indoor and outdoor, main application single-chip computer What we do this design is such a kind of the communication system, this system consists of two parts, technology, communication technology and control technology. The visitors in the down stairs outside through the keyboard input to residents of the call number to call resident, director, can use this to call with the visitor, master agreed to enter press LOCK gave visitors opened up the door, so as to realize intelligent control. The system is simple, practical, and the outstanding performance, simple operation, and suitable for the most people need. Keywords: talkback system, the keyboard, the audio amplifier, PIC16C54C, LM386 IV
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 1 设计介绍 1.1 概述 随着社会的发展，安全、舒适和先进的居住环境已成为现代化住宅小区（或智能化住 宅小区）的基础，而住宅小区楼宇对讲系统则是营造这基础的一个重要组成部分。住宅小 区楼宇对讲系统有可视与非可视型。系统把楼宇的入口、住户及小区物业管理部门（或保 安人员）三方面的通讯包含在同一网络中，成为防止住宅受非法侵入的重要防线，有效的 保护了住户的人身和财产安全。 1.1.1 系统的功能和原理 楼宇对讲系统是采用单片机编程技术、双工对讲技术、CCD 摄像及视频显像技术而设 计的一种访客识别电控信息管理的智能系统。楼门平时总处于闭锁状态，避免非本楼人员 在未经允许的情况下进入楼内。本楼内的住户可以用钥匙或密码开门自由出入。当有客人 来访时，客人需在楼门外的对讲主机键盘上按出被访住户的房间号，呼叫被访住户的对讲 分机，接通后与被访住户的主人进行双向通话。通过对话或图像确定来访的身份后，住户 主人允许来访者进入，就用对讲分机上的开锁按键打开控制大楼入口门上的电控门锁，来 访客人便可进入楼内。来访客人进入后，楼门自动闭锁。 住宅小区物业管理部门通过小区对讲系统的工作情况进行监视。如有住宅楼入口被非 法打开，对讲系统会发出报警信号和显出报警内容及地点。 1.1.2 系统的组成和类型 小区楼宇对讲系统的主要设备有对讲管理主机、门口主机、用户分机、电控门锁、多 路保护器、电源等相关设备。对讲管理主机设置在住宅小区物业管理部门的安全保卫值班 室，门口主机设置安装在各住户大门内附近的墙上或台上。 系统可以按用户要求进行不同的配置，如在同一幢大楼中可视与非可视系统可同时共 有等。系统的类型主要有以下三种： 1.单户型：具备可视或非可视对讲、遥控开锁、主动监控、使家中的电话（与市话连 接）电视可与单元型可视对讲主机组成单元系统等功能，室内分台式机和扁平挂壁式两种。 1
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 2.单元型：单元型可视或非可视对讲系统主机份直按式和拨号式两种。直按式容量较 少，有 14、15、18、21、27、户型等，使用与十层以下的住宅楼，特点是一按就应，操作 简单。拨号式容量较大，多为 256 户到 891 户不等，适用与十层以上的高层建筑，特点是 界面豪华，操作方式同拨号电话一样。这两种系统均采用总线式布线，解码方式有露出解 码或室内机解码两种方式，室内机一般与单户型的室内机兼容，均可实现可视或非可视对 讲，遥控开锁等功能，并可挂接管理中心。 3.小区联网型：采用区域集中管理，功能复杂，各厂家的产品均有主机的特色。一般 除具有可视或非可视对讲、遥控开锁等基本功能外，还能接收住户的各种技防探测器报警 信息和紧急求助，能主动呼叫辖区内任一住户或群呼所有住户实行广播功能，有的还与三 表（水、煤、电）抄送。IC 卡门禁和其他系统构成小区物业管理系统。 三种方式是从简单到复杂、分散到整体逐步发展的。小区联网型系统是现代化住宅小 区管理的种标志，是可视或非可视楼宇对讲系统的高级形式。 1.1.3 系统优点 总线制，有自保护功能，极为可靠，维护方便。 分机为独立保护分机，短路等故障 仅影响本分机而对本层其它用户不造成任何影响。 门口机与室内分机等，款式大方、美 观、豪华。 系统具有安全性和抗破坏性：因总线不进户基本杜绝总线短路机会，进户线 短路不影响其他用户和系统；系统待机时总线及进户线均不带电；总线短路自动保护并有 相应提示音；电控锁输出保护不烧线圈不怕短路；电源设交流在线指示，输出短路保护； 多种电自动关机功能，节电又安全。 高度兼容性：各系统分机性能一致均可互相使用， 分机不用选号，安装更换方便，也给物业生活上省了不少麻烦。 简洁性：非可视系统三 芯总线二芯进户线，低功耗设计。 可维护性：多种故障和错误自动声光提示。准确快捷， 即使不用万用表也可判断多数故障所在，一体化和模块化设计的部件更换简单方便。 1.1.4 系统性能的完善和提高 以单元型可视对讲系统为例，从技术上，一般都采用以下措施来提高产品性能与档次： 1.采用认同红外拾取技术，人来自动上电，解压能源，延长寿命，增加可靠性。 2.具备夜视功能：当外部光照降到一定程度时（或调节起控点，以适应不同使用环境）， 2
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 系统自动启动红外辅助光源照明（人眼不可见），帮助摄像机拾取清晰影像;同时启动键盘 操作照明装置，一般以 LED 或白光灯以及荧光方式点亮键盘，以方便夜间操作。 3.低功能待机：待机时 CCD 对讲电路处于休眠状态，系统功耗小于 20mA，系统寿命大 大延长。 4.双工对讲：使语言清晰宏亮连贯；如采用特殊处理电路，声像串扰小、不自激、不 失真。 5.采用总线式布线，使信号大大减少，走路工作量大大降低，且易标准化和施工。另 外，总线式的量一个特点是：分户线上有隔离或保护装置，在总线没有破坏的情况下，某 一用户分机损坏，不会影响系统正常使用。 6.还可采用最新数码语音技术，提供语音使用帮助或全程提示问候，使产品人性化， 并可更换语音内容。 7.为适应以下系统升级需要，可视对讲系统应具有以下扩展功能： 可连接管理中心，组成小区区域联防系统； 可预设火灾、匪警、紧急求救等自动报警功能等。 1.2 系统设计原则 1.采用先进、成熟/实用的技术。 在技术上要追求先进，使用是要简便实用。 2.系统应具备集中统一的管理能力，使物业管理提供方便。 根据我国现行的管理体制，公共安全管理是集中统一管理的，因此，要求系统应具有 多级集中统一的管理中心，并实施科学化的管理，是安全防范技术发挥最佳效用。 3.系统应具有开发性。可扩性。兼容性和灵活性。 随着产品和技术的进步，系统也要不断的升级和提高。因此，要求系统具有结构开放。 信息传输兼容性强。终端互换性高、系统网络清晰和组网简单等特点。 4.系统设计和产品选择应标准化、规范化。 随着经济全球化进程的加快，先进的技术和设计思想将会不断被引进，与国际接轨乃 大势所趋。因此，系统设计和产品选择必须走标准化，规范化的道路。 5.系统本身的安全性、可靠性、容错性。 系统本身的安全性非常重要，应具有很强的防破坏能力。由于系统面临用户的数量众 3
    武汉理工大学《楼宇对讲系统》课程设计报告 多，设备的可靠性是非常重要的指标。同时，用户的层次和素质不齐将导致系统在使用过 程中产生误操作。因此，要求系统具备有较强的容错性和自检功能。 6.合理的性能价格比。 在系统设计时，应多为用户着想，在上述前提下，尽量提高性能价格比。 1.3 楼宇对讲系统市场情况 楼宇对讲系统在欧美国家、香港、台湾等地区已采用近 20 年，国内起步较晚，自 1992 年起，随着中国安防行业的兴起和房地产的发展，国外楼宇对讲系统开始进入中国市场。 通过十余年的发展，国内楼宇对讲企业迅速成长起来，并且占有了 80%的国内市场，形成 了一批品牌企业。目前全国存在及百个可视对讲品牌，其中年销售额在 500 万以上的约 30 多家，但销售额上亿的仅亿两家。据有关资料显示，2004 年可视对讲产品中国内地市场总 额将达到 50 亿，年递增速度约 15%-30%，已形成初具规模的产业。 据对深圳市近 300 多家房地产楼盘的调查显示，深圳 2004 年开发的新楼盘，96%安装 了安防系统。由此显示，楼宇对讲系统，如今已成为房地产项目不可缺少的设备之一，市 所有系统种安装率最高的系统。 楼宇可视对讲产品市场受房地产行业发展影响很大，中国作为发展种国家，房地产的 发展以及智能楼宇概念的提出，必将带动楼宇对讲产品市场的快速发展。但是，行业的发 展仍然存在很多问题，比如，企业规模普遍小，如同仍然没有一家上市公司；产品技术含 量低，同质化严重，价格战仍然是厂家的主要市场手段，导致行业利润过低等。 1.4 楼宇对讲系统发展趋势 可视对讲行业发展到今天，产品从简单的通话、开锁等功能发展到现在有了简单的信 息发布、防盗报警等功能，从黑白可视对讲发展到彩色可视对讲，应该说有了不小的进步。 但是，随着人民对小区的安防管理和物业管理要求的不断提高，楼宇对讲系统也将不断发 展，从而不再是简单的对讲系统。 数字化发展，走向系统集成融合。 智能化发展，优化的，符合 IT 规律的系统结构。 4
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