基于单片机控制的楼宇对讲系统的设计

论文总字数：18023字

目 录

1引言 1

1.1楼宇对讲系统概述 1

1.2国内外楼宇对讲机产品的更新情况 1

2系统总体设计方案 5

2.1系统功能要求 5

2.1.1门口主机的功能 5

2.1.2室内分机的功能 6

2.2设计方案 6

2.3系统主要部件的选型 7

2.3.1微处理器的选型 7

2.3.2传感器选型 7

2.3.3显示模块选型 8

2.4 软件开发平台介绍 8

3系统硬件设计 9

3.1系统硬件组成及工作原理 9

3.2系统各模块原理及核心器件的选用和芯片介绍 10

3.2.1 89C52单片机模块 10

3.2.2语音信号处理模块 12

3.2.3外围存储电路模块 14

3.2.4电磁感应模块 15

3.2.5键盘扫描和LCD数码显示 16

3.2.6开锁模块 17

3.2.7响铃模块及其他按键模块 18

4系统软件设计及流程图 19

4.1系统主机初始化 19

4.2从机接收并处理数据流程图 20

4.3主程序功能流程图 20

4.4分机主程序流程图 21

5焊接与调试 22

5.1焊接的注意事项 22

5.2调试方法 22

5.3调试结果 23

6结束语 28

参考文献 30

致谢 31

附录 32

基于单片机的楼宇对讲系统

黄姗姗

，China

Abstract: This paper designs a building intercom system which is based on microcontroller ，we use 89C52 for the core ，RAM，ROM，ACD/DCA，buzzer，electromagnetic induction sensor，keyboard，LCD display and other peripheral circuits are all included in it.In order to design a high performance and programmable building intercom system，which can complete the process of keyboard scanning， voice intercom， ringing bel，, locking under the electric control， locking by password or card and other practical functions . This system realize the double functions of locking by password or swiping card . In case of the unsafety of password ，users can change the password autonomously .

Keywords: building intercom system ;89C52;electromagnetic induction ;changing password

1引言

1.1楼宇对讲系统概述

随着社会的现代化、信息化和智能化，计算机互联网技术和自动控制技术飞速发展，小区楼宇的智能化已逐步发展并成为现实。这种变化趋势符合信息行业与全世界经济发展要求。由于海内外智能建筑和小区区域的比例增加，人们对各样信息的获取需求不断增加。因此，有了信息大众化和家庭网络化趋势。从而人们不仅要求能在住宅中居住，更多的要求能享受住宅所带来的生活、工作和学习的乐趣。享受各种各样高科技所带来的办公、生活信息化、智能化服务，与此同时，人们乐于在住宅中能获得来自世界各方面的信息。智能化小区和高科技建筑包含多个行业领域，涉及多种高新科学技术。智能小区可分为三个部分组成：住宅智能化管理、物业管理及安全防护、信息网络服务。首先，住宅智能化管理主要是维护小区安全与治安，给住户提供充足的报警防盗措施，从而给用户提供了便捷舒适的生存区域。其次，信息网络服务与管理主要以社区网络作为平台向居民们提供一个安全的、公开的、全方位的小区信息服务平台。最后，物业管理及安全防范主要是对智能化小区和建筑中的能源设备和所有的机电装置实现高度自动化和智能化管理。其中主要组成为：停车场视频监控系统、消防火灾监控系统、紧急救联系统、红外检测与报警系统、楼宇对讲系统、指纹开锁系统、社区机电设备监控系统和三表计量系统等等。

当然，我们不仅要看到智能化小区和建筑蓬勃的发展，与此同时，我们更应该看到在目前的技术科技及经济条件下，由于受到互联网技术发展和信息传输技术的限制，并考虑到家庭的实际消费开支能力，大多数地方还不可以达到完全的小区等建筑智能化。尽管这样，通过多年的技术改革，我们已在智能化建筑和小区建设的某些领域实现了卓越的发展，有很多智能楼宇系列产品已经比较成熟，为广大用户接受，并在各种小区建设中普遍的运用，其中最常见的有楼宇对讲产品、小区监控设备、小区网络报警设备和三表计量器件等。而楼宇对讲系统由于投资比较少、安全防护性却很高，并且安装使用都较为方便而为广大用户所接受。

楼宇对讲系统用在小区单元门和整小区大门的出入操控上。目前，楼宇对讲系统主要分外两类，一是基础的对话式对讲系统，另一个为较高级的可视对讲系统。在智能楼宇中，楼宇对讲设备搭建起访问者和居住者对话开锁的桥梁。该系统主要有室外主机、室内分机、电源设备和导线等组成。当有人来访时，其只要按下住户呼叫键，并输入要呼叫的房间号，则该房间的分机则会自动响铃。若住户接听，则可以与外来者通话；否则，等响铃到预设时间时，则自动挂断。期间，若室内用户按开锁键，则单元大门自动开锁，外来者可进入该单元。若对讲系统上有安装摄像装置，则可实现可视对讲。无访问者时，用户还可以按各户分机的监控按键则能够看见楼宇单元门口的情况。

1.2国内外楼宇对讲机产品的更新情况

我国楼宇对讲产品的更替大致经历了四个接段：

第一代楼宇对讲设备有很少的用处，它只能进行简单的对讲。他的每一个室外主机通过连接防止偷盗装置，然后再连接一个短路时候能够隔离器件的保护器，最后连接到室内，以此充当对讲功能。因此，第一代楼宇对讲系统一个门铃，带有对话功能。其原理图如图1-1所示：

图1-1 第一代楼宇对讲系统的原理图

随着经济与科技的变革，第二代楼宇对讲系统中呈现出实现了网络相互连接的对讲设备。其突出优点是在每个单元门口有能够统一控制的主机，该室外主机能够根据楼内住户的层数和房间号来实现编码控制，给每户住户设置不同的号码以方便来访者呼叫。楼宇对讲系统有两种放假好键入方法：直呼式和编码式。直呼式的门口主机输入键盘按键直接表示住户房间号，但是此方法一般适用于较低楼层，否则输入键盘庞大难于实现。编码式为门口主机键盘采用偏码输入法，来访者依次输入房间号进行呼叫。此方法输入较复杂，但可用于高楼层。他们的主机键面如图1-2所示：

图1-2 直按式主机 图1-3 数码式主机

第二代楼宇对讲一个主机可控制多个分机，其原理图如图1-4所示：

图1-4 第二代楼宇对讲系统原理图

另外，在一代产品只能传输语音信号的基础上，二代楼宇对讲产品实现了视频的传输。这种质的飞跃很大程度上增加了小区住户的安适度和安全感。

第三代楼宇对讲系统为多种功能的可视频对讲系统。2000年至2006年期间，由于人们消费水平和居住需求的增长，全社会对楼宇对讲系统的功能和安全需求逐步增高。随着计算机技术飞速进步，第三代多种功能可以视频的楼宇对讲系统成为现实。小区管理中心是第三代楼宇对讲系统中突出的优点，对于由多个单元构成的小区住房或者只是但以独立单元住房，小区的管理中心通过总线系统或者光线与之相连，使管理中心既可与单个独立的小区单元的门口主机相连，又可以通过软件系统使多个单元相连实现整个系统的连接，从而实现整体的网络连接型楼宇对讲系统。

其中，小区管理中心的核心功能是接收处理并可查询用户的报警信息、响应住户对管理中心的呼叫和求救、记载用户的相关报警信息、满足住户对各样报警呼叫信息的存储记载及清除、解决单元电控门异常报警、管理防控区域报警、识别IC门卡和联系着物业计算机等等。小区管理中心覆盖着小区安全措施的方方面面，让小区的监控、报警可靠有效。第三代楼宇对讲原理图如下图1-5所示。

图1-5 第三代楼宇对讲系统原理图

2010年至2016年期间，以模拟信号为基础的楼宇对讲系统逐渐变化为以数字信号为基础的楼宇对讲系统。和传统模拟楼宇对讲产品对比，具有更多功能能够实现开放自由的楼宇对讲系统大量出现。目前，在计算机网络技术和综合布线飞速发展下，市场上大量的楼宇对讲系统以颠覆传统、更新换代，实现质的飞跃。而因此带来了技术垄断和竞争激烈的危害。

现在美国的霍尼韦尔公司已在美国智能家居市场上有最大市场占有力。早在2005年，霍尼韦尔就已经推广出了结合智能家居的楼宇对讲系统，并且在全世界范围内出售。以智能家电为基本的楼宇对讲系统是霍尼韦尔提出的，其产品具有如下功能：家电控制功能、电话语音对讲功能、大屏幕显示及触屏技术和网络实现互联互通等等，并为未来智能家电的操控留下接连端口。

第四代楼宇对讲系统和以前的产品的相比，其优点在于线路的综合布置上和为以后留下备用电器接连端口。现在，智能连接端口已完全可以完成住户对单元大门远距离遥控开锁和控制智能住房的安全防控布置等等。第四代楼宇对讲系统原理图如图1-6所示。

图1-6 第四代楼宇对讲系统原理图

随着互联网技术、计算机多媒体技术和控制自动化技术的发展，现在欧美等发达国家的楼宇对讲产品已经形成将家电设备与通讯设备及安全报警设备相结合形成一个整体的网络以实现住房安全方便。对于完整的智能化小区安防设备，其应可以向住户供应清晰的可视频语音对讲，既可以到达声音图案的两种识别，又可以达到省时高效的目的。

对于现在比较优异的以楼宇对讲系统为基础的智能家电控制系统来说，也要可以装置单元大门的门禁刷卡装置、烟雾报警器、红外线探测报警器、天然气探测报警器等多种智能产品，使其连接到智能楼宇可视对讲设备住户分机的预留接口上。除此之外，远程家电智能开关、远程边防布控设备也应包含在楼宇对讲设备中，以为住户提供安全的居住环境。对于住宅的管理和人员服务水平上，我们应该尽其所能的做到保持住户能与小区物业或管理中心保持通畅的通讯，应使管理中心与警方保持畅通的联系，从而实现防止偷窃、火灾的发生，实现小区自动化、网络化、安全化建设。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：18023字

相关图片展示：