【正文】 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和住宅的改朝換代，就必須充分利用現(xiàn)代建筑技術(shù)、新型建材、環(huán)保節(jié)能技術(shù)，特別是以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為特征的信息技術(shù)。 ”根據(jù)以上定義，智能住宅小區(qū)的系統(tǒng)組成包括：自 動 化系統(tǒng)。家政管理自動化系統(tǒng)。智能化住宅和智能小區(qū)近幾年在全球以及在中國的快速發(fā)展和火爆是信息技術(shù)發(fā)展尋找更廣闊的市場結(jié)合點的必然結(jié)果，是 IT 產(chǎn)業(yè)向傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)以及人們生活滲透的必然結(jié)果。發(fā)展智能住宅小區(qū)是住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。智能 住 宅 小區(qū)建設(shè)是我國可持續(xù)發(fā)展的需要。 以人為本，創(chuàng)造人與環(huán)境的和諧空間。在 2022 年， 全世界的門鈴系統(tǒng)銷量比 1999 增長了接近 10 倍，占整個安防市場的 40%。在當前的電子行業(yè)中，無線技術(shù)已經(jīng)滲透到方方面面，無論是電視機的遙控設(shè)備，還是計算機的外圍設(shè)備都是如此，有的鍵盤和鼠標甚至也使用了無線技術(shù)。 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書3無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可望成為新的經(jīng)濟增長點。但隨著微電子技術(shù)、無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的大幅度提高，人們對于居住環(huán)境的安全、方便提出了越來越高的要求， 從追求簡單的生存空間向著追求數(shù)量、質(zhì)量、功能、服務等多重需求過渡，尤其是在大型別墅中，門鈴和圖像接收端相距較遠，這就需要將有線變?yōu)闊o線，模擬信號調(diào)幅或調(diào)頻無線傳輸變?yōu)閿?shù)字信號調(diào)制無線傳輸。首先是模擬傳輸?shù)倪@一路。這一路數(shù)字傳輸?shù)男盘柊ㄒ纛l信號和控制信號，均為雙向傳輸。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書52 無線可視對講門鈴總體方案的設(shè)計 系統(tǒng)的工作原理圖 21 所示為該可視對講門鈴室內(nèi)分機的工作原理框圖。若主人不在家或通過辨認 CRT 顯示器中顯示的來訪者決定不接見，則 30s 后 AT89C2051 通過 和 腳分別輸出關(guān)閉視頻顯示信號和禁止通話信號；若主人決定接見來訪者，則摘機?？腿诉M門后，防盜門依靠閉門器的作用再次關(guān)上。該系統(tǒng)采用模數(shù)混合技術(shù)，即語音數(shù)字，視頻模擬，是將來全數(shù)字無線可視對講門鈴系統(tǒng)的一個過渡。在室外，視頻信號經(jīng)過攝像頭的采集和處理，傳到射頻發(fā)射模塊的視頻輸入端，由射頻發(fā)射模塊發(fā)射出去在室內(nèi)，由相應的射頻接收模塊接收這路視頻模擬信號，然后從射頻接收模塊的視頻輸出端送至顯示屏，顯示圖像。在室外，由另一塊無線數(shù)字傳輸模塊接收這路數(shù)字信號，然后進行解包和處理，然后分別把音頻信號和控 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書7制信號傳到語音芯片和單片機中，音頻信號經(jīng)過語音芯片處理后送至揚聲器，控制信號經(jīng)過單片機的處理去控制各部分協(xié)調(diào)工作。 系統(tǒng)設(shè)計原則與結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的設(shè)計原則及指導思想設(shè)計可視對講系統(tǒng)方案，應遵循以下幾個原則：（1） 實用性和先進性：所設(shè)計的智能化對講系統(tǒng)應該在體現(xiàn)實用的原則下，盡可能的采用先進的技術(shù)和方法，力求物盡其用，不虛設(shè)浪費。（4）具有高性能價格比，能夠做到物有所值，追求物超所值。室內(nèi)機結(jié)構(gòu)圖如圖 22 示圖 22 室內(nèi)機結(jié)構(gòu)框圖門口機結(jié)構(gòu)圖如圖 23 示，其主要包括：門口機控制器、無線收發(fā)機、鍵盤、攝像頭、喇叭、麥克、報警裝置等幾部分。有門鈴信號時，可通過對講按鈕選擇和來訪者對或和外線通話。（3）記錄功能 若家中無人，可提前設(shè)置錄音或錄像功能。河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書113 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單元電路的選擇 單片機的選用AT89C2051 是一帶有 2K 字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲體(EEPROM)的低電壓，高性能 8 位 CMOS 微型計算機。 AT89C2051 是一個功能強大的單片機，但它只有 20 個引腳，15 個雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中 P1 是一個完整的 8 位雙向 I/O 口，兩個外中斷口，兩個 16 位可編程定時計數(shù)器，兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。各管腳的功能如下： 1. VCC：電源電壓。 和 要求外部上拉電阻。當引腳 ～ 用作輸入并被外部拉低時，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而流出電流(IIL)。P3 口緩沖器可吸收 20mA 電流。表 32 P3 口的引腳功能P3 口引腳 功能 RXD(串行輸入端口) TXD(串行輸出端口 ) INT0(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時器 0 外部輸入 ) T1(定時器 1 外部輸入)P3 口還接收一些用于閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。每一個機器周期需 12 個振蕩器或時鐘周期。 雙音多頻收發(fā)器本系統(tǒng)使用的雙音多頻(DTMF)收發(fā)器是集成度高、功耗低、功能強的集成芯片——MT8880。采用這種方法最多占用 9 條 I/O 線（工作在中斷方式） ，至少還有 6 條 I/O 線可選用，例如可以擴展串行 EEPROM、鍵盤、顯示等。165。CD4066 開關(guān)信號兩端均可作輸入端或輸出端。這個頻段也可以無線傳輸聲音，可以傳輸立體聲。其系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下：其中圖 33 為數(shù)據(jù)接收模塊的電路，圖 34為數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的電路圖。該模塊為提高音/視頻接收品質(zhì)，采用了性能優(yōu)越的調(diào)頻方式。(4)廣泛的應用擴展空間。當來訪者按下門鈴開關(guān)，由 CN的 7 腳的 HJ 線傳來的門鈴呼叫信號一路經(jīng)揚聲器發(fā)出門鈴呼叫聲，另一路經(jīng)過 D5 反向截止，R16 與 C1 組成的充放電電路，由 R17 驅(qū)動三極管Q7 導通，使 AT89C2051 的 腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，完成呼叫檢測。視頻顯示屏選用具有顯像作用，工作電壓為12V 的國產(chǎn)金陽牌 4 寸黑白扁平顯像管。Q4 導通使大功率三極管 A940 導通，由 CN 的 1 腳 V+送來的 18V 直流電源，經(jīng) A940 的集電極輸出，提供繼電器線圈工作電壓和 12V 集成穩(wěn)壓器的輸入電源，并經(jīng) CN 的 6 腳 VDC 給室外機的視頻攝像鏡頭提供受控的輸入電源。當 AT89C2051 檢測到門鈴呼叫信號時， 腳輸出高電平使 Q1 導通，Q2 因基極對地短路而截止，允許通話。為了降低成本，音頻輸出信號前置放大采用三極管進行兩極放大。來訪者傳聲器產(chǎn)生的并經(jīng)前置放大的音頻輸入信號，由于傳輸衰減需要再次放大，為此需設(shè)計輸入音頻信號放大模塊。 硬件可靠性及抗干擾設(shè)計 單片機對接收模塊的干擾單片機系統(tǒng)的可靠性是由多種因素決定的，其中系統(tǒng)的抗干擾性能是系統(tǒng)可靠性的重要指標。測試表明：在 1M 晶體的輻射強度，只有 12M 晶體時的 1/3，因此，如果把晶體頻率選擇在 500K 以下，可以有效降低 CPU 的輻射干擾。 還可以改用頻點較高的接收頻率，如 433MHz 就可增加遙控距離，或者需要采用一些抗干擾措施來減小干擾。 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書21內(nèi)部噪聲是由系統(tǒng)本身產(chǎn)生的它不同于外部噪聲內(nèi)部噪聲總是存在的且很難預測但內(nèi)部噪聲對系統(tǒng)的影響可以估算出。 供電系統(tǒng)的干擾由于阻抗不匹配造成的影響在視頻圖像上表現(xiàn)為重影。平衡傳輸線路失衡也會在信號傳輸線上形成尖峰干擾。為了抑制上述干擾，首先分析一下造成上述問題的原因。 視頻電纜屏蔽層是接地的，如果視頻信號“地” 與顯示器的 “地”相對“電網(wǎng)地”的電位不同，那么通過電源在攝像機與顯示器之間形成電源回路，這樣 50Hz 的工頻干擾進入顯示器中，消除 50Hz 工頻干擾方法有兩種，一是想辦法使各處的“地” 電位與“電網(wǎng)地”的電位差完全相同，或者切斷形成地環(huán)流的路徑。 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書23 電路板設(shè)計中的元件布置抗干擾地線設(shè)計應用系統(tǒng)中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機殼地、數(shù)字地和模擬地等。 (2)接地線盡量加粗若接地線條很細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使微處理器的定時信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此，我們將系統(tǒng)的主板(高速邏輯電路板)的地線設(shè)計成回路。避免印制電路形成環(huán)路接受噪聲形成干擾。使用前還要進行必要的篩選。河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書254 系統(tǒng)軟件工作流程與實現(xiàn) 系統(tǒng)信號處理(1)門鈴信號由裝于門口攝像頭上的按鈕開關(guān)提供，控制器接收到該信號后作以下處理：①若系統(tǒng)處于復位狀態(tài)，則開啟監(jiān)視器電源和監(jiān)視信號電源，使系統(tǒng)進人監(jiān)控狀態(tài)，同時啟動定時器，開始計時，等待其他信號。③若系統(tǒng)處于和外線通話狀態(tài)，則在進人與來訪者對講狀態(tài)之前，為外線信號提供不掉線電源，使系統(tǒng)能在外線與來訪者之間選擇對話，并保持外線信號不斷。(2)耳機信號由電話機耳機狀態(tài)提供，分以下兩種情況處理：①掛機狀態(tài)若有對講信號，則進人錄音設(shè)置狀態(tài)，等待設(shè)置操作：若有監(jiān)控信號，則在監(jiān)控和非監(jiān)控狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換：并有使自動監(jiān)控狀態(tài)復位的功能。③若系統(tǒng)處于摘機狀態(tài)，則在外線與來訪者之間轉(zhuǎn)換對講目標，但轉(zhuǎn)換時須處理外線備用電源的開閉，保持外線信號不間斷。②若系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)，該信號無效。室內(nèi)機通過無線收發(fā)設(shè)備接收到門口機信號后，控制器將其轉(zhuǎn)變成 ID 碼，并與控制器自身的 ID 碼比較，若兩者不一致則置之不理，若相同則單片機產(chǎn)生振鈴信號．觸發(fā)門鈴。如果戶主不在或不想接見訪客，30 秒后系統(tǒng)判斷超時。通話時間超過一分鐘則系統(tǒng)自動復位。整個過程實現(xiàn)簡單，各種信號的傳輸和模擬開關(guān)的通斷都是在瞬間完成。河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書28圖 41 門口機軟件設(shè)計流程圖 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書29圖 42 室內(nèi)機軟件設(shè)計流程圖 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書30 軟件程序設(shè)計主要完成對各種信號的查詢和處理，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。此時的干擾不能造成硬件系統(tǒng)的損壞，但常常使微機系統(tǒng)不能正常運行，致使檢測數(shù)據(jù)出錯或控制失靈。因此，軟件抗干擾的設(shè)置前提條件概括為：在干擾作用下，系統(tǒng)硬件系統(tǒng)部分不會受到任何損壞，或易損壞部分設(shè)置有檢測狀態(tài)可供查詢：程序區(qū)不會受干擾侵害：3. RAM 區(qū)中的重要數(shù)據(jù)不被破壞，或雖被破壞可以重新建立。在某些對系統(tǒng)工作狀態(tài)至關(guān)重要的指令以保證被正確執(zhí)行。程序運行監(jiān)視系統(tǒng)(WATCHDOG)當程序彈飛到一個臨時構(gòu)成的死循環(huán)時，冗余指令和軟件陷阱也無能為力了，此時系統(tǒng)將完全癱瘓，程序運行監(jiān)視系統(tǒng)能及時發(fā)覺死循環(huán)并能使系統(tǒng)復位。軟硬件均采用“模塊化設(shè)計思想” 。本系統(tǒng)開發(fā)了聲音對講功能。當然，無線可視對講系統(tǒng)的開發(fā)是一個實踐應用性很強的課題，要使其產(chǎn)品化，能夠經(jīng)受住實際應用的嚴格考驗，還要進行許多深入細致的工作。電子密碼鎖。電子遙控技術(shù)。室外溫度、濕度、空氣新鮮度、陽光照度等氣象條件的自動監(jiān)測：室內(nèi)溫度、濕度、空氣新鮮度、室內(nèi)照度、亮度等室內(nèi)環(huán)境條件的自動調(diào)節(jié)：廚房炊具、爐具、餐具等自動處理，程序作菜、定制菜譜、電話定制：衛(wèi)生間排風、除臭、沖水，浴盆水溫、水流大小的自動控制，各種家用電器的協(xié)調(diào)優(yōu)化與控制管理，隨機跟蹤，不定時播放，如電話鈴響，背景音樂與主人室內(nèi)活動的伴隨，窗戶開啟通風換氣等的自動控制，軟過濾系統(tǒng)等，空調(diào)系統(tǒng)，制冷、制熱的自動控制。這篇論文的每個細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開她的細心指導，而她開朗的個性和寬容的態(tài)度，使我認識了自己的不足，我一定在今后的工作和學習當中更好的完善我的性格。最后感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書38附 圖：圖 1 所示為無線可視對講門鈴室內(nèi)分機硬件電路原理圖 ③ 大學畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書39