二線制樓宇對講系統(tǒng)－硬件部分-預覽頁
【正文】 PU 時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅動電路，使用的硬件較多；動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 CPU 時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 10 音頻處理方案 音頻部分是本設計中重要的一部分，要保證通話質量，故在設計中采用了消側音電路，消除主機話筒聲音被主機喇叭接收的信號。而方案二所使用的音頻放大芯片，輸出效果好，連接簡單。樓層譯碼器接收到相應編碼數據后選通分機與主機進行通話。 方案 一 ：用單片機接收編碼信號，由于是單線傳輸編程比較復雜，且硬件成本比較高。室內分機采用電話機的原理，輸入電線不分極性，話筒通過兩級 NPN 三極管共射放大信號。 中心控制部分電路 整個系統(tǒng)采用 ATMEL公司生產的 AT89S51 高性能 8 位單片機作為控制芯片，片內含 4Kb 的系統(tǒng)可編程的 FLASH 只讀程序儲存器，器件采用 ATMEL 公司高密度，非易失性儲存技術生產，它的集成 FLASH 程序儲存器支持在線編程 [7]。本文采用上電外部復位電路，如圖 所示。外圖 上電外部復位電路 圖 內部振蕩器方式 14 接晶體時， C1和 C2通常選 30pF 左右 [1]。該芯片管腳配置圖如 圖 ，管腳名稱如表 。 數據傳送是由產生串行時鐘和所有起始停止信號 的主器件控制的 ， 主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器 ， 但由主器件控制傳送數據 、 發(fā)送或接收的模式 ， 通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實現將 AT 24C16 器件連接到總線上 。 分機狀態(tài)檢測部分 分機狀態(tài)檢測部分采用雙電壓比較器 LM393 進行檢測，將檢測的結果送單片機進行處理。當分機處于開鎖狀態(tài)時，分機實際上是短路，線上電壓為 0 伏。由于語音信號的發(fā)送和接收都是共用一根線，為了使它們工作時相互不受影響 ，在信號輸入輸出的地方加入了消側音電路 [6]。開鎖電路圖如 圖 ： 圖 音頻放大電路圖 圖 開鎖電路 20 編碼發(fā)送部分 編碼部分主要采用單片機 AT89S51 模擬編碼芯片 HT12E 編碼，單片機根據輸入房間號碼進行編碼，并發(fā)送給樓層譯碼器。引導段為12 位低電平和三分之一位高電平，數據段包括 8 位地址和 4 位數據。 圖 HT12E 傳輸數據格式 圖 HT12E數據邏輯狀態(tài) 21 樓層譯碼器 樓層譯碼器采用解碼芯片 HT12D 對單片機傳輸的編碼信號進行解碼。對應的三極管導通 ， 選通需要通話的分機。主機傳送過來的語音信號由喇叭接聽，分機的語音信號經過兩級放大之后傳送到主機。主要流程圖如 圖 。鍵盤流程圖如圖。儲存系統(tǒng)流程圖如圖 。如果分機處于待機狀態(tài)，主機送出鈴聲信號，提醒用戶有呼叫信息。 29 開始 分機是否處于待機？ 送電話鈴聲信號 分 機 是 否 摘機？ 接通通話電路 分機掛機或開鎖？ 通話時間到？ 返回 開鎖？ 掛機？ 開鎖 N N Y Y N Y Y Y N 圖 分機狀態(tài)檢測流程圖 30 單片機產生電話鈴聲程序設計 當通話電路接通時，單片機用軟件模擬電話鈴聲信號送往分機，分機電話鈴響，同時主機也響鈴。 開始 分機待機？ 送鈴 聲信號 分機摘機？ 時間到？ 返回 N Y N Y N Y 31 4 硬件調試及問題解決 在本次硬件調試中遇到了不多不少的問題，經過檢查改正，終于將問題一一解決，主要問題有如下幾點： （ 1） 鍵盤與顯示電路 在鍵盤與顯示電路中 ,原本使用 P0 口共用鍵盤和顯示 ,但在實際運用中發(fā)現共用的時候有比較大的干擾 ,對編程的影響也比較大，當發(fā)現鍵盤與顯示共用比較難以實現，經過討論以后決定講鍵盤和顯示分開接 ,問題也同時解決。 由于語音信號的發(fā)送和接受都共用一根線，加上消側音電路可以使他們之間相互不受影響。 （ 5） 開鎖電路 在開鎖電路制作過程中，不小心 將 PNP 的三極管接成 NPN 的三極管，導致電路無法實現開 鎖功能。經檢查和分析電路，發(fā)現該三極的發(fā)射極和 ULN20xx的一個輸入腳有聯系，而 ULN20xx 是又單片機控制的。 33 （ 7） 整體調試 在各個部分聯調時，由于將線接錯，導致電路調試不出結果，經過檢查，將電路改正，一切正常。分機輸入級對信號和電源的輸入固定了方向，所以安裝人員在安裝時不需要考慮分機的線的正負極。 在本次設計中，遇到了很多問題，同時也解決了很多問題，在解決問題的過程中，對電路的理解更加深刻了，也學會了很多解決問題的方法。 參考文獻 [1] 李華等 .MCS一 51系列單片機實用接口技術 [M]北京 :北京航空航天大學出版社， 1993: 11~12. [2] 沙占友 .單片機外圍電路 [M].北京 :電 子工業(yè)出版社， 20xx: 25~29. [3] 李朝青等 .數字 IC技術手冊 [M].北京 :北京航空航天大學出版社， 20xx: 75~76. 36 [4] 宋謙 .樓宇對講系統(tǒng)設計分析 [J].安防科技， 20xx: 48~50. [5] 李炳宇，蕭蘊詩，李永東 .AT89C51單片機在多層樓宇對講系統(tǒng)中的應用 [J]. 自動化與儀表， 20xx: 106~109. [6] 李成斌 , 胡生清 . 單片機系統(tǒng)的電磁兼容設計 [J]. 自動化與儀器儀表 , 20xx: 61~62. [7] 何立民 . 單片機應用文集 (1) [M]. 北京 : 北京航空航天大學出版社 , 1991: 5~6. [8] 陳清山 ,陳利 .世界最新集成運算放大器特性、引腳及互換全集 [M].長沙：湖南科學技術出版社， 20xx: 56~58. [9] 秦世才，錢其敖 .集成運算放大器實用電路 [M]天津：天津科學技術出版社1981:50~65. [10] 吳援明，唐軍 .模擬電路分析與設計 [M].北京：科學出版社 20xx： 11~13. 37 附錄
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