【導讀】對講門禁系統(tǒng)作為智能樓宇中安防系統(tǒng)的重要組成部分，已經(jīng)從普通。對講發(fā)展到可視對講，可視對講功能日益趨向于多樣化和綜合化。采用單片機技術能實現(xiàn)音頻、視頻信號的傳輸及基本控制，并且在抗干擾。性、低價位、易調(diào)試等方面具有顯著的優(yōu)勢。能控制技術和CAN總線現(xiàn)場通信技術，實現(xiàn)一個性價比較高的樓宇可視對講門禁系統(tǒng)，

　　

【正文】 onworks 已經(jīng)建立了一套從協(xié)議開發(fā)、芯片設計、芯片制造、控制模塊開發(fā)制造、OEM 控制產(chǎn)品、最終控制產(chǎn)品、分銷、系統(tǒng)集成等一系列完整的體系結構，吸引了數(shù)萬家企業(yè)參與到這項工作中來，這對于一種技術的推廣、應用有很大的促進作用。 缺點： Lonworks 總線的成本較高，雖然它兼容 TCP/IP 協(xié)議，但是并不能取代上層局域網(wǎng)直接掛接到 INTERNET 網(wǎng)上，另外，其仲裁方式很容易因數(shù)據(jù)無限重發(fā)而導致網(wǎng)絡癱瘓。 CAN 總線 CAN（ Control Area Network）最早由德國 BOSCH 公司推出，用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信。其總線規(guī)范現(xiàn)已被 ISO 國際標準組織 制訂為國際標準，得到了 Motorola、 Intel、 Philips、 Siemens、 NEC 等公司的支持，已廣泛應用在離散控制領域。 CAN 協(xié)議也是建立在國際標準組織的開放系統(tǒng)互連模型基礎上的，其模型結構只取 OSI 底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和頂上層的應用層。其信號傳輸介質(zhì)為雙絞線，通信速率最高可達 1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠可達 10km/kbps，可掛接設備最多可達 110個。 CAN 的信號傳輸采用短幀結構，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為 8 個，因而傳輸時間短，受樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設計 9 干擾的概率低。當節(jié)點嚴重錯誤時，具有自動關閉的功 能以切斷該節(jié)點與總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點及其通信不受影響，具有較強的抗干擾能力。 CAN 支持多主方式工作，網(wǎng)絡上任何節(jié)點均在任意時刻主動向其它節(jié)點發(fā)送信息，支持點對點、一點對多點和全局廣播方式接收 /發(fā)送數(shù)據(jù)。它采用總線仲裁技術，當出現(xiàn)幾個節(jié)點同時在網(wǎng)絡上傳輸信息時，優(yōu)先級高的節(jié)點可繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，而優(yōu)先級低的節(jié)點則主動停止發(fā)送，從而避免了總線沖突 [15]。 已有多家公司開發(fā)生產(chǎn)了符合 CAN 協(xié)議的通信芯片，如 Intel 公司的 82527，Motorola 公司的 MC68HC05X4， Philips 公司的 82C250 等。還有插在 PC 機上的 CAN 總線接口卡，具有接口簡單、編程方便、價格便宜等優(yōu)點，常用的有 Philips 公司 CAN 控制器 SJA1000。 優(yōu)點： CAN 總線是自動化領域技術發(fā)展的熱點，它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)提供了強有力的技術支持， CAN 總線是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網(wǎng)絡 ,具有可靠性高、成本低、配置靈活、數(shù)據(jù)傳輸距離遠、數(shù)據(jù)傳輸速率快等優(yōu)點。 這種可視對講系統(tǒng)包括主機和若干分機 ,主機位于總控制室 ,分機位于各個用戶室內(nèi)，整個通訊網(wǎng)絡采 CAN 總線進行控制 ,音頻及視 頻信號仍可通過專線進行傳輸，而 CAN總線是全數(shù)字式現(xiàn)場測控設備互連總線 ,通訊速率最高可達 1Mbps,節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能 ,以使總線上其它節(jié)點的操作不受影響 ,彌補了 485總線的不足。 從當前國內(nèi)外現(xiàn)場總線在樓宇智能化系統(tǒng)中的應用情況來看， Lonworks 總線和 CAN總線使用較為廣泛。 CAN 總線在數(shù)據(jù)傳輸方面有著顯著的優(yōu)勢，它能夠完全適應和勝任智能樓宇可視對講系統(tǒng)的工作環(huán)境與要求，其協(xié)議的充分性和完整性，使 CAN 總線在數(shù)據(jù)通訊中具有很強的可靠性、實時性和靈活性，不會因網(wǎng)絡負載重而導致網(wǎng)絡癱 瘓，其采用短幀結構使數(shù)據(jù)出錯率極低，并且 CAN 總線的通信芯片價格低廉，使用方便； CAN總線與 Lonworks 總線相比，前者在智能樓宇中應用 比較 有優(yōu)勢 [16]。所以，該設計方案采用 CAN 總線來構建智能樓宇可視對講系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡。 論證總結 本次畢業(yè)設計課題主要是 在理解 樓宇智能化系統(tǒng) 組成及工作原理 的 基礎上 ，綜合樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設計 10 利用所學知識，研究樓宇對講系統(tǒng)各部分的具體功能，分析樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結構、信息傳輸方式，設計并實現(xiàn)一套樓宇可視對講門禁系統(tǒng)。 根據(jù)設計的實際情況和前期調(diào)研， 基于樓宇可視對講門禁系 統(tǒng)的應用環(huán)境及其實用性、性價比的考慮， 擬采用以單片機作為微處理器的控制技術與 CAN總線通信技術相結合的設計方案，充分利用單片機的 I/O端口和 CAN通信的安全可靠和高速傳輸。本課題研究設計樓宇可視對講系統(tǒng)門口機相關硬件電路和軟件部分，實現(xiàn)樓樓宇內(nèi)外房間拔號呼叫、可視對講、遙控開鎖等門禁系統(tǒng)功能。設計的門口機應性能穩(wěn)定，工作可靠，能減少傳統(tǒng)可視對講系統(tǒng)存在的語音和圖像傳輸停頓現(xiàn)象，將 單片機技術和 CAN總線 較 好地應用在可視對講系統(tǒng)中，將工程實際與理論知識有機結合，具備較好地抗干擾能力、成本低、易調(diào)試的優(yōu)點。 第 2 章 系統(tǒng)整體設計 進行設計前，需要熟悉可視對講門禁系統(tǒng)的結構及工作原理，對系統(tǒng)設計作出整體規(guī)劃，確定設計目標和實現(xiàn)功能。 系統(tǒng)基本組成 智能樓宇可視對講系統(tǒng)主要由門口機、住戶分機、管理機三部分以及一些附件組成。其各部分的主要作用如下： 管理機：可以與樓內(nèi)任一住戶分機通話，也可以與門口機通話，可以進行全局廣樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設計 11 樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設計 12 經(jīng)確認后住戶通過住戶分機的按鍵，發(fā)出開鎖信號到主機，由主機發(fā)出動作信號，實現(xiàn)遙控開鎖，使其進入。 系統(tǒng)主要功能 樓 宇可視對講系統(tǒng)的主要功能有： (1)互聯(lián)組網(wǎng)：系統(tǒng)采用標準 總線結構，不同類型的住戶分機和不同樓宇單元的管理機都可以通過總線互聯(lián)組網(wǎng)。系統(tǒng)模塊組合靈活，便于擴充，能滿足住戶不同需求。 (2)多路內(nèi)部通訊：系統(tǒng)能使住戶與管理中心、住戶與住戶之間相互呼叫和通話，亦可以實現(xiàn)門口機與住戶分機之間的可視對講功能，管理機還能同時接收樓宇內(nèi)所有住戶的報警求助。 樓宇可視對講門禁系統(tǒng)的設計 13 (3)保安防盜：系統(tǒng)中保安防盜可以采用兩種方式 ： 一種是住戶分機自身具有多路防區(qū)的報警功能，一種是專用的住戶多路防區(qū)報警系統(tǒng)。它們可以外接門窗監(jiān)控、火警監(jiān)控、及安全報警等報警設施，也可向管理中心報警。 PART 1/2