【正文】 大家珍重，平平安安，快快樂樂，順順利利。她的睿智、對(duì)知識(shí)孜孜不倦的追求、對(duì)教育科學(xué)研究的熱愛、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，讓我學(xué)到了如何做事。在新的產(chǎn)品化的管理系統(tǒng)中，人們將會(huì)越來越多的體驗(yàn)到現(xiàn)代生活的氣息。給用戶以現(xiàn)代化生活的方便與感受。電子密碼鎖取代了傳統(tǒng)的鑰匙，使用方便。通過本文的工作，提出了如下幾點(diǎn)展望：增加自動(dòng)撥號(hào)報(bào)警功能。本論文完成了軟硬件主要功能模塊的設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)開發(fā)及功能擴(kuò)展打下了良好的基礎(chǔ)。軟件是把每一具體功能子程序做成一個(gè)模塊，硬件中加入了哪個(gè)模塊，主程序會(huì)自動(dòng)檢測(cè)新硬件并調(diào)用相應(yīng)的子程序以完成該模塊功能。所設(shè)計(jì)的無線可視對(duì)講系統(tǒng)軟硬件部分的主要功能均得以實(shí)現(xiàn)，以微處理器為核心的系統(tǒng)具備強(qiáng)大的功能，完備的開發(fā)手段和豐富的資源儲(chǔ)備。所謂軟件陷阱，就是一條引導(dǎo)指令強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個(gè)指定的地址，在那里有一段專門對(duì)從程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。因此，需對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)采取一些有效措施，這里主要采取了下面三種措施：指令冗余當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。軟件抗干擾不屬于微機(jī)系統(tǒng)的自身防御行為，采用軟件抗干擾措施的最根本的前提條件是系統(tǒng)中抗干擾軟件不會(huì)因干擾而損壞。單片機(jī)軟件主要完成門鈴呼叫信號(hào)、摘掛機(jī)、按鍵檢測(cè)及相應(yīng)控制信號(hào)的輸出，完成來人呼叫后及主動(dòng)監(jiān)視 30s 定時(shí)等功能。由于數(shù)字信號(hào)的傳輸通常是在建立語(yǔ)音通信之前(如呼叫信號(hào)、摘機(jī)信號(hào))或是在建立語(yǔ)音通信之后(如開鎖信號(hào)、報(bào)警信號(hào))，所以數(shù)字信號(hào)與音頻信號(hào)很少?zèng)_突。若發(fā)現(xiàn)意外情況可按報(bào)警鍵。門口機(jī)接收到 AUDIO—ON 信號(hào)后接通音頻信道。門口機(jī)接收到室內(nèi)機(jī)發(fā)射來的“OK”信號(hào)后也會(huì)控制模擬開關(guān)接通視頻信道。 軟件設(shè)計(jì)工作流程門口機(jī)和室內(nèi)機(jī)工作流程如圖 41 和圖 42 所示。②若系統(tǒng)處于非監(jiān)控狀態(tài)，則進(jìn)人監(jiān)控狀態(tài)。(3)對(duì)講信號(hào)由控制面板上的對(duì)講按鈕提供，控制器查詢到該信號(hào)后作以下處理： 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書26①若系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，則進(jìn)人錄音設(shè)置狀態(tài)，等待設(shè)置操作。然后啟動(dòng)錄音或錄像電源，開始計(jì)時(shí)錄音或錄像。②若系統(tǒng)處于收視或收聽狀態(tài)，則切斷收視或收聽信號(hào)電源，執(zhí)行前面的處理。傳輸電纜應(yīng)具有性能良好的屏蔽層，耐老化，抗損傷，不易斷線。(4)實(shí)踐還表明，元器件的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)影響很大。(2)元件排列及信號(hào)走線盡量有序，短直，簡(jiǎn)捷，避免相鄰電路相互影響。(3)接地線構(gòu)成閉環(huán)回路根據(jù)電路設(shè)計(jì)工程師的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于只用數(shù)字電路組成的印刷電路板接地時(shí)，將其做成閉環(huán)回路大多明顯地提高抗噪聲能力。設(shè)計(jì)中，我們主要采取了以下方法?；蛘卟捎们袛嗟丨h(huán)流回路的方法，在攝像機(jī)或顯示器端有一端不接地，通常在顯示器端不接供電電源的地，這樣雖不能完全消除干擾但可大減少 50Hz 的干擾。而對(duì)于 50Hz 的橫紋滾動(dòng)根據(jù)電磁學(xué)理論知道視頻電纜的屏蔽層可完全消除 50Hz 工頻干擾。 數(shù)字信號(hào)傳輸中的抗干擾措施 (1)視頻信號(hào)的干擾 視頻信號(hào)的干擾在圖像上表現(xiàn)為地花點(diǎn)和 50Hz 橫紋滾動(dòng)，對(duì)于雪花點(diǎn)干擾是由于傳輸線上信號(hào)衰減以及耦合了高頻干擾所致，這種干擾比較容易消除，在攝像機(jī)與控制矩陣之間合理位置增加一個(gè)視頻放大器，將信號(hào)的售噪比提高，或者改變視頻電纜的路徑避開高頻干擾源，高頻干擾的問題可基本上得到解決。震蕩的存在使高低電平間的閾值差變小，當(dāng)震蕩的幅值再大或有其他干擾引入時(shí)就無法正確分辨出脈沖電平值，導(dǎo)致通信時(shí)間變長(zhǎng)或通信中斷。接收模塊工作時(shí)一般輸出的是高電平脈沖，不是直流電平，所以不能用萬用表測(cè)試，調(diào)試時(shí)可用一個(gè)發(fā)光二極管串接一個(gè) 3K 的電阻來監(jiān)測(cè)模塊的輸出狀態(tài)。 系統(tǒng)中模塊之間通訊干擾主要是接收回路干擾它是由發(fā)射頻率的非線性部分引起的由于接收電路存在著非線性當(dāng)幾個(gè)信號(hào)同時(shí)被接收時(shí)寄生信號(hào)將影響有用信號(hào)若寄生信號(hào)的頻率接近于接收模塊的工作頻率時(shí)將形成模塊之間的干擾。對(duì)于 PIC 單片機(jī)，則沒有上述輻射干擾。單片機(jī)模擬 2262 時(shí)一般都很正常，然而單片機(jī)模擬 2272 解碼時(shí)通常會(huì)發(fā)現(xiàn)遙控距離縮短很多，這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率的倍頻都會(huì)對(duì)接收模塊產(chǎn)生干擾。如附圖 2 所示，C8 從 AIO 線取出的輸入音頻信號(hào)經(jīng) C9 和 R22 濾波后，由 LM386 的 3 腳輸入，經(jīng)過 20 倍放大后由 5 腳輸出，再經(jīng) C7 和 R24 濾波，由 C6 耦合到頻率特性好，諧波失真小的平膜動(dòng)圈式耳機(jī)發(fā)聲，完成通話動(dòng)作。R30 起到兩個(gè)作用，一是給 AIO 電路供電，二是將 Q9 集電極輸出的音頻信號(hào)混合到音頻輸入輸出線 AIO，并送到室外機(jī)（防盜門端） ，經(jīng)再次放大，供來訪者聽話。這很好地解決了同類產(chǎn)品或其它未使用單片機(jī)控制的單戶可視對(duì)講門鈴任何狀態(tài)下，摘機(jī)即可通話，以及來訪者呼叫后，即可從室外機(jī)的揚(yáng)聲器聽到室內(nèi)發(fā)出的聲音等缺陷。 開鎖和音頻信號(hào)輸入/出控制模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)附圖 1 中的壓鍵開關(guān)、RRAT89C2051 的 腳及其上的上拉電阻 R1 構(gòu)成了開鎖和音頻信號(hào)輸入/出控制模塊。待機(jī)時(shí)， 腳輸出高電平，Q6導(dǎo)通，Q4 和 Q5 截止。反之，完成掛機(jī)檢測(cè)。該無線收發(fā)模塊及其外圍電路如下 35 圖示：其中 PT2262/PT2272 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書17是一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有 12 位(A0A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平)，任意組合可提供 531441 地址碼，PT2262 最多可有 6 位(D0D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。使用監(jiān)控?cái)z像頭傳輸信號(hào)，也有極佳的分辨力。該模塊音/視頻信號(hào)采用頻率極高的微波傳輸方式，其載波頻率高達(dá) ，因此可以有效地避免 900MHz 等頻段擁擠不堪的無線電話信號(hào)或各類；電火花及家用電器的干擾，同時(shí)也極大程度地避免了本機(jī)發(fā)；射頻率對(duì)其他接收設(shè)備的干擾。利用 2 對(duì)該模塊可以實(shí)現(xiàn)室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)方向的視頻信號(hào)的無線傳輸和音頻信號(hào)傳輸，以及室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)音頻信號(hào)的傳輸。本系統(tǒng)中，單片機(jī)控制 CD4066 來切換音頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，使其在不同時(shí)隙發(fā)射，減免數(shù)字信號(hào)和音頻信號(hào)之間的相互沖突和干擾。CD4066Z 是由德州儀器公司生產(chǎn)的內(nèi)含高四組獨(dú)立開關(guān)的 IC 芯片。其通信部分的硬件電路如圖 32 所示。信號(hào)的接收部分采用 DTMF 信號(hào)接收單片機(jī) MT8870 的工業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)送部分采用開關(guān)電容進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換，信號(hào)失真小、精度高、定時(shí)準(zhǔn)確。 7. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。RST 一旦變成高電平，所有的 I/O 引腳就復(fù)位到“1”。用作輸入時(shí)，被外部 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書13拉低的 P3 口引腳將用上拉電阻而流出電流。4. P3 口：P3 口的 ～、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個(gè)雙向I/0 引腳。P1 口輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并能直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示。 3. P1 口：P1 口是 8 位雙向 I/O 口。表 31 AT89C51 性能參數(shù)兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 2k 可反復(fù)擦寫(1000 次）Flash ROM15 個(gè)雙向 I/O 口 6 個(gè)中斷源兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器 的寬工作電壓范圍時(shí)鐘頻率 024MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM兩個(gè)外部中斷源 兩個(gè)串行中斷可直接驅(qū)動(dòng) LED 兩級(jí)加密位低功耗睡眠功能 內(nèi)置一個(gè)模擬比較放大器可編程 UARL 通道 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書12 圖 31 AT89C2051 芯片管腳圖 AT89C2051 是一種 20 引腳的雙列直插式 IC 芯片，引腳是單片機(jī)的硬件外特性，用戶通過引腳連接外部器件就能組建單片機(jī)系統(tǒng)。通過在單塊芯片上組合通用的 CPL1 和閃速存儲(chǔ)器，ATMEL AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī)，它對(duì)許多嵌入式控制應(yīng)用提供高度靈活和成本低的解決辦法。若設(shè)置錄像功能，則對(duì)所監(jiān)視信息自動(dòng)定時(shí)錄像。若 30 秒鐘內(nèi)有其他操作，則取消 30 秒計(jì)時(shí)，延長(zhǎng)監(jiān)控時(shí)間，直至人工復(fù)位。該系統(tǒng)中視頻信號(hào)為單向傳輸，在室內(nèi)可以觀察到門口的情況，在門口無法查看室內(nèi)情況，所以門口機(jī)接收到的信號(hào)中沒有視頻信號(hào)；鍵盤用于輸人房間號(hào)；攝像頭用于捕捉門口視頻信號(hào)；喇叭和麥克用于戶主和訪客進(jìn)行語(yǔ)音交流；報(bào)警裝置用于當(dāng)戶主遇到特殊情況時(shí)報(bào)警。室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)圖其主要由室內(nèi)機(jī)控制器、無線收發(fā)機(jī)、顯示設(shè)備、通話設(shè)備、門鈴和報(bào)警、開鎖等控制信號(hào)輸入鍵組成。（3）可擴(kuò)展性和易維護(hù)性：為了適應(yīng)用戶要求，必須充分考慮系統(tǒng)的升級(jí)能力和擴(kuò)展能力。 無線可視對(duì)講門鈴系統(tǒng)是新一代電子安全防范系統(tǒng)，是現(xiàn)代花園、山莊、別墅理想的安全防范裝置。這一路數(shù)字傳輸?shù)男盘?hào)包括音頻信號(hào)和控制信號(hào)，均為雙向傳輸。 首先是模擬傳輸?shù)倪@一路。另外，主人還可通過按主動(dòng)監(jiān)視鍵“MORNITOR” ，來開啟顯示屏顯示來訪者或查看門外的情況。主人 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書6的話音音頻信號(hào)經(jīng)過前置放大模塊放大后，經(jīng) CN 的 4 腳 AIO 線傳到門口室外機(jī)供來訪者聽話，而來訪者的話音音頻輸入信號(hào)經(jīng)放大模塊從AIO 線取出放大后送耳機(jī)發(fā)聲，完成通話動(dòng)作。本圖中以單片機(jī) AT89C2051 作為系統(tǒng)控制核心，配以呼叫檢測(cè)模塊、摘掛機(jī)檢測(cè)模塊、視頻顯示及控制模塊、開鎖和音頻信號(hào)輸入/控制模塊、音頻信號(hào)輸入放大模塊、音頻信號(hào)輸出前置放大模塊以及按鍵組成。在室外，由另一塊無線數(shù)字傳輸模 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書4塊接收這路數(shù)字信號(hào)，然后進(jìn)行解包和處理，然后分別把音頻信號(hào)和控制信號(hào)傳到語(yǔ)音芯片和單片機(jī)中，音頻信號(hào)經(jīng)過語(yǔ)音芯片處理后送至揚(yáng)聲器，控制信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)的處理去控制各部分協(xié)調(diào)工作。在室外，視頻信號(hào)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(yīng)的射頻接收模塊接收這路視頻模擬信號(hào)，然后從射頻接收模塊的視頻輸出端送至顯示屏，顯示圖像。本文介紹了一種基于單片機(jī) AT89C2051 的一種新型的無線可視對(duì)講門鈴系統(tǒng)。 系統(tǒng)工作概述目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多可視門鈴方面的產(chǎn)品，主流產(chǎn)品是有線方式，單向語(yǔ)音且模擬。無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)、小型辦公室、會(huì)展中心、體育中心、飛機(jī)廠、醫(yī)院、學(xué)校、港口、住宅小區(qū)、酒店、寬帶接入。有線門鈴需要布線，不僅耗費(fèi)人力，物力，而且影響居室美觀，尤其對(duì)于像別墅這類帶有院落的住宅，更顯示出其局限性. 同時(shí)各種危害到社會(huì)安定和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全的犯罪也層出不窮，新的形勢(shì)對(duì)現(xiàn)有的門鈴安全體系提出了新的挑戰(zhàn)。 開發(fā)門鈴系統(tǒng)的意義近幾年來， 隨著市場(chǎng)上智能化樓宇的不斷升溫， 門鈴系統(tǒng)已作為智能化辦公室和智能化住宅小區(qū)的一個(gè)重要組成部分，被各商家和用戶所接受。建成后的智能住宅小區(qū)能滿足以下一系列要求： 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書2 人居環(huán)境的所有社會(huì)功能，首先著眼于現(xiàn)實(shí)與未來的平衡，在可持續(xù)發(fā)展方面起先導(dǎo)和示范作用。這就需要住宅產(chǎn)業(yè)也要由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，住宅質(zhì)量的內(nèi)涵從單純的施工質(zhì)量向全方位的功能質(zhì)量轉(zhuǎn)變，住宅價(jià)格從單一價(jià)格向多元化價(jià)格體系轉(zhuǎn)變。改革開放以來，我國(guó)的建筑業(yè)通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，在商業(yè)性、辦公性智能大廈的建設(shè)上己奠定了基礎(chǔ)：在住宅建設(shè)中，也初步建立了建筑與結(jié)構(gòu)技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、廚衛(wèi)技術(shù)、住宅管線技術(shù)、環(huán)境保障技術(shù)等體系。 住宅小區(qū)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。通信自動(dòng)化系統(tǒng)?，F(xiàn)代社會(huì)的家庭成員正在以追求家