二線制樓宇對(duì)講系統(tǒng)－硬件部分(參考版)
2024-07-30 18:07本頁(yè)面
【正文】 中心控制部分、分機(jī)狀態(tài)檢測(cè)部分、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分、鍵盤檢測(cè)及數(shù)碼顯示部分、開 鎖 部分、音頻處理部分、編碼發(fā)送部分、樓層譯碼部分、室內(nèi)分機(jī)所有的都達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。 在本次設(shè)計(jì)中，犯了很多錯(cuò)誤，雖然一一解決，但是這些錯(cuò)誤嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)的進(jìn)度，這些錯(cuò)誤是可以避免的，這讓我認(rèn)識(shí)到，一個(gè)小小的錯(cuò) 誤會(huì)影響整體的進(jìn)度，一個(gè)人的錯(cuò)誤，會(huì)影響到同伴，所以我一定會(huì)在以后的合作中更加細(xì)心，認(rèn)真做好自己的工作。 35 6 結(jié)論 本設(shè)計(jì)已實(shí)現(xiàn)主機(jī)和分機(jī)之間的通話，并且分機(jī)可以通過主機(jī)開鎖，樓層譯碼可以容納 256 個(gè)分機(jī)，整個(gè)通信是二線制，音頻和振鈴?fù)ㄟ^放大可以實(shí)現(xiàn)音頻輸出功率大于 5MW 和振鈴輸出大于 70DB，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了工作電流小于 10MA。本系統(tǒng)即節(jié)省成本又安裝方便。其中分機(jī)電源和信號(hào)共用一根線。 34 5 產(chǎn)品使用說明 本系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，主機(jī)到樓層譯碼器之間為三根線即電源線，地線和信號(hào)線。在解決這個(gè)問題后，系統(tǒng)運(yùn)行基本正常。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，單片機(jī)沒有把該引腳電平置低，導(dǎo)致三極管發(fā)射極直接接地，而該三極管的集電極沒接電阻，三極管電流很大，燒毀三極管。初步分析問題是硬件可能短路，導(dǎo)致電流過大從而燒毀三極管。 檢查后將 NPN 的三極管換回 PNP 的三極管，電路恢復(fù)正常，開鎖電路可以實(shí)現(xiàn)功能。 經(jīng)過反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改正后，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取變的正常，整個(gè)設(shè)計(jì)可以繼續(xù)。 （ 3） 可視控制電路 設(shè)計(jì)初 ，在設(shè)計(jì)中加入了可視控制電路，在實(shí)施時(shí)發(fā)現(xiàn)加入可視控制電路成本太高，由于經(jīng)濟(jì)問題，決定將可視控制電路暫時(shí)去除， 32 但留下了端口，以方便升級(jí)產(chǎn)品。 在自己研究和老師的指導(dǎo)下，加上了加消側(cè)音電路，消除側(cè)音，大大減少了側(cè)音的影響，通話質(zhì)量有了明顯的提高，通話時(shí)聲音變得比較清晰。 在設(shè)計(jì)用因?yàn)槭褂玫氖窃咀龊玫哪K ，所以顯示使用的是 8 位數(shù)碼管，而實(shí)際只使用了 4 位，所以在顯示的時(shí)候有點(diǎn)不足，由于時(shí)間問題，暫時(shí)決定使用原本的模塊。單片機(jī)模擬電話鈴聲流程圖如圖 。當(dāng)分機(jī)摘下后，單片機(jī)停止發(fā)送鈴聲信號(hào)。 分機(jī)狀態(tài)檢測(cè)程序流程圖如圖 。在對(duì)話過程中，主機(jī)也需要的分機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)到分機(jī)處于開鎖狀態(tài)，主機(jī)執(zhí)行開鎖動(dòng)作。這時(shí)候主機(jī)需要對(duì)分機(jī)的狀態(tài)進(jìn) 行檢測(cè)。 開始 送需要顯示的數(shù)據(jù) 選通對(duì)應(yīng)的位選 返回 圖 顯示流程圖 26 開始 有鍵按下？ 修改密碼？ 開鎖密碼？ 有鍵按下？ 舊密碼輸入完？ 密碼正確？ 有鍵按下？ 從儲(chǔ)存芯片中取出密碼并校對(duì) 新密碼輸入完？ 把新密碼寫入儲(chǔ)存芯片 返回 有鍵按下？ 密碼輸入完？ 密碼正確？ 從儲(chǔ)存芯片中取出密碼并校對(duì) 開鎖 返回 N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y N Y 圖 存儲(chǔ)系統(tǒng)流程圖 27 單片機(jī)編碼的軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)編碼在是單片機(jī)在判斷房間號(hào)碼輸入完成后，單片機(jī)將房間號(hào)碼分為地址和數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并將編碼通過傳輸線發(fā)送給各樓層譯碼器。當(dāng)用戶修改密碼時(shí)單片機(jī)首先從相應(yīng)地址中取出數(shù)據(jù)校對(duì) ，如果正確則將用戶輸入的新密碼寫到儲(chǔ)存芯片中去。 開始 有鍵按下？ 延時(shí) 10ms 有鍵按下？ 判斷是哪 個(gè)鍵按下，找到相應(yīng)的鍵值 返回鍵值 返回 N Y Y N 圖 鍵盤檢測(cè)流程圖 25 系統(tǒng)顯示 顯示部分在整個(gè)系統(tǒng)中起重要作用，它能直觀的給用戶反應(yīng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，使用戶對(duì)當(dāng)前操作更加清楚。是進(jìn)入系統(tǒng)的唯一途徑 。 鍵盤檢測(cè) 鍵盤在整個(gè)系統(tǒng)中的作用是，支持呼叫的房間號(hào)碼輸入，開鎖密開始 系統(tǒng)初始化 調(diào)用顯示界面程序 調(diào)用鍵盤檢測(cè)程序，并進(jìn)行相應(yīng)的處理程序。系統(tǒng)子程序塊主要有： 4*4 鍵盤掃描， 4 位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，儲(chǔ)存系統(tǒng)編寫，單片機(jī)編碼，單片機(jī)分機(jī)狀態(tài)檢測(cè)，單片機(jī)產(chǎn)生電話鈴聲。當(dāng)開鎖鍵按下 后，分機(jī)處于短路狀態(tài)，傳輸線上的電壓為 0 伏，主機(jī)檢測(cè)到相應(yīng)的信號(hào)，并把開鎖引腳電平置高，打開門鎖。信號(hào)耦合在電壓線上，電壓導(dǎo)通后由四個(gè)二極管 構(gòu)成橋式整流電路 ，不論輸入電壓是哪種方向，經(jīng)過二極管之后電壓方向是固定的，這樣可以避免安裝出錯(cuò)，為施工帶來便利。 室內(nèi)分機(jī)電路 室內(nèi)分機(jī)電路圖如圖 。 HT12D 接收單片機(jī)發(fā)送的編碼信號(hào)時(shí) ,把前 8 位作為地址 ,后 4 位作為數(shù)據(jù) ,經(jīng) 4 次接收 ,3 次檢驗(yàn) ,如果接收到的地址與解碼器的地址一致 ,則將 4 位數(shù)據(jù)鎖存到 D0～ D3 輸出端 ,同時(shí) ,腳 VT 輸出高電平 ,表示接收到有效數(shù)據(jù)。 HT12D 引腳圖如 圖 ，樓層譯碼器電路如圖 。 HT12E 傳輸數(shù)據(jù)格式 ，如圖 ，數(shù)據(jù)邏輯狀態(tài)如圖 。數(shù)據(jù) “0”由一個(gè)振蕩周期的低電平和兩個(gè)振蕩周期的高電平組成。輸出編碼脈沖的順序依次為 A0～ A7 ,D0～ D3 ,每個(gè)傳送周期輸出 4 個(gè)完全相同的地址、數(shù)據(jù)編碼脈沖串 ,每個(gè)脈沖串包括引導(dǎo)段和數(shù)據(jù)段 。 單片機(jī)在檢測(cè)房 間 號(hào)碼輸入完成后，把相應(yīng)的房間號(hào)碼換算成對(duì)應(yīng)的地址和開始傳送周期。同時(shí)通過單片機(jī)來控制三極管的導(dǎo)通與截止以達(dá)到開鎖的效果。 LM386 的引腳圖及 內(nèi) 部方塊圖如 圖 ，內(nèi)部框圖如圖 ，音頻放大電路圖如圖 ： 圖 LM386 管腳圖 圖 LM386 內(nèi)部框圖 19 開鎖部分 開鎖部分電路由 +12V 電源和 PNP 三極管 TIP142 組成， TIP142最大電流為 3A。音頻接受部分采用音頻放大集成芯片 LM386 對(duì)分機(jī)送來的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行接收并放大輸出 [3]。電壓比較器的結(jié)果為 為 1，
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