【正文】 宅小區(qū)的系統(tǒng)組成包括 ： 自 動 化系統(tǒng)。 通信自動化系統(tǒng)。 家政管理自動化系統(tǒng)。 住宅小區(qū)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。 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。改革開放以來，我國的建筑業(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。 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。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，住宅價格從單一價格向多元化價格體系轉(zhuǎn)變。智能 住 宅 小區(qū)建設(shè)是我國可持續(xù)發(fā)展的需要。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（論文）說明書 3 人居環(huán)境的所有社會功能，首先著眼于現(xiàn)實與未來的平衡，在可持續(xù)發(fā)展方面起先導(dǎo)和示范作用 。 以人為本，創(chuàng)造 人與環(huán)境的和諧空間。 開發(fā) 門鈴系統(tǒng)的 意義 近幾年來 ， 隨著市場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)的一個重要組成部分，被各商家和用戶所接受。在 2021 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%。有線門鈴需要布線，不僅耗費人力，物力，而且影響居室美觀，尤其對于像別墅這類帶有院落的住宅，更顯示出其局限性 . 同時各種危害到社會安定和人民的生命財產(chǎn)安全的犯罪也層出不窮，新的形勢對現(xiàn)有的 門鈴安全 體系提出了新的挑戰(zhàn)。 在當(dāng)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(jī)的遙控設(shè)備，還是計算機(jī)的外 圍設(shè)備都是如此，有的鍵盤和鼠標(biāo)甚至也使用了無線技術(shù)。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。無線 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可望成為新的經(jīng)濟(jì)增長點。 系統(tǒng) 工作概述 目前國內(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 ， 單向語音且模擬 。 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(wù)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(yuǎn)，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。 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講門鈴系統(tǒng) 。 首先是模擬傳輸?shù)倪@一路。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(yīng)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。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。在室外，由另一塊無線數(shù)字傳輸模塊接收這路 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 數(shù)字信號，然后進(jìn)行解包和處理，然后分別把音頻信號和控制信號傳到語音芯片和單片機(jī)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(jī)的處理去控制各部分協(xié)調(diào)工作。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 2 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(jī)的工作原理框圖。本圖中 以單片機(jī) AT89C2051 作為系統(tǒng)控制核心，配以呼叫檢測模塊、摘掛機(jī)檢測模塊、視頻顯示及控制模塊、開鎖和音頻信號輸入 /控制模塊、音頻信號輸入放大模塊、音頻信號輸出前置放大模塊以及按鍵組成。若主人不在家或通過辨認(rèn) 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(jī)。主人的話 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 音音頻信號經(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，完成通話動作。客人進(jìn)門后，防盜門依靠閉門器的作用再次關(guān)上。另外，主人還可通過按 主動監(jiān)視鍵“MORNITOR”，來開啟顯示屏顯示來訪者或查看門外的情況。 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 。 首先是模擬傳輸?shù)倪@一路。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(yīng)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。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。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(jìn)行解包和處理，然后分別把音頻信號和控制信號傳 到語音芯片和單片機(jī)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(jī)的處理去控制各部分協(xié)調(diào)工作。 無線可視對講門鈴系統(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 。 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(dǎo)思想 設(shè)計 可視 對講系統(tǒng)方案，應(yīng) 遵循以下幾個原則 ： （ 1） 實用性和先進(jìn)性：所設(shè)計的智能化對講系統(tǒng)應(yīng)該在體現(xiàn)實用的原則下，盡可能的采用先進(jìn)的技術(shù)和方法，力求物盡其用，不虛設(shè)浪費。 （ 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)的升級能力和擴(kuò)展能力。 （ 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(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、門鈴和報警、開鎖等控制信號輸入鍵組成。室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖 22 示 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 圖 22 室 內(nèi) 機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 門口機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖 23 示，其主要包括 ： 門口機(jī)控制器、無線收發(fā)機(jī)、鍵盤、攝像頭、喇叭、麥克、報警裝置等幾部分。該系統(tǒng)中視頻信號為單向傳輸，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)接收到的信號中沒有視頻信號 ； 鍵盤用于輸人房間號 ； 攝像頭用于捕捉門口視頻信號 ； 喇叭和麥克用于戶主和訪客進(jìn)行語音交流 ； 報警裝置用于當(dāng)戶主遇到特殊情況時報警 。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 。若 30 秒鐘內(nèi)有其他操作，則取消30 秒計時，延長監(jiān)控時間，直至人工復(fù)位。 （ 3） 記錄功能 若家中無人，可提前設(shè)置錄音或錄像功能。若設(shè)置錄像功能，則對所監(jiān)視信息自動定時錄像。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單元 電路的 選擇 單片機(jī) 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(jī)。通過在單塊芯片上組合通用的 CPL1 和閃速存儲器 ， ATMEL AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型計算機(jī) ， 它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供高度靈活和成本低的解決辦法。 AT89C2051 是一個功能強(qiáng)大的單片機(jī)，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。 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 ROM 15 個雙 向 I/O 口 6 個中斷源 兩個 16 位可編程定時 /計數(shù)器 的寬工作電壓范圍 時鐘頻率 024MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM 兩個外部中斷源 兩個串行中斷 可直接驅(qū)動 LED 兩級加密位 低功耗睡眠功能 內(nèi)置一個模擬比較放大器 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（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)。各管腳的 功能 如下 ： 1. VCC：電源電壓。 3. P1 口： P1 口是 8 位雙向 I/O 口。 和 要求外部上拉電阻。 P1 口輸出緩沖器可吸收 20mA 電流并能直接驅(qū)動 LED 顯示。當(dāng)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)。 4. P3 口： P3 口的 ～ 、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的七個雙向I/0 引腳。 P3 口緩沖器可吸收 20mA 電流。用作輸入時 ， 被外部拉低的 P3 口引腳將用上拉電阻而流出電流。 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。 RST 一旦變成高電平 ， 所有的 I/O 引腳就復(fù)位到“1”。每一個機(jī)器周期需 12 個振蕩器或時鐘周期。 7. XTAL2：作為振蕩器反相放大器的輸出。 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(qiáng)的集成芯片 —— MT8880。信號的接收部分采用 DTMF 信號 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，信號失真小、精度高、定時準(zhǔn)確 。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(kuò)展串行 EEPROM、鍵盤、顯示等。其通信部分的硬件電路如圖 32 所示。 165。 CD4066Z 是由 德州儀器公司生產(chǎn)的 內(nèi)含高四組獨立開關(guān)的 IC 芯片。 CD4066 開關(guān)信號兩端均可作輸入端或輸出端。本系統(tǒng)中 ， 單片機(jī)控制 CD4066 來切換音頻信號和數(shù)字信號，使其在不同時隙發(fā)射，減免數(shù)字信號和音頻信號之間的相互沖突和干擾 。 這個頻段也可以無線傳輸聲 音 ， 可以傳輸立體聲 。利用 2 對該模塊可以實現(xiàn)室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)方向的視頻信號的無線傳輸和音頻信號傳輸，以及室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)音頻信號的傳輸 。 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 。該模塊音 /視頻信號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或各類 ； 電火花及家用電器的干擾，同時也極大程度地避免了本機(jī)發(fā)；射頻率對其他接收設(shè)備的干擾。 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 。使用監(jiān)控攝像頭傳輸信號，也有極佳的分辨力。 (4)廣泛的應(yīng)用擴(kuò)展空間。 該 無線收發(fā) 模塊 及 其外圍電路如下 35圖示：其中 PT2262/PT2272 是一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價位通用編解碼電路， 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 。當(dāng)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(dǎo)通，使 AT89C2051 的 腳由高電平變?yōu)榈碗娖剑瓿珊艚袡z測 。反之，完成掛機(jī)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