基于單片機的單戶可視對講門鈴室內(nèi)分機的設(shè)計

2.2 視頻顯示及控制模塊設(shè)計及實現(xiàn)

設(shè)計的視頻顯示及控制模塊如圖2所示，主要由Q3、Q4、Q5、Q6、繼電器HRJ、視頻顯示屏及AT89C2051的P14腳及其上的上拉電阻R12構(gòu)成。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4寸黑白扁平顯像管。設(shè)計時為了同時對顯示屏的12V直流工作電源和CN的5腳VID輸入的視頻信號進行控制，選用HJR型雙刀雙擲電磁式繼電器并利用其常開觸點，R4對繼電器線圈起限流保護作用，D3對繼電器線圈起續(xù)流保護作用。待機時，P14腳輸出高電平，Q6導(dǎo)通，Q4和Q5截止。當(dāng)AT89C2051檢測到呼叫信號或主人按下主動監(jiān)視鍵時，P14腳輸出低電平，Q6截止，Q4、 Q5導(dǎo)通。Q4導(dǎo)通使大功率三極管A940導(dǎo)通，由CN的1腳V+送來的18V直流電源，經(jīng)A940的集電極輸出，提供繼電器線圈工作電壓和12V集成穩(wěn)壓器的輸入電源，并經(jīng)CN的6腳VDC給室外機的視頻攝像鏡頭提供受控的輸入電源。Q5導(dǎo)通，繼電器吸合給視頻顯示屏提供工作電壓及視頻信號以顯示視頻圖像。

2.3 開鎖和音頻信號輸入/出控制模塊設(shè)計及實現(xiàn)

圖2中的壓鍵開關(guān)、R2、R3、Q1、Q2、AT89C2051的P16腳及其上的上拉電阻R1構(gòu)成了開鎖和音頻信號輸入/出控制模塊。待機時，即使摘機使壓鍵開關(guān)轉(zhuǎn)換狀態(tài)，但P16腳輸出低電平，Q1截止，Q2基極得電導(dǎo)通，使AIO對地短路而禁止通話。當(dāng)AT89C2051檢測到門鈴呼叫信號時，P16腳輸出高電平使Q1導(dǎo)通，Q2因基極對地短路而截止，允許通話。但若主人未摘機，則壓鍵開關(guān)不轉(zhuǎn)換狀態(tài)，來訪者仍不能與主人進行通話。這很好地解決了同類產(chǎn)品或其它未使用單片機控制的單戶可視對講門鈴任何狀態(tài)下，摘機即可通話，以及來訪者呼叫后，即可從室外機的揚聲器聽到室內(nèi)發(fā)出的聲音等缺陷。

2.4音頻信號放大處理模塊設(shè)計及實現(xiàn)

聲電轉(zhuǎn)換器件選擇靈敏度高，頻率響應(yīng)好的駐極體傳聲器，但經(jīng)傳聲器轉(zhuǎn)換形成的音頻電壓信號比較微弱，不適宜直接傳輸，為此需要設(shè)計音頻輸出信號前置放大處理模塊。為了降低成本，音頻輸出信號前置放大采用三極管進行兩極放大。如圖2所示，分壓電阻R19、R20、R21和濾波電容C10為傳聲器提供直流工作電壓，傳聲器產(chǎn)生的音頻信號經(jīng)C11耦合，C12濾波輸入到Q8的基極，經(jīng)Q8放大后，由集電極輸出直接耦合到Q9的基極，再經(jīng)Q9放大由集電極輸出。 R30起到兩個作用，一是給AIO電路供電，二是將Q9集電極輸出的音頻信號混合到音頻輸入輸出線AIO，并送到室外機（防盜門端），經(jīng)再次放大，供來訪者聽話。圖中的R25、R26、R27、R28及R29為Q8、Q9的直流工作限流電阻。

來訪者傳聲器產(chǎn)生的并經(jīng)前置放大的音頻輸入信號，由于傳輸衰減需要再次放大，為此需設(shè)計輸入音頻信號放大模塊。設(shè)計時，可選用通用集成運算放大器來設(shè)計，但所需外圍器件較多，并且音頻放大效果不夠理想，為此選用具有所需外圍器件少，工作電壓為4V～12V，低變形和低功耗等特點的專用音頻集成功率放大器 LM386，并且采用放大倍數(shù)為20倍的典型接法。如圖2所示，C8從AIO線取出的輸入音頻信號經(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圈式耳機發(fā)聲，完成通話動作。

另外，還設(shè)計了兩個獨立式按鍵，用于開鎖和主動監(jiān)視，設(shè)計的獨立式按鍵如圖2所示。

3 單戶防盜門可視對講門鈴室內(nèi)機軟件設(shè)計及實現(xiàn)

單片機軟件主要完成門鈴呼叫信號檢測、摘掛機檢測、按鍵檢測及相應(yīng)控制信號的輸出，完成來訪者呼叫后及主動監(jiān)視30s定時等功能。用MCS-51語言編寫的具體軟件實現(xiàn)程序如下：