基于单片机控制的楼宇对讲系统的设计.pdf

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1、产品设计与实现20076基于单片机控制的楼宇对讲系统的设计李强华张根宝段力(陕西科技大学电气与电子工程学院，712081)[摘要]采用Mcs51系列单片机89c51为核心，外围配以存储器、电压比较器、键盘及LED显示器，设计出一种可编程、高性能的楼宇对讲系统，可完成键盘处理、对讲、电控开锁等功能的控制，重点解决了应用中需要每户一个可修改的开锁密码的实际问题。【关键词】单片机楼宇对讲系统开锁密码系统设计一、引言楼宇对讲系统是采用小区联网式楼宇对讲系统，分机在各住宅门口及住户家中安装可视对讲系统，以实现访客验明身

2、份及与住户对讲，住户可遥控开启住宅分机门，从而有效地防止非法人员进人住宅楼内。楼宇对讲系统发展已有十来年的历史，其中数码AC220V式系统因接线简单，可控户数多而在要求较高的场合主广泛应用，系统主机从早期采用标准数字电路控制过机渡到现在基本上均采用单片机控制，目前一般均能完成键盘处理、对讲、电控开锁等功能的控制，但是实际应用中会可能遇到需要每户一个可修改的开锁密图1系统结构图码;一般要增加机型或修改设计才能实现。本系统介绍态后不断扫描键盘，接收到键盘房号编码模式，把房一种可编程、高性能的楼宇对讲系统，可以很好

3、地解号转换为串行信号，并通过外围电路传输给分机的比决这个问题。较器74LS68中与预设的编码进行比较，若相等则输出二、系统硬件结构及工作原理控制信号，驱动相应的电子开关打开音频及视频电1、系统结构图路，此时单片机通过比较器的状态判断分机是否存系统由门口主机、分机、楼层译码器、电控锁、在，是否短路，是否开路或空号。如果分机存在，单专用电源组成，系统结构如图1所示，配线方式:主机片机送出振铃信号，分机振铃，如果短路或开路，则至楼层译码器为五总线，译码器至用户分为二线无极发出相应的提示音后关机复位，单片机在振铃期间

4、，性。线制特点:总线布线简单，分户线二线无极性便不断检测比较器的状态，判断分机是否择机接听，如于接线，用户线短路不影响整个系统，维护方便。在设定的时间内无人接听，则自动关机复位;如在设定2、系统硬件组成及工作原理的时间内分机摘机接听，则单片机停止送出振铃信系统硬件主要组成部分包括单片机、EZPRoM外存号，并打开通话电路，在通话时间内，单片机又检测储器、比较器、键盘及数码管显示器、接口电路、音比较器状态，等待开锁指令，收到开锁指令后输出开频放大电路、分机等。锁驱动信号，电锁执行开锁动作。这样，就完成了一系统工

5、作原理:单片机在复位后进人正常工作状次工作过程。20076产品设计与实现键盘输人除了房号外，还有密码开锁及更改密码表1功能，单片机可根据键盘输人的第一个键判断应该执输入输出行什么功能，若第一个键输人*，则表示要更改密码，分机状态U:若第一个键输人#，则表示要密码开锁，若第一个键输摘机通话Ut>U‘+人数字则表示要呼叫某一个住户。挂机或分机正常Ua+

6、LED数码显示用CMOS工艺制造，功耗低;1/0端口有键盘采用锁存器74LS373搭接的2x8矩阵键盘接口较大的带载能力，拉出电流可达25mA，可简化外连接在系统总线上，其地址为4朋H，74Ls373作为片外围电路;执行速度高;且具有程序加密性好、价位低RAM，通过片选信号将其选通，然后将其按键状态从廉等优点。在本系统中经软件编程，完成以下功能:键总线上读人，89C51的PI，4和PI.5口用作输出扫描线。盘扫描、数码管驱动显示、编码信号合成、分机状态比D显示采用MC149，这个芯片具有管理4个识别、振铃信号

7、生成、系统设置、开关信号处理、密比D显示器的能力，片内主要包括1个20位的移位寄存码开锁等。器，1个锁存器，1个多路输出器。由多路输出器输出2、比较器—分机状态检测的BCD码经段译码器后，转换成7段码送至段和小数点本系统的许多分机状态检测，如分机是否存在，驱动器输出。MC149每次接收20位串行输人数据，是否短路，摘机或挂机等都是通过比较器进行的。比其中16位表示4个4位BCD码，另4位表示小数点选择较器的结果输人到89C51的两个引脚Pl.2，PI.3，软件在位。MCI科9具有输人锁存功能，所以一帧串行数据

8、一适当的时候检测这两个引脚的状态，便可判断出分机经输人之后，便被锁存起来，以后将保持不变，供4位的工作状态。比D显示器使用，直到下一帧串行数据输人为止。比较器的等效原理电路如图2所示。图中Ul与分机CPU只需提供显示器用数据，数据的显示是由接口芯开关SWI;和摘机开关SW2:的状态有关。当SWI按下片对各位进行动态扫描实现的。Mcl科9是一种串行或到分机的输人线短路时Ul=0;当SW2:在间转换过渡