非可视楼宇对讲系统的研究

南昌工程学院本科毕业设计（ 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ） 南昌工程学院本科毕业设计（论文） 非可视楼宇对讲系统的研究（硬件部分） Non-visual intercom system for buildings （Hardware part） 总计 毕业设计（论文） 37 页 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格 16 个 插 图 17 幅 摘要 非可视楼宇对讲系统是为了方便小区的管理而设计的一种对讲体系。当有来访者时，来访者可通过在门口机上输入某个房号，来达到呼叫此住户的目的，然后，访客在得到住户的开锁许可后方可进入。此外，住户进入小区时，可以在门口机上输入事先设定的开锁密码来实现自动开门。系统主要采用单片机控制实现电路功能，充分运用万能编码原理实现各户与主机之间的对应关系，既方便、又是更加的人性化，将音频放大电路、通话电路、数显电路等一些基本电路组合起来，主要的复杂功能通过各种主要芯片来实现。最终达到为小区住户提供既快捷方便，又安全的管理服务，实现小区住户的高效智能管理。 关键词：对讲系统 开锁 管理服务 单片机控制 智能管理 Abstract Building non-visual intercom system is to facilitate the management of residential intercom systems designed for a kind of intercom system. When a visitor coming, Visitors can enter the plane at the gate to a room number to achieve the purpose of calling this household.Then visitors are unlocking the tenants permission before entering. In addition, When residents enter the cell，they can enter the plane at the gate prior to set password for automatic door unlocking. System is mainly for the residential tenants quick and easy, and secure management services. Intelligent management to achieve efficient cell.System is mainly achieved using microprocessor controlled circuit function, universal coding theory to achieve full use of the household and the correspondence between the host, is convenient, it is more humanized, the audio amplifier circuit, the call circuits, digital circuits, the basic circuit together, the main function of the complexity of the major chip achieved through. For the residential tenants ultimately both quick and easy, and secure management services, to achieve efficient intelligent management of district residents. Key Words: Intercom Systems; unlocking; Management Services; microprocessor controlled; intelligent management 目 录 摘要1 ABSTRACT Ⅱ 1第一章 引言及芯片说明 11.1非可视对讲系统简介 11.2各类主要芯片功能说明 1.2.1 BPC1136芯片功能简介 1 1.2.2 MC34018芯片简介 14 1.2.3 ULN2003芯片简介 15 第二章 楼宇对讲系统中各项功能电路的分析 20 2.1 楼宇系统设计简介 20 2.2 12V直流电源设计 20 2.3 单喇叭分机原理图设计 20 2.4译码器电路原理图设计 21 2.5 密码开锁及分机开锁功能 22 2.5.1 密码开锁 22 2.5.2分机开锁 22 2.6主/分机音乐功能 23 2.7主机和分机通话控制 24 262.8中文数显及按键板的控制原理 27第三章 楼宇对讲系统实验验证 273.1 楼宇对讲系统框架图 283.2 系统布线说明 293.3 系统操作方法、验证步骤及验证结果说明 结束语 30 参考文献 31 致谢 32 附图一:门口机原理图 33 附图二：门口机的PCB板 34 附图三：按键板的PCB板 35 附图四：分机的PCB板 36 附图五：译码器的PCB板 37 第一章 引言及芯片说明 1.1非可视对讲系统简介 非可视楼宇对讲系统是采用小区非联网式楼宇对讲系统，在各住宅门口及住户家中安装非可视对讲系统，以实现访客验明身份及与住户对讲，住户可遥控开启住宅门，从而有效的防止非法人员进入住宅楼内。 非可视楼宇对讲系统发展已有十来年的历史，其中数码式系统因接线简单，可控户数多而在要求较高的场合广泛应用，系统主机从早期采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 数字电路控制过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开锁的密码；一般要增加机型或修改设计才能实现。本系统介绍一种可编程、高性能的楼宇对讲系统，可以很好的解决分户密码、对讲、遥控开锁等问题。 1.2各类主要芯片功能说明 1.2.1 BPC1136芯片功能简介 BPC11系列芯片从BPC1102开始被部分整机生产厂家使用，经过不断地改进和发展，现已增加许多功能，能满足用户各种各样的不同需求。本系列芯片从功能描述看起来好像需要很复杂的设置才能使用，其实不然，一般情况下并不需要设置。但是当用户有不同的喜好和有些楼房编号比较特殊时，本系列芯片的功能却很有用，在这种情况下才能充分体现本系列芯片的灵活性，能满足个性化要求。 BPC11系列目前最新的版本是BPC1136，用它设计的主机电路请参见相应的主机电路原理图（附图一），本文中仅主要对BPC1136的万能编码方式作了说明。 ⑴ 操作命令和错误代码解释 表1.1 错误代码解释 代 码 意 义 代 码 意 义 E01 超时错误 E07 分机开路或总线开路 E02 命令错误 E08 分机短路或总线短路 E03 密码错误 E09 万能编码编辑时译码器地址范围错误 E04 输入数据超范围 E10 万能编码编辑时输入的“房号”重复 E05 房号错误 E11 查询“万能编码表”查不到“房号” E06 禁止呼叫 FXXX 密码输入错误三次引起键盘锁定倒计时 表1.2 用户操作指令 命令名称 命令代码 后续代码 备注 用户修改 开锁密码 **20 0xxx(序号)xxxx(旧密码) 8535(确认码)xxxx(新密码) 序号有效范围 001－239 用户密码开锁 *xxx (序号) xxxx(密码) 序号有效范围 001－239 公共密码开锁 *250 xxxx xxxx(八位密码) 表1.3 管理员操作命令 命令代码 数值代码 意义 备注 *000 XXXX 管理员开锁 **00 XXXX (四位密码) 验证管理员密码 在操作**00至**21命令前必须先“验证管理员密码” (默认值为2098) **01 XXXX (四位新密码) 修改管理员密码 **02 000X 修改编码方式 有效数字为1、2、3、5、6、7、8、9，0 不在此范围默认为2。其中“0”为万能编码， （默认值为2） **03 0XXX 修改振铃时间 001－255秒（默认值为60） **04 0XXX 修改对话时间 001－255秒（默认值为120） **05 000X 铃声类型选择 0－9（0为叮咚门铃声，1－9为电话铃声）（默认值为0） **06 0XXX 修改振铃停止后 等待时间 001－255秒（振铃停止后，用户分机在此时间内仍可接听） （默认值为1） **07 0XXX 修改开锁时间 001－255（单位0.2秒）（默认值为5，即开锁时间为1秒） **08 0XXX 修改开锁后等待时间 001－255秒（开锁后仍可对话的时间），（默认值为20） **09 000X 待机动态显示类型 0－9（默认值为1） （0-关闭，1－9开启待机动态显示） **10 000X 摘机时数码管显示或熄灭控制 0－1（默认值为1） （“0” 熄灭，“1” 分机摘机后数码管显示） **11 0XXX 修改报警时间 000－255秒，000-关闭报警功能。（默认为000） 报警功能在密码连续输入三次错误时发生，此时涉及到密码操作的键盘命令被锁定，但仍可呼叫分机。键盘必须空闲到本命令所设定的时间才能解除。在未来联网系统中，报警发生时将会发送报警码到管理中心。 如果本命令中设定的时间为非零，则可能出现上电时报警发生，只要让键盘空闲到所设定的时间即可恢复正常。 **12 0XXX（序号） XXXX（密码） 管理员修改用户的开锁密码 序号范围：000－239 密码0000为取消使用 **13 XXXX XXXX 设置八位公用 开锁密码 密码0000 0000为取消使用 **15 YXXX （译码器地址) 编辑“万能编码”对照表 请参阅“万能编码对照表编辑说明” **16 000X “拨号位数”选择 仅对“万能编码”方式有用。有效数字为1、2、3、4， 否则默认为3。（默认值为3） **17 000X “第几位显示为字母” 有效数字为1－4，否则默认为不需字母显示。（默认值为0） 请参阅“房号带有字母的显示说明” **18 XXXX(房号) 万能编码房号查询 查询“万能编码表”中“房号”对应的译码器地址 **19 恢复出厂设置 恢复**02--**11、**16--**17的数值为出厂默认值 **21 000X 联网方式 0－非联网方式（默认） 1――联网方式 ⑵万能编码功能说明 “万能编码”的原理是在主机内由人工预先建立一个“编码对照表”，即“译码器地址”和“房号”的对应关系。当主机拨号（房号）后，查询“编码对照表”，查出对应于本房号的“译码器地址”并发送出去。使用“万能编码”使得用户呼叫房号不再收到译码器编码规律的限制，可以对房号四位以内任意编码。要使用万能编码，必须完成以下步骤才能使用： 1 编辑万能编码表； 2 设定编码方式为“0”； ③设定拨号位数：3位、4位或三四位混合拨号。 ⑴万能编码定义和设定 译码器地址定义。如图1-1，译码器插针部分定义为译码器地址，端子部分定义为译码器端子号。万能编码表存储于主机的存储器中，排列顺序如表1.4。 表1.4 万能编码对照表 译码器地址 房号 01.1 XXXX 01.1 XXXX 01.3 XXXX 01.4 XXXX … … 99.2 XXXX 99.3 XXXX 99.4 XXXX … … 127.3 XXXX 127.4 XXXX 图1-1 万能编码 ②万能编码表的编辑步骤 （1）键入：**00 XXXX(管理员密码) **15，即进入编辑对照表状态。 （2）显示 Y 011，其中第一位Y表示目前显示的是译码器地址，第二位和第三位为数字，分别对应译码器地址的十位和个位。第四位为译码器的端子号，显示范围1－4。 （3）键入三个数字（数字范围必须符合上表规则），改变译码器地址，如不需改变，按“*”键，显示原来所存储的房号。 （4）如显示的房号为“FFFF”表示不用。需要改变原来存储的房号，请键入四位房号，不需改变按“*”键，显示下一个译码器地址。如你所使用的房号少于四位，则高位的无用位必须为零。输入“0000”为取消使用。如输入房号后显示“E10”错误，表示房号重复，无效。 （5）继续编辑下一个译码器地址。结束请按“清除”键。 （6） 当你需要手工编辑100.01 及以上的地址时必须从99.04进入，按“*”键自动增加进入100.01及以上的地址进行编辑。 ③万能编码的编辑举例 表1.5是安装后分机所接端子和住户要求编码情况表 表1.5 住户要求编码表格 楼层 住户 译码器编码 分机所接端子 住户要求编码 6 605 606 06 F01 F02 605 606 5 505 506 05 F01 F02 505 506 4 405 406 04 F01 F02 805 806 3 305 306 03 F01 F02 305 306 2 205 206 02 F01 F02 205 206 1 105 106 01 F01 F02 105 106 万能编码操作如下： 验证管理员密码：**00 2098；更改编码方式：**02(显示000X(更改为0000； 更改拨号位数：**16(显示000X(更改为0003 进入编码：**15(显示Y011(按*键(显示FFFF(更改为0105( (显示Y012(按*键(显示FFFF(更改为0106( (显示Y013(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y014(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y021(按*键(显示FFFF(更改为0205( (显示Y022(按*键(显示FFFF(更改为0206( (显示Y023(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y024(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y031(按*键(显示FFFF(更改为0305( (显示Y032(按*键(显示FFFF(更改为0306( (显示Y033(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y034(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y041(按*键(显示FFFF(更改为0805( (显示Y042(按*键(显示FFFF(更改为0806( (显示Y043(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y044(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y051(按*键(显示FFFF(更改为0505( (显示Y052(按*键(显示FFFF(更改为0506( (显示Y053(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y054(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y061(按*键(显示FFFF(更改为0605( (显示Y062(按*键(显示FFFF(更改为0606( (显示Y063(按*键(显示FFFF(按*键不修改( (显示Y064(按*键(显示FFFF(按*键不修改(按“＃”键完成 ④三位四位混合拨号 使用“万能编码”方式时，可以使用三位四位混合拨号，而且只有在“万能编码”方式时，才能使用三位四位混合拨号，并且住户的房号倒数第二位必须为“0”，这意味着每层10户以下才能使用这种拨号方式。设置：使用**16命令设置“拨号位数”为“7”。 当用户房号为四位时，十层以下的用户可以拨第一个“0”，也可以省略。例如“0302”分机使用“0302”或“302”均可正常呼叫。 ⑤快捷方式 为了方便使用，几种常用的房号编码规律在软件里定义为快捷方式。如果这几种快捷方式中大部分房号编码符合你的要求，你可以使用快捷方式和手工编辑结合的方式来产生万能编码表。 用于“万能编码”方式时，快捷设定“编码对照表”，目前的种类见表1.6。 例如：要设定对照表4，则键入命令 **00 2098 **44 即可。 其中2098为管理员密码。 表1.6 “万能编码”快捷设置命令种类表 命令代码 意义 表格规律说明 备注 **40 清除对照表 清除“分机地址和分机号码”对照表。 **41 快捷设定对照表1 每层4户，每层一个译码器 范围0101－9904 对照表规律见表1.7.1 **42 快捷设定对照表2 每层2户，两层共用一个译码器 范围0101-9902 对照表规律见表1.7.2 **43 快捷设定对照表3 每层8户，每层两个译码器 范围0101-6308 对照表规律见表1.7.3 **44 快捷设定对照表4 每层4户，每层一个译码器 2位或3位拨号0011－0994 对照表规律见表1.7.4 **45 快捷设定对照表5 每层2户，两层共用一个译码器 2位或3位拨号 0011－0992 对照表规律见表1.7.5 表1.7.1预置房号和分机地址对照表（**41） 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 00.1-00.4 保留 01.01 0101 05.01 0501 09.01 0901 13.01 1301 01.02 0102 05.02 0502 09.02 0902 13.02 1302 01.03 0103 05.03 0503 09.03 0903 13.03 1303 01.04 0104 05.04 0504 09.04 0904 13.04 1304 02.01 0201 06.01 0601 10.01 1001 14.01 1401 02.02 0202 06.02 0602 10.02 1002 14.02 1402 02.03 0203 06.03 0603 10.03 1003 14.03 1403 02.04 0204 06.04 0604 10.04 1004 14.04 1404 03.01 0301 07.01 0701 11.01 1101 15.01 1501 03.02 0302 07.02 0702 11.02 1102 15.02 1502 03.03 0303 07.03 0703 11.03 1103 15.03 1503 03.04 0304 07.04 0704 11.04 1104 15.04 1504 04.01 0401 08.01 0801 12.01 1201 … … 04.02 0402 08.02 0802 12.02 1202 99.02 9902 04.03 0403 08.03 0803 12.03 1203 99.03 9903 04.04 0404 08.04 0804 12.04 1204 99.04 9904 表1.7.2预置房号和分机地址对照表（**42） 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 00.1-00.4 保留 01.01 0101 05.01 0901 09.01 1701 13.01 2501 01.02 0102 05.02 0902 09.02 1702 13.02 2502 01.03 0201 05.03 1001 09.03 1801 13.03 2601 01.04 0202 05.04 1002 09.04 1802 13.04 2602 02.01 0301 06.01 1101 10.01 1901 14.01 2701 02.02 0302 06.02 1102 10.02 1902 14.02 2702 02.03 0401 06.03 1201 10.03 2001 14.03 2801 02.04 0402 06.04 1202 10.04 2002 14.04 2802 03.01 0501 07.01 1301 11.01 2101 15.01 2901 03.02 0502 07.02 1302 11.02 2102 15.02 2902 03.03 0601 07.03 1401 11.03 2201 15.03 3001 03.04 0602 07.04 1402 11.04 2202 15.04 3002 04.01 0701 08.01 1501 12.01 2301 … … 04.02 0702 08.02 1502 12.02 2302 49.04 9802 04.03 0801 08.03 1601 12.03 2401 50.01 9901 04.04 0802 08.04 1602 12.04 2402 50.02 9902 表1.7.3预置房号和分机地址对照表（**43） 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 00.1-00.4 保留 01.01 0101 05.01 0301 09.01 0501 13.01 0701 01.02 0102 05.02 0302 09.02 0502 13.02 0702 01.03 0103 05.03 0303 09.03 0503 13.03 0703 01.04 0104 05.04 0304 09.04 0504 13.04 0704 02.01 0105 06.01 0305 10.01 0505 14.01 0705 02.02 0106 06.02 0306 10.02 0506 14.02 0706 02.03 0107 06.03 0307 10.03 0507 14.03 0707 02.04 0108 06.04 0308 10.04 0508 14.04 0708 03.01 0201 07.01 0401 11.01 0601 … … 03.02 0202 07.02 0402 11.02 0602 126.02 6306 03.03 0203 07.03 0403 11.03 0603 126.03 6307 03.04 0204 07.04 0404 11.04 0604 126.04 6308 04.01 0205 08.01 0405 12.01 0605 127.01 6401 04.02 0206 08.02 0406 12.02 0606 127.02 6402 04.03 0207 08.03 0407 12.03 0607 127.03 6403 04.04 0208 08.04 0408 12.04 0608 127.04 6404 表1.7.4预置房号和分机地址对照表（**44） 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （控制器.端子号） 房号 00.1-00.4 保留 01.01 011 05.01 091 09.01 171 13.01 251 01.02 012 05.02 092 09.02 172 13.02 252 01.03 021 05.03 101 09.03 181 13.03 261 01.04 022 05.04 102 09.04 182 13.04 262 02.01 031 06.01 111 10.01 191 14.01 271 02.02 032 06.02 112 10.02 192 14.02 272 02.03 041 06.03 121 10.03 201 14.03 281 02.04 042 06.04 122 10.04 202 14.04 282 03.01 051 07.01 131 11.01 211 15.01 291 03.02 052 07.02 132 11.02 212 15.02 292 03.03 061 07.03 141 11.03 221 15.03 301 03.04 062 07.04 142 11.04 222 15.04 302 04.01 071 08.01 151 12.01 231 … … 04.02 072 08.02 152 12.02 232 49.04 982 04.03 081 08.03 161 12.03 241 50.01 991 04.04 082 08.04 162 12.04 242 50.02 992 表1.7.5预置房号和分机地址对照表（**45） 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 楼层译码器地址 （译码器.端子号） 房号 00.1-00.4 保留 01.01 011 05.01 051 09.01 091 13.01 131 01.02 012 05.02 052 09.02 092 13.02 132 01.03 013 05.03 053 09.03 093 13.03 133 01.04 014 05.04 054 09.04 094 13.04 134 02.01 021 06.01 061 10.01 101 14.01 141 02.02 022 06.02 062 10.02 102 14.02 142 02.03 023 06.03 063 10.03 103 14.03 143 02.04 024 06.04 064 10.04 104 14.04 144 03.01 031 07.01 071 11.01 111 15.01 151 03.02 032 07.02 072 11.02 112 15.02 152 03.03 033 07.03 073 11.03 113 15.03 153 03.04 034 07.04 074 11.04 114 15.04 154 04.01 041 08.01 081 12.01 121 … … 04.02 042 08.02 082 12.02 122 99.02 992 04.03 043 08.03 083 12.03 123 99.03 993 04.04 044 08.04 084 12.04 124 99.04 994 ⑶ 房号带有字母的显示说明 当需要房号显示字母时，通过**17管理员设置命令，设置房号的第几位显示为字母。主机上数码管从左到右对应第一到第四位。请注意：数码管显示虽然为字母，但是芯片内部对房号的处理仍然作为数字对待。这个命令设置的字母显示对任何编码方式均有效。 楼层译码器仍然要使用字母所对应的数字进行编码。当使用字母键时，本系列芯片并不区分相对应的字母键和数字键，例如：编号为A01的房号既可用A01呼通也可用101呼通。12键盘定义见图1-2 图1-2 带字母键盘 1.2.2 MC34018芯片简介 MC34018是免提通话集成电路，广泛应用于通信设备中作高质量免提通话电路。该MC34018扬声器电话电路采用必要的职能，以生产高高质量免提扬声器、电话系统。它的应用包括家庭和办公室一位发言者，手机，对讲机系统，免提套件，以及移动电话等。 ⑴ 功能特点 MC34018集成电路内含送话放大器；扬声器功率放大器；衰减控制系统；背景噪声监控系统；送话与受话衰减器。衰耗控制系统不仅受相应的送话与受话电平控制，也受背景噪声电平的控制。芯片直接由电话线供电，不需另接直流电源，芯片内包含有稳压电源。采用对数放大器来对强信号进行压缩，以获得较宽的工作范围，音量控制可以用外接电位器来实现。 ⑵ 引脚功能 MC34018集成电路有28个引脚，有两种封装方式：一种是双列直插式(DIP)封装：另一种是无引线芯片载体(PLCC)封装，其集成电路的引脚功能见表1.8所列 。 表1.8 MC34018集成电路的引脚功能及数据 引脚 符号 功能 引脚 符号 功能 1 RR 参考电压 15 SKO 扬声器放大电路输出端 2 RTX 发送衰耗端 16 V+ 直流电源正极 3 TXI 发送衰耗器端输入端 17 AGC 自动增益控制端 4 TXO 发送衰耗器端输出端 18 /CS 片选输入端 5 TLI 发送电平检测器输入端 19 SKI 扬声器输入端 6 TLO 发送电平检测器输出端 20 Vcc 芯片供电电源电压输出端 7 RLI 接受电平检测器输入端 21 VB 稳压电压输出端 8 RLO 接受电平检测器输出端 22 GND 接地端 9 MCI 发送放大器输入端 23 XDC 发送检测输出端 10 MCO 发送放大器输出端 24 VLC 音量控制输出端 11 CP1 平均背景噪声电平存储端 25 ACF 受送话器衰耗控制端 12 CP2 话音峰值电压控制端 26 RXO 接受衰耗器输出端 13 XDI 检测电路敏度控制端 27 RXI 接受衰耗器输入端 14 SKG 扬声放大器输出级接地端 28 RRX 接受衰耗控制端 1.2.3 ULN2003芯片简介 一、ULN2003芯片结构 ULN2003是一种高耐压、大电流达林顿陈列，集电极开路(OC)输出的反向器,由七个硅NPN达林顿管组成。ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。 其工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受 50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。内部方框图如1-3 图1-3 ULN2003芯片内部结构 二、ULN2003芯片功能 　ULN2003内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。它是双列16脚封装,NPN晶体管矩阵,最大驱动电压=50V,电流=500mA,输入电压=5V,适用于TTL COMS,由达林顿管组成驱动电路。 ULN是集成达林顿管IC,内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管,它的输出端允许通过电流为200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器或固体继电器，也可直接驱动低压灯泡。通常单片机驱动ULN2003时，上拉2K的电阻较为合适，同时，COM引脚应该悬空或接电源。 三、uln2003芯片的作用 ①ULN2003是一个非门电路，包含7个单元，但独每个单元驱动电流最大可达350mA，9脚可以悬空。比如1脚输入，16脚输出，你的负载接在VCC与16脚之间，不用9脚。 ②ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。 　　③输入5VTTL电平，输出可达500mA/50V。 　　④ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列,由七个硅NPN达林顿管组成。 该电路的特点如下: ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路 直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器。 ⑤ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。 ⑥ULN2003的第16脚为电源，8脚为地线，1-7脚为7路TTL电平控制信号输入端，9-15为7路大功率负载的输出端。 1.2.4 LM393芯片引脚及功能说明 一、LM393是双电压比较器集成电路，该电路的特点如下： 1 工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作， 单电源:2-36V 双电源:±1—±18V； ②消耗电流小, ICC=0.8mA； ③输入失调电压小, VIO=±2mA; ④共模输入电压范围宽， VIC=0～ VCC-1.5V； ⑤输出与TTL,DTL,MOS,CMOS等兼容； ⑥输出可以用开路集电极连接“或”门 ⑦采用双列直插8脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8脚塑料封装（SOP8） 二、方框图如图1-4 图1-4 LM393方框图 三、引脚功能如表1.9 表1.9 LM393引脚功能 引出端 序号 功能 符号 引出端 序号 功能 符号 1 输出端1 OUT1 5 正向输出端2 IN+(2) 2 反向输出端1 IN-(1) 6 反向输出端2 IN-(2) 3 正想输出端1 IN+(1) 7 输出端2 OUT2 4 地 GND 8 电源 VCC 四、最大额定值（Tamb=25℃）如表1.10 表1.10 额定值表 参数名称 符号 数值 单位 电源电压 VCC ±18或36 V 差模输入电压 VID ±36 V 共模输入电压 VI -0.3~ VCC V 功耗 Pd 570 Mw 工作环境温度 Topr Oto+70 ℃ 储存温度 Tstg -65to150 ℃ 五、电特性说明（除非特别说明，VCC=5.0V，Tamb=25℃）如表1.11 表1.11电特性表 参数名称 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 输入失调电压 VIO VCM=0toVCC-1.5 VO(P)=1.4V，Rs=0 ±1.0 ±5.0 mV 输入失调电流 IIO ±5 ±50 nA 输入偏置电流 Ib 65 250 nA 共模输入电压 VIC 0 VCC-1.5 V 静态电流 ICCQ RL=∞ 0.6 1.0 mA RL=∞，VCC=30V 0.8 2.5 mA 电压增益 AV VCC=15V, RL>15KΩ 200 V/mA 灌电流 Isink Vi(-)>1V, Vi(+)=0V， Vo(p)<1.5V 6 16 mA 输出漏电流 IOLE Vi(-)=0V Vi(+)=1V Vo=5V 0.1 nA 1.2.5 HT12D芯片功能简介 ①特点：工作电压: 2.4V~12V 采用低功耗和抗高噪声CMOS技术 待机电流很低 能够解码12位信息 二进制地址设置 收到代码进行3次检查 8个地址位4个数据位 ②应用：车库门控制器 汽车防盗系统 无线电话 其他远程控制系统 ③说明：一个编码器/解码器的数据格式和相同数量的地址对应选择，他们用自己的本地地址比较了串行输入数据连续3次。如果没有错误或不匹配的代码发现，输入的数据编码进行解码，然后传送到输出引脚。引脚的VT呈现高电平，表示一个有效的传输。 ④引脚功能说明如表1.12 表1.12 HT12D芯片引脚功能 引脚名称 I/O 内部连接 描述 A0~A7 I NMOS管传输门 地址输入引脚的A0〜A7，它们可以从外部设置到VDD或VSS。 D8~D11 O CMOS输出 输出数据引脚 DIN I CMOS输入 串行数据输入引脚 VT O CMOS输出 有效传输，高效传输 OSC1 I 振荡器 振荡器输入引脚 OSC2 O 振荡器 振荡器输出引脚 VSS I —— 电源负极（接地） VDD I —— 电源正极 ⑤绝对最大额定值：电源电压 -0.3V ~ 13V 输入电压 VSS-0.3 ~ VDD+0.3V 工作温度 -20℃ ~ 75℃ 第二章 楼宇对讲系统中各项功能电路的分析 2.1 楼宇系统设计简介 系统主要由门口机、分机、译码器、12V直流电源等组成，其中用了音频电路、多路数显电路、开锁电路、功率放大电路、电源电路、比较电路、消侧音电路、以及必要的控制旁路等组合而成。设计原理图见附图一，PCB板见附图二。 2.2 12V直流电源设计（如图2-1 电源原理图） 12V直流电源主要是通过4个二极管对从变压器出来的16V电源整流，然后经过稳压三极管7812稳压，得到12V电源，之间加上了一个发光二极管方便显示电源的正常工作，同时用了C1和C2两个对地短接的电容进行滤波处理输出12V可用电源。 图2-1 电源原理图 2.3 单喇叭分机原理图设计（如图2-2 分机原理图） 主机有信号到来时分机主要由四个二极管组成桥路，整流驱动两个顺连的三极管，信号经过三极管放大驱动喇叭工作，分机的咪头一方面将声音信号通过C1传到门口机，另一方面通过C2传到分机的喇叭，从而驱动分机和主机的喇叭工作。 图2-2 分机原理图 2.4 译码器电路原理图设计（如图2-3 译码器原理图） 当信号从JP3进入译码器时，串行数据会从HT12D的第14脚输入，然后经过HT12D的内部作用，对这些数据进行地址编码，此时是通过HEADER 8X2 的引脚电平来确定HT12D的输出引脚（即D8~D11），从而控制选择所需要选择的房号。而此时HEADER 8X2也可以间接设置为对楼层的控制功能。 图2-3 译码器原理图 2.5 密码开锁及分机开锁功能（如图2-4 密码开锁原理图） 2.5.1 密码开锁 密码开锁功能主要是为了方便楼宇住户进入小区时的使用而设计的，当住户进入小区时，只需在门口机上输入预先设定的公共密码即可开门进入。 密码开锁：当用户输入八位密码时，会触发BPC1136（即U5）的第8脚呈现高电平，此时T2会导通(S8050是NPN管，高电平导通)，此时T2起到将高电平拉到低电平，控制继电器的跳动，此时电容C10将会放电，使得开关被吸合，实现开锁动作。D10在此起到一个抵消反向电动势，防止磁感应线圈产生的电流干扰电路。 2.5.2分机开锁 当门口及呼通分机后，住户在分机上按开锁按钮，即可实现开门动作。 分机开锁：当按下开锁按键是，LM393的第6脚瞬间与地线短接变成0V，此时LM393的5脚为1.8V,根据比较电路原理可知（见注1） ，LM393的第7脚此时将会输出高平信号，此信号传到BPC1136芯片的第6脚，将在芯片内部触发BPC1136的第8脚也产生一个高电平，继而同密码开锁功能类似实现开锁目的。 图2-4 密码开锁原理图 2.6主/分机音乐功能（如图2-5 音乐功能原理图） 当主机在呼通分机时，BPC1136芯片会发送RING信号， 此信号将使主机和分机产生音乐，铃音信号通过C22到VT5（8550是PNP管，由低电平驱动），当RING信号来到时处于截止状态，信号由AIO传出，再经过电容C23耦合将信号传进UTC34018，UTC34018将RING信号放大输出给主机喇叭，即产生了主机音乐。 铃音信号通过芯片ULN2003,经过反向放大传到VT3，VT3是连接了一个9V电压，在VT3上将信号进一步放大输出到音频线T上，再经T传给分机的喇叭，实现分机的音乐输出。 注1：图中比较电路是由LM393DE 5、6、7三脚电压实现，比较电路原理是，当第5脚电压大于第6脚电压时，第7脚输出电压等于第5脚电压，当第5脚电压小于第6脚电压时，第7脚输出电压等于第6脚电压。 图2-5 音乐功能原理图 2.7主机和分机通话控制（如图2-6 主机和分机通话原理图） 主机到分机的通话：当通过JP2(及主机咪头)发出声音信号，经过C20电容耦合，在经过UTC34018芯片功率放大，从UTC34018的4、5脚输出，通过C13隔直流通交流的进一步处理后，信号将通过由T2所组成的一个消侧音电路（见注2），即交流信号经过T2（S8050）时，正负信号一个从集电极一个从发射极传出，然后在AIO线口处相互抵消， 注2：消侧音电路原理是，当一交流信号从一个三极管的某一电极传进时，交流信号的正负峰值信号分别从三极管的另外两电极送出，此后两信号又在某处汇集，正好在此处正负信号相互抵消，达到零电势（实际值可能有点小偏差）输出，这种电路称为消侧音电路。 基本达到0V电压输出，此时经过VT5（8550是PNP管，低电平驱动，此时正好导通），继而将信号由音频线T传送到分机的喇叭，实现主机到分机的通话。 分机到主机的通话：当从分机的咪头发出声音时，信号通过音频线T传出，经VT5将信号传至AIO端，经过VR1将信号送到UTC34018的第27脚，然后经过UTC34018内部功率放大从第15脚输出给主机的喇叭，从而实现分机到主机的通话。 图2-6 主机和分机通话原理图 2.8中文数显及按键板的控制原理 中文数显主要是通过四路数显和12个开关电路组合而成，实现了按键信息的直观显示，中文数显部分由四个共阴极八路数显组成，一条线路控制数显上的一个引脚，当输入第一位数据时，只能在第一个八路数显显示，此时会驱动第一个9013工作，并将信号传给喇叭，从而驱动喇叭发出声音，当接连输入第二第三个数时，八路数显和相对应的9013会被依次驱动，在呼叫时，输入位数小于四位时，系统会在前面的位数用0补满四位显示。硬件系统中为了简洁方便，取消了对复位键（RESET）的设计，只需将复位键删去，RESET输入删除，清除键与RCO连接即可。由原理图2-7 数显及按键原理图 可以看出，当复位键按下时，信号直接经过电阻与地连接，此时其它按键都被短路，即实现了未按键时的初始状态的呈现。在按键的旁边设置了发光二极管，用来显示按键是否处于正常的工作状态，方便了对按键是否工作的判断。按键板和数显都通过主机的DC12V来供电，不需要另外加电源。 图2-7 数显及按键原理图 第三章 楼宇对讲系统实验验证 3.1 楼宇对讲系统框架图（如图3-1 系统框架图） 图3-1 系统框架图 3.2 系统布线说明 系统框架图中，主干线为三芯线，分户线用两芯线且无极性，系统有9种编码功能，此系统主要用万能编码方式，静态时分机不耗电，门口主机具有户户密码开锁功能，且门口机有三位、四位显示供选择。 系统的技术参数： 门口机①工作电压 DC12V ②静态电流 ≤30mA ③工作电流 ≤120mA 分机①工作电压 DC5V（由门口机提供） ②静态电流 0mA ③工作电流 ≤5mA 接线方法及线材选用： 主机板接线说明 Cn1:开锁接口A、上电开锁接法：如电控锁两根线分别接NO与GND B、断电开锁接法：如门磁锁两根线分别接NC与GND Cn7：总线及电源接口：顺序为 GND T V GND +12V，第一个GND为总线地线，T为音频线，V为数据线，第二个GND为电源地线，+12V为电源正极 线材要求：A、若主线长度小于50米，截面积应大于或等于0.3平方毫米。 B、若主线长度为50-100米，截面积应大于或等于0.5平方毫米。 C、若支线长度小于20米时，截面积应大于或等于0.15平方毫米。 D、若支线长度为20-50米时，截面积应大于或等于0.3平方毫米。 E、电源至主机及主机至电锁的导线，截面积应大于或等于0.5平方毫米。并且长度不能大于15米，否则应加大导线截面积。 布线不符合要求可能出现的问题： A、若主线或支线截面积太细，可能导致分机摘挂机不灵，开锁不灵、分机铃声小等故障出现。 B、电源至主机及主机至电锁的导线面积太细，则可能导致开锁不灵。 3.3 系统操作方法、验证步骤及验证结果说明 系统操作可在门口机上按照第一章所述情况按需调试，基本功能的验证步骤如下： 1、 按**00 2098验证管理员身份 2、 按**41 系统会自动将译码器编码范围设置在0101－9904，每层4户，每层一个译码器。 3、 将系统连接完整，按下分机的开关键，在主机上按对应的房号，房号将会在中文数显上显示，呼通后将会听到音乐铃声，放开分机的开关，此时，分机和门口机之间可以进行相互通话，然后，按下分机上的两个按键其中任何一个，都可以听到门口机上的继电器动作的声音，这就实现了分机的开锁功能。 4、 设置分户开锁密码，以104号