基于單片機的單戶可視對講門鈴室內分機的設計
2.2 視頻顯示及控制模塊設計及實現(xiàn)
設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構成。視頻顯示屏選用具有顯像作用,工作電壓為12V的國產金陽牌4寸黑白扁平顯像管。設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導通,Q4和Q5截止。當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導通。Q4導通使大功率三極管A940導通,由CN的1腳V+送來的18V直流電源,經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/出控制模塊設計及實現(xiàn)
圖2中的壓鍵開關、R2、R3、Q1、Q2、AT89C2051的P16腳及其上的上拉電阻R1構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轉換狀態(tài),但P16腳輸出低電平,Q1截止,Q2基極得電導通,使AIO對地短路而禁止通話。當AT89C2051檢測到門鈴呼叫信號時,P16腳輸出高電平使Q1導通,Q2因基極對地短路而截止,允許通話。但若主人未摘機,則壓鍵開關不轉換狀態(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發(fā)出的聲音等缺陷。
2.4音頻信號放大處理模塊設計及實現(xiàn)
聲電轉換器件選擇靈敏度高,頻率響應好的駐極體傳聲器,但經傳聲器轉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,傳聲器產生的音頻信號經C11耦合,C12濾波輸入到Q8的基極,經Q8放大后,由集電極輸出直接耦合到Q9的基極,再經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。
來訪者傳聲器產生的并經前置放大的音頻輸入信號,由于傳輸衰減需要再次放大,為此需設計輸入音頻信號放大模塊。設計時,可選用通用集成運算放大器來設計,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C9和R22濾波后,由LM386的3腳輸入,經過 20倍放大后由5腳輸出,再經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,還設計了兩個獨立式按鍵,用于開鎖和主動監(jiān)視,設計的獨立式按鍵如圖2所示。
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:
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