基于51单片机楼宇视频对讲设计

1、基于单片机AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计 硬件电路设计及实现基于单片机AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计摘要智能棒宇可视对讲系统是应用了单片机编程技术，串行通信、摄像及视频显示技术而设计的一种访客识别电控信息管理的智能系统。本文介绍了一种用单片机AT89C51来控制的楼宇直按可视对讲门铃系统的工作原理，并给出了其完整的硬件电路和软件的设计方案与实现方法。为完善系统功能，特增加红外防盗模块，本文并对该模块进行详细的介绍。关键词：可视对讲门铃；AT89C51单片机；音频和视频信号 ；串行通信Building straight by visible interph

2、one doorbell system design Based on AT89c51 Single Chip MicrocomputerXXX(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou,Hunan 416000)AbstractIntelligent great yu visible interphone system is applied the microcontroller programming techniques, serial communication, camera and video di

3、splay technology and design a visitor recognition electronic information intelligent management system. This paper introduces a kind of control with single-chip computer AT89C51 visible the bell system works. And given its complete hardware circuit and software design and realization.Keywords:Visibl

4、e interphone doorbell; AT89C51 single chip microcomputer; video collecting and disphy;series communication目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1论文研究来源、目的和意义21.2楼宇可视对讲发展趋势31.3本论文主要任务4第二章 硬件设备的应用4 2.1单片机的应用技术4第三章 基于单片机的楼宇视频对讲系统的硬件电路设计14第四章 基于单片机的楼宇视频对讲系统的软件设计20第五章 总结23致 谢24参考文献25附录261 软件程序262 硬件电路图31前言 随着城市建设的飞速

5、发展, 对城市建设小区的物业管理提出了更高的要求。由于生活水平的改善, 人对于生活居住环境的安全性及方便性提出了更高层次的追求。楼宇对讲产品就是保障居民生活安定和社会秩序稳定的新型产品。单片机以其高可靠性、高性能价格比, 在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪表等诸多领域得到广泛应用。目前, 可用于MCS-51 系列单片机开发的硬件越来越多, 与之配套的开发系统和各种应用软件也日趋完善1 。AT89C51 与M CS-51完全兼容, 且较常见, 购置方便, 性能价格比高。为此笔者研制开发了采用AT89C51单片机进行控制的多层楼宇对讲系统。随着社会经济的发展人们越来越追求自己的生活居住质量。可

6、视对讲门铃突破了铃声叫人开门的原始功能，越来越受到了用户的欢迎和喜爱。由8051单片机控制实现的可视对讲门铃，可方便地实现门铃一响即时显示来人影像；双方相互通话；可随时查看室外情况有多住户群防作用；具有报警功能，能发出报警声和报警信号；监视主动性，室内可监视室外情况，而来人则无法确定室内是否有人。在城市居民日常生活中，防盗门上的门铃用得比较频繁，但这种门铃不具有对讲功能，并且可视性也不好，这给市民的日常生活带来了诸多的不便。例如当有人按门铃时，房主一般走到门口，通过防盗门上所谓的“猫眼”来辨认来访者是谁，这不仅费劲而且当来访者是你不愿接见的人时由于走动到门口发出的脚步声已告知来访者你在家，有时

7、碍于情面，你不得不接见来访者。本文介绍的基于单片机AT89C51的单户防盗门可视对讲门铃室内分机便很好的解决了这些问题。该可视对讲门铃室内分机和与其配套使用的防盗门上的室外机特别适合于别墅式住宅防盗门安装使用，也适合于普通市民入户防盗门安装使用。第1章 绪论1.1论文研究来源、目的和意义智能楼宇 (Intelligentb uilding)，又称作智能建筑，是信息时代和计算机时代的重要产物，它以最优化的设计为人们提供了一个高效、舒适、安全、便利快捷的环境空间。智能楼宇包括以下几个基本部分:楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)，即通常所说的3A。智能楼宇集成的具体内容是:根

8、据建设单位提出的需求，优选各种成熟的楼宇自控、安保、信息通信产品和设备，利用网络技术将它们连接起来，通过计算机软硬件组态和设计，构成一个完整的智能建筑解决方案。系统集成不仅是提供统一的系统运行平台，而且也要求系统实现内部数据的一致性，使得不同设备、系统、软硬件产品、通信网络和应用软件之间的接口标准化和内部操作一致性得到保证，并与建筑环境相互协调。其本质在于将原来建筑物内相互独立的设备、资源、服务、管理、功能借助于计算机网络和综合布线技术集成为一个相互关联、协调统一的楼宇自动化大系统，实现信息、资源、任务共享。随着计算机和网络技术的发展以及用户需求的发展，对楼宇智能化要求更高，原来基于客户端/服

9、务器(Client/Server)模式的传统智能建筑物管理系统已难以适应新的要求，需要向更方便更优越的基于Intranet浏览器/服务器(Brower/Server)的模式发展，即成为面向Intranet的智能大厦信息集成管理系统(Intranet Integrated Intelligent Building Managemen System, IBMS)。即把C/S模式中的服务器分解为一个Web服务器和一个或多个数据库服务器，客户端不再与服务器直接相连，而是与Web服务器相连，Web服务器再与数据库服务器相连。集成系统的开发业不再是面向过程，而是面向对象，密切结合应用需求，强调综合集成。从

10、信息交互上来看，也已经从简单的状态信息组合和基于监控的处理，发展到基于内容的处理和融合以及基于虚拟和多媒体技术的人机接口。楼宇可视对讲系统是一套现代化的小康住宅服务措施，提供访客与住户之间双向可视通话，达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性，同时节省大量的时间，提高了工作效率。楼宇可视对讲系统更重要的是，一旦住家内所安装的门磁开头、红外报警探测器、烟雾探险测器、瓦斯报警器等设备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后，可视对讲系统就升级为一个安全技术防范网路，它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯，从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用，为屋主的生命财产安全提供最大程度的保

11、障。它可提高住宅的整体管理和服务水平，创造安全社区居住环境，因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。楼宇可视对讲正在悄悄地充当了数字家庭另一中心的角色。1.2楼宇可视对讲发展趋势     可视对讲经历了从模拟黑白、彩色到数字化的历程，向着网络化和智能化的方向发展，并逐渐融合多种媒体功能。模拟可视对讲(黑白、彩色)，音视频通过同轴电缆传输，控制信号通过单片机总线传输，其技术特点决定着产品有着先天的缺点，而数字化网络传输带来的不仅仅是通过将音视频及所有控制信息均通过一根网络线传输克服了模拟传输带来的弊端，更为重要的是为用户增添了更为实用的增值业务。随着无线通

12、信的迅猛发展，在一对一、一对多的近距离通讯要求下日益激烈的对讲机市场慢慢步入了人们的视野当中，引发了人们对这一便捷的通讯工具的关注。在中国高速发展的20多年间，无线通信技术也取得了迅猛的发展。目前在边防哨兵、公安、消防、保安、建筑、工厂、商场、车队、宾馆、饭店等多领域内都能看到对讲机的身影，对于庞大的消费市场也吸引了众多的生产企业对他的关注。 目前，国内对讲机已经逐渐形成一个巨大的市场，现在对讲机的消费人群除了小区、写字楼、工厂等这样具有一定封闭性的企业使用外，还有酒楼、旅行社、建筑、车队、超市等都把它当作办公设备来设置进行购买。有专家认为，随着市场的升温和竞争者的不断加入，对讲机产业将更为迅

13、速地成熟。快捷的运输与便利的交通正在将全球形成了一个巨大的统一市场；电子网络，则让身处任何一角的中国企业，均可与全球市场在瞬间实现接轨。随着全球对讲机产业急剧向中国转移的趋势，对讲机企业的跨国生产及消费活动已经成为不可阻挡的时代潮流。我们将一边在模拟对讲机市场扩大市场份额，分享全球市场蛋糕；一边在数字对讲机、数字集群系统等领域寻求新的增长点。随着市场变的更加规范和成熟，市场的容量也将随更多的行业对对讲机产品认识的加深，而得到进一步的发展。对讲机市场最精彩又最令人叫绝的地方是不同级别、不同层次、不同品质的同台竞技，中间包含了品牌之间的竞争与价格之间的竞争及品牌与价格之间的竞争。由于不同行业的不同

14、需求标准及中国消费水准的差异化从而给各类企业都提供了生存的土壤。如今在国内通信市场高速发展、通信的理念深入每个人内心的时候，我们更加看好中国市场的未来。可以使我们相信的是在对讲机市场日益壮大的同时，中国造的对讲机必将占领未来市场的一片广阔天地。 对讲机作为一种占用无线电频率资源的产品，其销售与使用受到各地无线电管理部门的审核与监督，在中国市场上销售的对讲机，必须先经过主管部门的核准。据统计显示，2001年2004年6月，有49家生产企业的151个型号的对讲机获得了在中国市场销售的核准证，反映出众多企业对新兴市场机会的热情与积极跟进。在国内，对讲机市场还没有完全打开，但是众多厂商已经纷纷进入该领

15、域，不断推出新产品，推动品牌建设，培养市场。目前国内市场上有40多个对讲机品牌，与2001年相比，增加了10多个，主要是进入公众对讲机市场。因市场还处于成长初期，尚未形成充分竞争，市场集中度较高。数字可视对讲系统的构成，一般包含这么几个模块：室内机，梯口机、交换机、管理机等。访客来访，通过梯口机拨号呼叫指定的室内机，梯口机通过将访客的影音信息数字化后编码压缩传送给指定的室内机，室内机接收到网络传输过来的影音信号进行解压缩显示，确定访客身份后，按动开锁键开启梯口的门锁。同时，梯口机和室内机之间还实现了VoIP，两个终端可实现双向语音对讲，为业主辨别来客身份提供进一步沟通、确认之需要。在两个室内机

16、或室内机与管理机之间，系统则提供了双向的视频及语音传输功能。在功能实现上，梯口机、管理机都可以归结为室内机。室内机的功能最为全面，实现音视频的压缩传输、接收解压缩显示和回声抵消功能，同时可作为各项网络增值业务的实现终端。1.3本论文主要任务当来人按下房号键时，呼叫铃音产生模块产生的铃音信号经铃音调理模块调理后，一路经主机音频输入调理模块调理送喇叭供来人听铃音；另一路经房号键送分机喇叭产生呼叫主人的铃音，同时送入呼叫检测模块，AT89C2051通过P17脚检测到门铃呼叫信号，其P16脚输出启动视频及音频信号到视频及音频控制模块，同时进行30s定时。若主人不在家或通过辨认不接见来人，则30s后P1

17、6脚输出关视频及音频信号；若决定接见来人，则摘机。AT89C2051通过P33脚检测到已摘机，则终止30s定时进入通话。主人的话音音频信号经过前置调理模块调理后，由AI/O线传到主机音频输入调理模块调理后送喇叭供来人听话，而来人的话音音频信号经前置调理模块调理后混入AI/O线，由分机音频调理模块从AI/O线取出调理后送耳机发声，完成通话。主人通过通话询问并从显示器中观察来人，决定接见则按下开锁键，AT89C2051检查到后其P15脚输出开锁信号到开锁控制模块，经AI/O线送到门口主机的开锁模块，控制防盗门电控锁动作，门被打开。主人挂机，AT89C2051通过P33脚检测到挂机，则P16脚输出关

18、视频及音频信号，恢复收铃状态。另外，主人还可按主动监视键，来显示来人或查看门外的情况。室外主机各电路模块的主要功能如下。电源：负责给主控制器的各部分供电。键盘：提供按键号码，有主控制器负责处理和传送按键信息等。显示屏：用来屁示时间呼叫号码等。存储器：用来存储摄像头采集的视频，通话记录等。视频控制：控制CMOS摄像头拍摄的信号，有主控制器控制其模拟量通道的开启。对讲控制：控制音频信号的采集急模拟量通道的开启。开锁控制：控制楼门门锁的开启与关闭。第二章 硬件设备及整体设计2.1硬件介绍2.1.1单片机的介绍电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单

19、片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。单片机由硬件系统与软件系统组成。硬件系统是指构成微机系统的实体与装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成1。其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（Central Processing Unit）2，简称CPU，是微机的核心部件。CPU配

20、上存放程序和数据的存储器2、输入/输出（Input/Output，简称I/O）2接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称，人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统，两者相辅相成，缺一不可。2.1.2主机它是楼宇对讲系统的控制核心部分，每一户分机的传输信号以及电锁控制信号等都通过主机的控制，它的电路板采用减振安装，并进行防潮处理，抗振防潮能力极强，并带有夜间照明装置，外形美观、大方。2.1.3分机分机是一种对讲话机，一般都是与主机进行对讲，但现在的户户通楼宇对

21、讲系统则与主机配合成一套内部电话系统可以完成系统内个用户的电话联系，使用更加方便，它分为可视分机，非可视分机。具有电锁控制功能和监视功能，一般安装在用户家里的门口处，主要方便住户与来访者对讲交谈。2.1.4UPS电源它的功能主要是保持楼宇对讲系统不掉电。正常情况下，处于充电的状态。当停电的时候，UPS电源就处于给系统供电的状态。现在楼宇对讲系统，厂家一般不般UPS电池，主要是可视系统耗电太大，一般的小容量UPS电池保证不了使用时间！2.1.5电控锁 它的内部结构主要由电磁机构组成。用户只要按下分机上的电锁键就能使电磁线圈通电，从而使电磁机构带动连杆动作，就能控制大门的打开。闭门器它是一种特殊的

22、自动闭门连杆机构。它具有调节器，可以调节加速度和作用力度，使用方便、灵活。 22 系统的组成可视对讲门口机系统主要由小区管理机、门口机、用户分机三大部分以及其它附件(如中继器、隔离保护器)组成【“，系统示意图如图1所示。门口机安装在楼宇的入口处，具有呼叫按键、与用户分机对讲、摄录视频及音频等功能。用户分机安装在用户室内，具有图像显示、对讲、电控开锁功能。隔离保护器主要是用来将各用户分机和主机之间在电气上隔离，以实现分机的状态(如短路)与系统无关，从而提高系统运行的可靠性Iljo中继器是将门口机摄录下的声音和图像分配放大，传送至各住户或警卫室。图2.2 楼宇直按可视对讲门铃系统工作原理

23、框图该门铃系统以单片机AT89C2051作为控制核心，配以视频采集调理、呼叫铃音产生调理、主机键盘、音频输入后置调理、开锁及控制、音频输出前置调理、呼叫检测、视频及音频控制、摘挂机检测等模块组成。23 可视对讲门口机系统工作原理可视对讲门口机系统是以AT89S51单片机作为控制核心，配以视频采集及控制、主机键盘、通话控制、通信控制及开锁等模块组成。当来人在楼宇入口按下住户房号键时，信号传输到对应的用户机，用户机检测到门铃呼叫信号后，控制电子门铃产生铃声，同时开放可视对讲，并且对视频信号和音频信号进行30s定时。若主人不在家或通过视频辨认不接见来人，则在30s后用户机输出关闭视频及音频信号；若决

24、定接见来人，则摘机。若用户机检测到已经摘机，则终止30s定时进入通话状态。主人的话音通过用户机的麦克风传输到门口机的通话控制模块处理后送扬声器供来人听，而来人的话音则通过门口机的麦克风传输到用户机通话控制模块后送扬声器，完成通话。主人若接见来人，则按下开锁键，用户机检查到后输出开锁信号到门口机的开锁模块，电控锁动作，门被打开。主人挂机，用户机检测到挂机信号，则输出关闭视频及音频信号。第三章 硬件电路设计及实现b.室内分机a.室外主机图3.1 楼宇直按可视对讲门铃系统硬件电路原理图。3.1 呼叫铃音产生调理模块设计及实现铃音信号可用软件或硬件模拟合成，也可用集成音乐片。经综合考虑，选用可用于线性

25、放大器和RC振荡器的六反相器4069、配以图2 a中R1R11、C1C4、Q1（9014）、Q4（A940）、D2来模拟合成铃音信号。其中C1、C2串联得到0.5电容，与R1、R2及4069的1、2两个反相器构成RC振荡电路以产生合成铃音的所需的信号，该信号经4069第3个反相器反相，R3限流送Q1的b极，放大后的信号一路由Q1的e极输出并经R5、R6和4069第6个反相器组成的线性放大器放大后，与Q1的c极输出的一路放大信号混合，再经4069第5个反相器反相，然后与C3从Q1的e极取得的另一路信号混合，最后由4069第4个反相器反相得到合成的模拟铃音信号输出。Q4、R7R11、C4、D2为4

26、069提供工作电源。当无房号键按下时，限流电阻R8断路，因R7的偏压，Q4截止；当按下房号键时，Q4导通，c极输出电压，一路经R9、R10分压，C4滤波提供4069的工作电压，起到了保护4069的作用；另一路经D2单向截止，R11降压后提供呼叫时LM386等的工作电压。为提高输出铃音信号的驱动能力和传输距离，设计了图2a中由限流电阻R12R14、Q2（9015）、Q3（8050）、D1、C5、C7组成的铃音调理模块。当按下房号键时，铃音信号经R12限流后由Q2的e极输入，c极输出到Q3的b极进行放大后从Q3的c极输出，一路由C5取出，经LM386再次放大后送主机喇叭供来人听呼叫铃音；另一路由C

27、7取出混入HJK线，经按下的房号键直接送分机喇叭产生呼叫主人的铃音。D1起单向截止作用。3.2 主机键盘、呼叫及摘挂机检测模块设计及实现主机键盘所有房号键的一端连主机的HJK，另一端各自连对应分机的X0X。为便于来人在光线暗淡或夜间辨认房号键，设计了由发光二极管LED构成的键盘光源系统。其控制电路由图2a中的Q5（A940）、限流电阻R15和R16、偏压光敏电阻RS构成。当光线强时，RS阻值很小，Q5截止，LED不发光，降低了功耗。当光线暗时，RS阻值很大，Q5的c极输出电压，LED发光。设计时每个LED并联，这虽增加了主机键盘设计的复杂性，但解决了同类产品因LED串联，一个损坏，其余均不能再

28、提供光源的缺陷。设计的呼叫检测模块由图2b中的D1、R2、R3、C1、Q1（9014）及AT89C2051的P17 脚及其上拉电阻R1构成。当来人按下房号键，由X0X线传来的门铃呼叫信号一路经喇叭发出门铃呼叫音，另一路经过D1反向截止，R3与C1组成的充放电电路，由R2驱动Q1导通，使AT89C2051的P17脚的电平由高变低，完成呼叫检测。设计的摘挂机检测模块由图2b中的压键开关、AT89C2051的P33脚及其上拉电阻R6组成，一旦摘机，压键开关转换状态，P33脚的电平由高变低，完成摘机检测。反之，完成挂机检测。3.3 视频采集调理模块和视频及音频控制模块设计及实现视频采集调理模块选用工作

29、电压为DC12V，内部自带视频调理的CCD摄像头模块，其输出视频信号传输距离远，直接由图2a中的C18取出后送VI线，无需其它外围电路，简化了系统电路设计。设计的视频及音频控制模块由图2b中的Q4Q6（9014）、Q7（A940）、限流电阻R10R15、偏压电阻R16、D3D5、继电器、AT89C2051的P16脚及其上拉电阻R9组成。视频显示器选用工作电压为15V的国产4寸黑白扁平显像管模块。为控制VI线输入的视频信号，设计时选用单刀双掷电磁继电器并利用其常开触点，R15对继电器线圈起限流保护，D3起续流保护。待机时，P16脚输出高电平，Q4导通，Q5Q7截止。当AT89C2051检测到呼叫

30、信号或按主动监视键时，P16脚输出低电平，Q4截止，Q5导通使Q7导通，V+线送来的18V直流电源经Q7的c极输出，一是提供继电器线圈工作电压和视频显示器15V稳压片的输入电源；一是经D4单向截止提供音频模块输入电源，再经D5单向截止由VK线给主机的摄像头和音频模块提供输入电源。Q6导通，继电器吸合给视频显示器提供视频信号。3.4 开锁及其控制模块设计及实现开锁模块由图2a中的3V稳压管Z1、限流电阻R37和R38、Q8（2073）、Q9和Q10（9014）组成。开锁控制模块由图2b中的压键开关、限流电阻R7和R8、Q2和Q3（9014）、AT89C2051的P15脚及其上拉电阻R6构成。待机

31、时，即使摘机使压键开关转换状态，但P15脚输出高电平，Q2导通，Q3截止。因AI/O线上的直流电压高于Z1的稳定电压3V，Z1被击穿，其反向击穿电流使Q10导通，从而使Q9的b极对地短路而导致Q8截止，电控锁线圈无电流输入，防盗门处于上锁状态。来人呼叫后，主人摘机并按下开锁键，P15脚输出低电平使Q2截止，Q3导通，AI/O接地，Z1无反向击穿电流输出，Q10截止，Q9导通使Q8导通，其c极连接的18V直流电源由e极输出给电控锁线圈，电控锁动作，打开防盗门，完成开锁。3.5 输出音频前置调理模块设计及实现声电转换选用了灵敏度高的驻极体传声器，但经传声器转换形成的音频电压信号较弱，不宜直接传输，

32、为此需设计音频前置调理模块。为降低成本，采用三极管9014进行两级调理。主机声电转换电路及音频前置调理模块由图2a中的Q6、Q7、R31、R18R27、C12C14及传声器构成。由VK线上送来的受控电源经R18R20分压，C12滤波为传声器提供工作电压。传声器转换成的音频信号经C13耦合到Q6的b极放大后，由c极直接输出到Q7的b极再次放大后，由C14从Q7的e极取出经R31混合到AI/O线，经分机后置调理模块取出调理后送耳机，供主人听话。另外该信号还送入主机后置音频调理模块调理后供来人听自己说话。模块中R21R25为Q6、Q7的直流限流电阻，R26、R27分压为Q6提供b极工作电压。分机声电

33、转换电路及音频前置调理模块由图2b中的R27R35、Q8、Q9、C9C11及传声器组成。其原理与主机的相同，C9滤掉音频信号的高频部分，放大后的音频信号由Q8的c极输出经R32混合到AI/O线，经主机后置调理模块取出调理后送喇叭，供来人听话。3.6 输入音频后置调理模块设计及实现输入的音频信号，因传输衰减需再次调理，为此需设计后置调理模块。设计时，可选集成运放或专用音频集成放大器。这里选用了可用于音频信号放大的集成双运放082D和专用音频集成放大器LM386来设计。设计的主机输入音频后置调理模块由图2a中082D的第一个运放、R28R36、LM386、C8C11、C15C17组成。由VK线送来

34、的受控电源一路经C15、C16滤波，R33、R34分压提供082D反相端和同相端直流工作电压，另一路经R28降压，C10、C11滤波后提供LM386的工作电压。R35、R31、R32与082D的第一个运放接成双端输入求和运放作为第一级调理。输入音频信号经R30滤直流后，由082D的同相端输入，经第一级调理后由R36限流C17耦合，再经R29和C8滤波后，由LM386的3脚输入，经过20倍放大后由5脚输出，由C9耦合到喇叭发声。设计的分机输入音频后置调理模块由图2b中的082D、C5C8、R20R27组成。082D的第一个运放与R24R27构成双端输入求和运放作为第一级调理，输入音频信号经C8从

35、AI/O线取出送第一级调理的同相端调理后，由C6耦合到由082D的第二个运放、R22、R23、C7组成的第二级比例运放的同相端进行调理，最后由C5耦合到耳机发声。其中第一级运放直流工作电压由Q8的e极提供，第二级运放同相端直流工作电压由R20、R21分压提供。13基于单片机AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计 系统软件设计及实现第四章 系统软件设计及实现4.1 门口机模块软件设计本系统的软件部分主要采用主程序调用各个子程序而实现。程序流程图如图2所示。子程序主要包括键盘扫描子程序键盘识别子程序，显示子程序，错误处理子程序，延时子程序等。门口机最主要的任务之一是对视频和通话通道进行

36、控制管理，因此门口机可以与住户或着管理中心进行通话，同时还提供了另外一个通道专门给住户和管理中心通话或者住户与住户之间的通话每个通道的通话时间由管理中心进行编程设定。门口机除了连接一个开门控制器外，还增加了一个连锁开门控制器。开门命令的来源有门口机键盘，住户分机以及管理机。也就是说，从门u机键盘输入密码可以控制开门，住户分机和管理机传来的开门命令也可以进行开门控制。4.2 住户分机模块软件设计住户分机是整个楼字智能可视对讲系统中最重要的部分之一。住户分机作为系统中一个节点。有自身的输入和输出，其输入包括报警信号的输入，音频控制信号的输入，输出包括发送信号，音频控制信号，扬声器控制信号，住户分机

37、负责对住户的门窗监控，提供信心服务，安全报警，与访客或者其他住户进行通话以及管理员进行可视对讲等服务。住户分机主程序的功能是通过调用功能模块，检测系统输入，然后根据系统状态进行判断处理程序在进入主循环之前，首先要进行一些必要的初始化键盘显示初始化各种输出状态初始化。还需要初始化相关的标志位。另外。有些芯片的上电位复位时间较长，CPU在完成上电复位后，必须等待一定时间才能对这些芯片进行初始化，否则芯片的初始化可能会无效，导致芯片不能正常工作。住户分机主程序流程图如图3所示。4.3 键盘软件设计单片机不断扫描键盘端口。当发现有键按下时，首先要判断是否是抖动引起的，如果是正确是按键按下，先计算当前按

38、下的键值，然后根据键值执行相应的操作，键盘程图如图4所示。单片机软件主要完成门铃呼叫信号、摘挂机、按键检测及相应控制信号的输出，完成来人呼叫后及主动监视30s定时等功能。用MCS-51语言编写的程序如下：ORG    0000H  MAIN: MOV    SP,#65H    HP: CLR    24H          ;清呼叫标志位   &

39、#160;    JNB    P3.3,MONK    ;摘机呼叫无效        JB     P1.7,MONK    ;呼叫检测SETB   24H          ;置呼叫标志位      

40、60;  LJMP   DSH30s         MONK: JB     P1.3,HP      ;主动监视检测DSH30s: CLR    P1.6         ;允许对讲和视频显示        MOV 

41、   75H,#40      ;30s定时   DSH: MOV    76H,#150  DSH1: JNB    24H,DLY      ;呼叫定时判断        JNB    P3.3,SPK     ;摘机检测,若摘机则转允许通话&#

42、160;  DLY: CALL   DELY5ms      ;调5ms定时        DJNZ   76H,DSH1        DJNZ   75H,DSH   CVS: SETB   P1.6        

43、 ;定时到,未摘机则关视频和对讲        LJMP   HP              SPK: CLR    24H          UNLK: JB     P1.4,HP1   

44、0; ;开锁检测        CLR    P1.5         ;输出开锁信号        CALL   DELY5ms             SETB   P1.5