楼宇门防盗对讲系统毕业设计.doc

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1、学校代码：12904学 号：中图分类：密 级：无吉林农业工程职业技术学院毕 业 设 计 (论文)楼宇门防盗对讲系统学生姓名： 指导教师： 所在学院（系）：机电工程系学科专业：机械设计与制造吉林农业工程职业技术学院中国四平 吉林农业工程职业技术学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：现代楼宇防盗对讲系统任务与要求：1、楼宇单元门，一门六户。即一个单元门有一个主机（室外机），六个分 机（室内机）。2、室外门铃呼叫住户。3、双向对讲，多户对讲。4、住户室内开锁。5、不间断电源供电（12V）。2008年5月10日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字4月8日接受

2、任务计划书4月9日16日学习查找资料4月13日30日完成设计初稿4月16日5月7日绘制电路原理图5月8日13日整理设计(论文)5月14日16日机动指导教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘 要本论文主要阐述了现代楼宇防盗对讲便民系统设计具体功能和内部功能结构特点。楼宇防盗对讲便民系统为保障居住安全的最后一道屏障，被人们喻为居家生活的“守护神”。选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择，有些适宜于非封闭式管理的住宅，能够实现呼叫、对讲和开锁功能而住宅小区的特点是用户集中，容量大，统一保安管理，而且国内大部分地区经济收入不高，因此

3、小区安防系统必须满足“安全可靠、经济有效、集中管理”的要求，虽然目前市场上有各种各样的安防系统，但是真正符合小区特点、适合小区使用的产品并不多。楼宇防盗对讲便民系统做为这样的产品，具有连线少、户户隔离不怕短路、户内不用供电、稳定性高、性能可靠、维护方便等特点。关键词 楼宇对讲系统 室外主机电路 直按式 室内分机目 录一、 引 言61.1“楼宇防盗对讲系统设计”的意义61.2 楼宇对讲产品国内市场发展7二、设计方案比较与选择82.1 方案的比较与选择82.2 直按式的设计思想9三、室外机系统硬件结构设计93.1元件器件的选择93.1.1.系统结构图93.1.2 音频功率放大器的选择103.1.3

4、 集成功率放大器的选择123.1.4 音乐片的选择133.2 系统硬件电路的总体设计13四、整机电源电路设计15五、室内分机电路设计16六、结束语16致 谢18参考文献19楼宇防盗对讲系统的设计 一、 引 言1.1“楼宇防盗对讲系统设计”的意义随着改革开放的深入和市场经济的迅速发展、提高，城市流动人口大量增加，带来许多不安定因素，社会治安形势严峻，刑事案件特别是入室盗窃、抢劫案件居高不下。针对这一日益突出的社会安全问题，中央提出对社会治安进行综合治理，并把创建安全文明小区作为社会治安综合治理的一项重要内容。基于目前我国的现状，以安全技术防范为主，辅以视频、通讯、网络系统将成为小区智能化系统的主

5、流。住宅小区的特点是用户集中，容量大，统一保安管理，而且国内大部分地区经济收入不高，因此小区安防系统必须满足“安全可靠、经济有效、集中管理” 的要求，虽然目前市场上有各种各样的安防系统，但是真正符合小区特点、适合小区使用的产品并不多。楼宇做为这样的产品，具有连线少、户户隔离不怕短路、户内不用供电、待机状态不耗电、不用专用视频线、稳定性高、性能可靠、维护方便等特点。随着居民住宅的不断增加，小区的物业管理就显得日趋重要。其中访客登记及值班看门的管理方法已不适合现代管理快捷、方便、安全的需求。楼宇对讲系统是在各单元口安装防盗门，小区总控中心的管理员总机、楼宇出入口的对讲主机、电控锁、闭门器及用户家中

6、的可视对讲分机通过专用网络组成。以实现访客与住户对讲，住户可遥控开启防盗门，各单元梯口访客再通过对讲主机呼叫住户，对方同意后方可进入楼内，从而限制了非法人员进入。同时，若住户在家发生抢劫或突发疾病，可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。楼宇对讲系统作为保障居住安全的最后一道屏障，被人们喻为居家生活的“守护神”。选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择，有些适宜于非封闭式管理的住宅，能够实现呼叫、对讲和开锁功能，并具有夜光指示的功能；还有适用于低层至高层的各种住宅结构；封闭式管理的小区则可选用带有安全报警功能的室内机，用户可根据各自需要安装门磁、红外探头、烟雾报

7、警、煤气泄漏报警装置等。为兼顾不同用户的需要和经济条件，可视系统中彩色与黑白机分机兼容，用户可采用彩色机，也可选用黑白机，还可选用不带可视功能的对讲室内机；为方便工程布线，根据不同的小区分布，大系统总线可采用星型布线和环型布线。为彻底解决大系统信号衰减，在同一根电缆上视频双相传输双项放大可采用智能化信号增强器。封闭式的小区还可设置管理中心。管理中心机可储存报警记录，可随时查阅报警类型、时间和报警住户的楼栋号和房号，中心机可监控和呼叫整个小区与楼栋门口。 所以选用楼宇对讲系统一定要根据自己居住小区的特点来选用，切不可盲目。以达到最高的性能价格比，最大发挥此系统的功能。 1.2 楼宇对讲产品国内市

8、场发展待添加的隐藏文字内容1楼宇对讲产品进入国内市场最先是从单户机型开始的，最早的楼宇对讲产品功能单一，主要有单元对讲、可视单户门铃等，在90年代初期，国内市场年需求量不足十万户。1995-1997年是国内市场第一个发展期，广东地区出现了数家专业生产厂家，这些厂家产品开始规模生产，技术也不断进步，单元楼宇型对讲及可视对讲用户呈现持续增长势头，集中在房地产市场启动较早的广东、上海等经济发达城市，90年代末，楼宇对讲产品进入第二个高速发展期，大型社区联网及综合性智能楼宇对讲设备开始涌现，深圳金富星、福建立林、珠海进帧、太川公司等也相继推出各自的产品。2000年以后各省会城市楼宇对讲产品的需求量发展

9、迅速，相应生产厂家也快速增加，上海、山东、辽宁、河北、福建、广东、北京等地都有新的制造厂商出现。2004年全国可视对讲用户超过200万户，对讲混装用户达到600万户，从地域上分布，2000年以前主要分布在广东及北京、上海等发达城市，2000年以后开始大量进入各省会城市，现有向周边中小城市扩展的势头。从需求市场来看，该产品已进入需求量平台区。楼宇对讲产品的需求量始终和房地产业的发展紧密相关。近年来，大城市新建商品楼盘90%以上都设计了这一系统，从发展趋势上来看，楼宇对讲系统是新建住宅小区的必配系统。另外旧楼、单位住宅有部分用户需要配置该系统。多数县城一级新建楼盘还未涉及这一系统，由此可见，目前市

10、场仍有许多空白点需开拓。由于市场不断扩大，楼宇对讲产品的生产厂家众多，介入该行业的生产商能力参差不齐，市场竞争开始激烈化。楼宇对讲产品工程及产品价格近年逐步降低，许多产品的利润空间减少使得规模较小的企业生存面临困境。成本进一步降低，市场继续扩大。目前，规模较大的厂家在销售、工程安装、服务方面的成本居高不下，随着产品标准化进程，工程安装、服务社会化，产品成本会逐步降低。总之，楼宇对讲产品的发展已经到了新的阶段，但还有很多方面不很成熟，未来的楼宇对讲产品将向新的高度发展。二、设计方案比较与选择2.1 方案的比较与选择现代楼宇对讲系统的设计方案比较多，复杂成度不一，各有特色。本设计选择两种设计方案比

11、较如下。方案一：直按式对讲系统楼宇对讲系统是采取小区直按式容量较小，分为15、18、21、27等户型类别，主要适应于十层以下的住宅。它的主要特点是：单键直按式操作，方便简单。 金色铝成型主机面板，美观大方。带夜光装置，不锈钢按键，房号可自行灵活变动。 双音振钤或“叮咚”门铃声。待命电流小，省电。面板可根据房数灵活变化。 操作方法简单方便 方案二：拨号式对讲系统拨号式对讲系统的设计容量就大得多了，多为256户型类别，主要适应于十层以上的高层建筑。它的特点是：操作方式与拨号电话一样，界面豪华。 这两种系统都采用总线方式布线，它的解码类别分为楼层解码和室内机解码两种方式。这种室内机常规与单户型的室内

12、机兼容，均能实现可视与非可视对讲，遥控开锁等等诸多功能，并能挂接管理中心。本论文选用直按式对讲系统，有来客时，客人按动主机面板对应房号键，主要分机即发出振铃声。夜间，房客可按动主机面板的灯光键作照明。主人提机与客人对讲后，主要可通过分机的开锁开关遥控大门电控锁开锁。客人进入大门后，闭门器使大门自动关闭。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。2.2 直按式的设计思想图2-1 直按式设计思想结构图由电源220V给主机提供足够电源，访客可直接按键盘，呼叫住户，通过室内分机与访客对话，通过分机控制门锁的开闭。三、室外机系统硬件结构设计室外机也

13、可以称为是这个系统的主机，系统的稳定性及系统的功能主要由主机来决定。因此，这也是本设计的关键一部分。3.1元件器件的选择3.1.1.系统结构图系统由对讲电路、振铃电路、电控锁、电源组成，系统结构如图3-1所示。图3-1 系统结构图3.1.2 音频功率放大器的选择TDA2822是双声道音频功率放大电路，适用于在袖珍式盒式放音机、收录机和多媒体音箱中作音频放大器。该电路的特点如下：电源电压范围宽（1.815V），电源电压可低至1.8V仍能工作，因此，该电路适合在低电源电压下工作；静态电流小，交越小失真也小；适用于单声道桥式或立体声线路两种工作状态；采用双列直插8脚塑料封装。方框图与引出端功能如图3

14、-1和表3-2所示。图3-2 TDA2822引出端功能图表3-1 TDA2822引出端说明引出端序号符 号功 能引出端序号符 号功 能1OUT1输出端15IN2(-)反向输入端22Vcc电源6IN2(+)正向输入端23OUT2输出端27IN1(+)正向输入端14GND地8IN1(-)反向输入端1表3-2 TDA2822参数最大额定值（Tamb=25）参数名称符号数值单位电源电压Vcc15V输出峰值电流Iop1A功耗Tamb=50PD1.4WTcase=50150结温TJ150贮存温度Tstg-40+150TDA2822采用双声道设计，其最大供电电压为15V，最大电流1.5A，最小输入电阻100

15、K，当输入电压为9V，输出为4时，频率为1KHZ时，输出功率为1.7W声道。TDA2822的双声道立体声应用线路如下：图3-3 立体声应用线路3.1.3 集成功率放大器的选择集成功率放大电路 LM386D该电路采用8引线双列直插封装，集成功放LM386管脚及功能如图3-4所示。图3-4 LM386管脚说明该集成电路由于外接元件少、电源电压VCC使用范围宽（VCC=4-12V）、静态功耗低（VCC=6V时为24mW），因而在便携式无线电设备、收音机、录音机、小型放大设备中得到广泛应用。当1脚和8脚之间开路时，电压增益为26DB；若在1脚和8脚之间接阻容串联元件，则增益可达46DB，改变阻容值则增

16、益可在26DB-46DB之间任意选取。电阻值越小增益越大。主要参数表3-3所示。典型应用电路如图3-5所示。表3-3 主要参数参数名称符号单位测试条件参考值电源电压VccV4-12静态电流IccmAVcc=6V,vi=04-8输出功率PoMwVcc=6V，R1=8欧，THD=10%325帯宽BWkHzVcc=6V，1脚、8脚断开300总波行失真THD%Vcc=6V，RL=8欧，Po=125mW，f=1kHz,1脚、8脚断开0.2输入阻抗Ri千欧50图3-5 放大器增益=2003.1.4 音乐片的选择该电路中音乐片是IC3 FK-27B型，作为振铃的音频信号，电路使用方便，在此不多作介绍。3.2

17、 系统硬件电路的总体设计系统硬件主要组成部分包括键盘、显示器、音频放大电路及分机等。该系统的主机电路主要由响铃、对讲、遥控开锁电路三部分组成，电路见图3-6。现分别介绍如下：图3-6 主电路图1响铃主要由IC2 LM3860放大集成电路、IC3音乐片、开关三极管V2 S9012、门铃按键开关K1、K2等组成。来客按了某对号门铃按键K1或K2，开关三极管V2饱和导通，IC2、IC3得电。IC3是音乐片，得电后产生的音乐信号经过C14耦合送到IC2的输入端脚，经放大后从脚输出分两路：一路经C11、C12耦合后通过CN2中蓝色导线送到对号分机喇叭；另一路由C10耦合后送到主机喇叭，主机和分机喇叭同时

18、响铃。停止按压K1或K2，V2截止，IC2、IC3失电，铃声停止。2对讲主要由IC1TDA2822双声道放大集成电路、开关三极管V1 S9012、主机话筒MIC、主机喇叭SPK等组成。当室内主人听到门铃响时，拿起室内分机话筒MIC，分机压键转换开关K1接通（分机电路图中未绘出），V1饱和导通，IC双声道放大集成电路得电，主人的讲话由话筒MIC转换成音频信号，经C2耦合并由W调节音量后送到IC1第一声道的输入端脚，由IC放大后从脚输出，经C6耦合并通过CN1上导线2（绿色）送话到对号分机喇SPK。室外分机也有话筒MIC，可使来客的话音信号通过CN1上导线3（红色，兼馈电），再经主机电路R1、C3

19、耦合回话到IC1第二声道脚输入，经放大后从脚输出，又经C8耦合到主机内喇叭SPK，这样就实现了主机与分机对讲的目的。3室内开锁主要由小型继电器JRX-4、开锁电磁线圈LK。分机上开锁开关K2等组成。室内主人与来客对讲以后，知道了来客身份，同意其进入室内，就可按压分机开锁开关K2，K2是与CN1上导线1（黄色）和导线3（红色，兼馈电）连接的，按压了K2，继电器JRX-4便动作，使电控锁电磁线圈得电，电控门“咔” 一声，门锁打开，来客可进入。 该电路主人挂好话筒，压键转换开关断开，V1截止，停止对主机供电，主机又恢复待机状态。四、整机电源电路设计电源的设计如图4-1所示，电源是为了给电路各部分提供

20、稳定有效的工作电压，考虑到当交流电源因停电给用户带来的生活不便，本设计中的电源设计为不间断电源的形式。所以这就要在整流稳压电源的基础上加装一组12V的镍镉充电电池组。在平时有W7812三端稳压块组成的直流稳压电源来向主机供电并为电池组充电。一旦遇到挺电或主电源故障则改换为镍镉充电电池组来为主机供电。当主电源恢复供电后电池组在次处在充电状态下。如此就可满足本设计的设计要求达到不间断电源供电。图4-1 电源电路五、室内分机电路设计室内分机具有与楼下的对讲、开锁功能。设计过程中使其结构简单为出发点，分机系统我们借鉴宅用座机电话的造型。将其悬挂与住宅门的一侧，以方便住户接待来客。此分机系统将采取三极管

21、单级放大电路将主机输送来的一个响铃信号和一个音频信号经过放大整理以达到呼叫对讲功能的。同时在分机盒内加装一个开关K4来控制主机内的继电器JRX-4来实现开锁功能。首先，在待机状态下K1为闭合状态当楼下主机呼叫分机时会在楼下主机内的响铃系统传输过来1个音频信号使响铃喇叭发声提醒住户有人呼叫。当主人拿起话筒时则K1断开K2和K3 闭合连通对讲音频信号使主机与分开锁时只需手动闭合K4即可。具体设计原理图如下:图4-2 室内分机电路图六、结束语在具体设计的过程中，我不断地给自己提出新的问题，然后去论证、推翻，再接着提出新的问题。在这个循环往复的过程中，我这篇稚嫩的设计日臻完善。每一次改进我都收获良多，

22、每一次修改后的成功我都能兴奋好长一段时间。虽然我的设计作品不是很成熟，即使借鉴前人的很多资料仍然还有很多不足之处，但我仍然心里有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是这个设计中我加入了自己鲜活的思想。当然这个设计还存在许多的不足之处比如电源充电电池组的寿命问题。假如我的真的走上市场那么我建议厂家应开发一种可换式电池组这样就可以快速的维修和保养。另外这个设计还需要专用锁具来配合使用，普通的暗锁是无法满足设计要求的。 用黑格尔的名言“只有经过长时间完成其发展的艰苦工作，并长期埋头沉浸于其中的任务，方可望有所成就。”来结束我这次设

23、计的任务吧。因为这就是我的最大收获。直按式楼宇对讲系统方便快捷，免除小单元型的住宅楼，老年住户及访客误按等状况。深受广大住户欢迎。现在的社会发展迅速，相信直按式楼宇对讲系统在今后会被更先进的技术所取代。 致 谢最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。 首先，也是最主要感谢的是我的指导老师，宫迎新老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他首先肯定了我的题目大方向，但是同时又帮我具体分析使我最后选择直按式楼宇对讲系统这个具体目标，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮忙，让我具体写作时思路顿时清晰。在完成初稿后，老师认真查看了我的文章

24、，指出了我存在的很多问题。在此十分感谢宫老师的细心指导，才能让我顺利完成毕业论文。其次，我很感谢沙占友、宋谦、李永东、岳继光、李炳宇、萧蕴诗、茅于海、任致程、马明建、周长城、李朝青等各位老师。通过他们的书我查阅到要的资料，学习到了很多知识。感谢我的父母对我二年大学生活的支持，感谢我的同学在二年学习生活中对我的鼓励和合作。参考文献【1】 沙占友 单片机外围电路 电子工业出版社【2】 李朝青等 数字技术手册 航空航天大学出版社【3】 宋谦 楼宇对讲系统设计分析 安防科技【4】 李永东，岳继光，李炳宇 楼宇对讲系电子技术【5】 李炳宇，萧蕴诗，李永东 多层楼宇对讲系统中的应用(自动化与仪表)【6】 茅于海 漫谈音频D类放大器 电子技术应用【7】 任致程语音录放和识别集成电路应用与制作实例 人民邮电出版社，1999【8】 马明建，周长城 数据采集与处理技术 西安交通大学出版社 1998