專利名稱：樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電信技術(shù)的多功能組合系統(tǒng)，特別是一種應(yīng)用于小區(qū)樓宇的可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在小區(qū)或樓宇管理中使用的樓宇防盜自動門裝置，有對講報警系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、對講自動交換系統(tǒng)等等，包括了多種功能裝置的不同組合，例如，中國專利申請94100458.9號“多功能家用可視對講報警系統(tǒng)”，公開了一種由視頻和紅外夜視電路，自動控制電路的合理組合，由高分辨監(jiān)視系統(tǒng)，由高分辨自動光圈及對講門鈴系統(tǒng)，由紅外夜視報警系統(tǒng)，并利用聲、光、電原理所組合的一個系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)高靈敏自動/手動可視對講報警。中國專利ZL99209117.9號“CPU樓宇對講自動交換機”，公開了一種包括主機(門口機)和分機(室內(nèi)電話機)的自動交換系統(tǒng)，包括單片機2051、1051配合雙音頻解碼器8870、計數(shù)器4060工作，控制繼電器的動作，從而達到主、分機的相互呼叫，實現(xiàn)保密通話，密碼自動開門、緊急群叫等功能，可用于樓宇防盜自動對講系統(tǒng)，還可作為程控電話交換機使用，用于通訊。當(dāng)然，還有其他不同功能組合的系統(tǒng)裝置，例如94248520.3號“多功能電視電話報警”、89103507.9號“多功能建筑物信號系統(tǒng)”、89106521.0號“電話智能控制系統(tǒng)”等，它們分別側(cè)重于某一功能。當(dāng)然，每一種系統(tǒng)裝置，其電路結(jié)構(gòu)是各有特色、互不相同的。例如，上述前者的可視對講報警系統(tǒng)，是把攝像、對講、報警、收放的功能集為一體。在自控電路的作用下，攝影電路、對講電路、監(jiān)視電路也時開始工作，并利用電腦來儲存來訪信息；后者的自動交換機、設(shè)計了內(nèi)外雙向密碼開門，可實現(xiàn)住戶間相互通話、緊急情況下群呼，還可單獨用于通訊作交換機使用。
上述現(xiàn)有技術(shù)的組合方案，尚沒有將多種功能充分有效地組合起來以發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益，像具有圖像、聲音采集并回放的“留言”功能，特別是無須另外布線、無須額外增加硬件成本就可實現(xiàn)“小區(qū)公共信息發(fā)布”的功能，是目前樓宇對講系統(tǒng)可待開發(fā)的領(lǐng)域；并且，各個部分裝置的設(shè)計，如何做到既便于功能的擴展，又方便系統(tǒng)維護，尚未見有理想的設(shè)計方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種把攝像、對講、報警、“留言”、小區(qū)公共信息發(fā)布集為一體的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來達到本發(fā)明系統(tǒng)由若干臺室內(nèi)機、若干臺解碼器，若干臺門口機，集中電源和相關(guān)連線，以及管理機和計算機(PC機)所組成，包括有對講電路、視頻電路、液晶點陣顯示電路、報警電路，以及紅外夜視電路，高分辯光圈鏡頭、高分辯黑白、彩色監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等外圍設(shè)備。上述的解碼器、門口機和管理機，各自包括有數(shù)據(jù)收發(fā)電路和控制電路，系統(tǒng)還設(shè)有音頻電路；這些解碼器、門口機和管理機的中央處理器(CPU)，采用51系列單片機，其中燒錄有由設(shè)計人自行設(shè)計開發(fā)的自動控制程序，周期性進行程序運行。每臺單片機各自接有一個晶體振蕩器，振蕩器有一定工作頻率。門口機采用帶有液晶點陣顯示屏的可視門口機，中心區(qū)的計算機(PC機)則裝設(shè)有起收發(fā)、存儲和處理作用的軟件、插卡(包括聲音采集卡、圖像采集卡、TV卡、IO等)系統(tǒng)，用于存儲數(shù)據(jù)記錄和聲、像文件(以便于提取)和錄音錄像的監(jiān)控；對講電路采用音頻模塊，視頻電路采用攝像模塊，液晶顯示電路采用顯示模塊，報警電路采用報警模塊，門禁系統(tǒng)采用門禁模塊。采用這些模塊化設(shè)計，由模塊和相應(yīng)的外圍元件所組成，使產(chǎn)品支持、即插即用，既方便功能擴展，又方便系統(tǒng)維護。用485數(shù)據(jù)總線通訊，將上述的室內(nèi)機、解碼器、門口機，與設(shè)置在中心區(qū)的管理機和計算機(PC機)，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，把攝像、對講、報警、實現(xiàn)圖像、聲音采錄與回放的“留言”功能、小區(qū)公共信息發(fā)布等集為一體，組成一個實用型、一體化、高科技的智能型樓宇可視對講報警和信息發(fā)布系統(tǒng)，適合于小、中、大各種小區(qū)類型。
在整個系統(tǒng)中，解碼器是本系統(tǒng)的核心控制部分，它是各部件連接的樞鈕，通過數(shù)據(jù)總線的聯(lián)網(wǎng)，解碼器既與門口機和管理中心的管理機和PC機相連，也與室內(nèi)機連通，在數(shù)據(jù)總線通訊中，對信息和數(shù)據(jù)收發(fā)起識別、解碼和檢測、控制作用。
在數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)中的解碼器，以51系列單片機89C52作為中央處理器(CPU)，該單片機燒錄有自動控制程序，裝設(shè)有一系列接頭，以便于接插。連接有晶體振蕩器和存儲芯片IC1-4，包括有數(shù)據(jù)收發(fā)電路和控制電路；其中，有多通道開關(guān)芯片IC1-2和數(shù)字邏輯芯片IC1-5。由單片機IC1-1通過數(shù)字邏輯芯片和通訊芯片與數(shù)據(jù)總線相連接，也就是由開關(guān)管IC7-3和通訊芯片(電平轉(zhuǎn)換芯片)IC7-1組成的數(shù)據(jù)收發(fā)電路，將從數(shù)據(jù)總線而來的數(shù)據(jù)，經(jīng)通訊芯片IC7-1進行電平轉(zhuǎn)換，經(jīng)數(shù)字邏輯芯片IC1-5進行邏輯控制，由CPU IC1-1識別；或?qū)C1-1的指令，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上去。而由通訊芯片(電平轉(zhuǎn)換芯片)IC7-2和開關(guān)管IC7-4所組成的另一數(shù)據(jù)收發(fā)電路，則負(fù)責(zé)接收從報警模塊電路發(fā)送過來的報警信號，經(jīng)通訊芯片IC7-2進行電平轉(zhuǎn)換，經(jīng)數(shù)字邏輯芯片IC1-5進行邏輯控制，由CPU IC1-1進行識別；或?qū)C1-1的指令，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換發(fā)送到報警模塊電路上去。
解碼器最多可與8臺室內(nèi)機相互連接，除了通過數(shù)字邏輯芯片直接與各臺室內(nèi)機的控制接線柱直接連接外，還通過多通道開關(guān)芯片IC1-2而實現(xiàn)，并通過控制電路將IC1-1的指令發(fā)送出去，控制相關(guān)的外部設(shè)備作出相應(yīng)動作。控制電路由CPU IC1-1的一些I/O接口，外圍驅(qū)動芯片和執(zhí)行機構(gòu)繼電器等組成。每一個多通道開關(guān)芯片IC1-2設(shè)有8個可與室內(nèi)機連接的接頭，均可與1至8臺室內(nèi)機的檢測接線柱相連接，通過這個多通道開關(guān)芯片IC1-2，實現(xiàn)CPU IC1-1與各臺室內(nèi)機的檢測、控制，在兩者之間進行數(shù)據(jù)的相互傳遞。與CPU IC1-1相連接的芯片IC1-6是一個電流驅(qū)動器，經(jīng)IC1-6驅(qū)動繼電器RL1動作。繼電器RL1控制音頻總線與各室內(nèi)機音頻線的SPK和MIC的通/斷，并有一個控制端連接到三極開關(guān)管Q1-1的集電極。通過開關(guān)管Q1-1、Q1-2，以及由芯片IC1-9A、IC1-9B、IC1-9C組成的反相器電路控制各室內(nèi)機的振鈴電路。
在數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)中的門口機，也有其數(shù)據(jù)收發(fā)電路和控制電路，并附有對音頻信號進行處理的音頻電路。門口機的中央處理器(CPU)，也采用51系列單片機IC2-1，當(dāng)中燒錄有自動控制程序，裝設(shè)有很多接線頭、以便于插接，通過電平轉(zhuǎn)換芯片IC2-2與本裝置485總線的接頭相連接，即從CPU IC2-1通過芯片IC2-2連接到RS2+、RS2-接線柱上，構(gòu)成數(shù)據(jù)收發(fā)電路?？刂齐娐钒ㄓ芍醒胩幚砥鰿PUIC2-1，經(jīng)顯示接線頭至顯示模塊的液晶點陣顯示電路；包括由中央處理器IC2-1，經(jīng)開關(guān)管接到蜂鳴器BEEP的電路；包括由中央處理器CPU IC2-1，經(jīng)光耦521和開關(guān)管Q2-1，繼電器IC2-5到視頻電路接線柱VIDEO的電路；包括由中央處理器CPU IC2-1，復(fù)位芯片IC2-3和按鍵SW2組成的強制復(fù)位電路。音頻電路包括由功放芯片IC2-1A，話筒MIC及相應(yīng)的電阻、電容器等組成，該組音頻電路連接到音頻總線上話筒的MAIN-MIC接線柱上；而由功放芯片IC2-1B，揚聲器SPK及相應(yīng)的電阻電容器等組成的另一個組電路，連接到音頻總線上揚聲器MAIN-SPK接線柱上。通過這兩組音頻電路，對輸入和輸出的音頻信號進行放大、整形、耦合。當(dāng)然，門口機的中央處理器CPU IC2-1也可連接上存儲芯片IC2-4，對收發(fā)的數(shù)據(jù)信號進行存儲或提取。
門口機通過其中央處理器CPU IC2-1，外接門禁系統(tǒng)、鍵盤模塊和電鎖模塊，具有密碼開鎖功能或智能卡開鎖功能。通過傳送數(shù)據(jù)的程序判斷、鍵盤輸入密碼，以及檢測門禁模塊的脈沖等3種功能，均可打開電鎖。
本發(fā)明系統(tǒng)中的管理機，通過數(shù)據(jù)總線網(wǎng)絡(luò)與門口機和解碼器聯(lián)系起來，實現(xiàn)對門口機的監(jiān)控和門口機與住戶室內(nèi)機相互呼叫。該管理機也以51系列單片機作為中央處理器(CPU)，由CPU IC4-1及其串行接口，開關(guān)管Q6，電平轉(zhuǎn)換芯片IC6和相應(yīng)的電阻、電容器組成數(shù)據(jù)收發(fā)電路，與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連接，實現(xiàn)管理機與解碼器和門口機的相互通訊?？芍苯影l(fā)送數(shù)據(jù)到485總線上，或接收總線上其他設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。芯片IC5-2是管理機的存儲芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。自然，中央處理器CPU IC4-1還有一些LCD-D接頭與顯示模塊相連，有一些K-接頭與鍵盤模塊相連。
該管理機的控制電路包括中央處理器CPU IC4-1，開關(guān)管Q4-1和蜂鳴器BUZZ。
連接在CPU IC4-1的復(fù)位接頭上的芯片IC5-1是復(fù)位芯片，可以增加程序的抗干擾能力。
中央處理器CPU IC4-1上也可連接上帶有開關(guān)管的音頻模塊電路。并連接到語音通道，用以控制其切換。當(dāng)然，CPU IC4-1上同樣會連接有頻率與其適應(yīng)的晶體振蕩器。
當(dāng)本系統(tǒng)裝置要發(fā)出報警警訊時，要使用到報警電路。報警電路由模塊電路組成，包括了作為中央處理器的單片機IC10，作為比較器的芯片UIA和UIB，以及存儲器芯片、鍵盤模塊、語音模塊U3和電話模塊U4，開關(guān)管Q1和Q2，二極管D1和D2，以及電源接入端AUX、外接電鈴BELL、相應(yīng)的電阻R、熔斷器F等，組成一個報警模塊電路，其外部探頭可有1(常閉)、2(常開)兩種接法。其中鍵盤、語音模塊U3、與市話連接的電話模塊U4、比較器UIA、UIB和ALA報警端，由開關(guān)管Q1和Q2控制的電鈴BELL，以及存儲器，都連接到IC10上。由IC10控制雙向比較器UIA和UIB，對外接設(shè)備進行比較，并通過485數(shù)據(jù)總線與管理中心相連。管理中心PC機的串口通過485轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)總線相連。該報警模塊電路具有線路防剪功能。在電話自動撥號報警的同時，還打開電鈴BELL端口，使外接設(shè)備動作(如發(fā)出警報聲)。
本發(fā)明系統(tǒng)具有如下優(yōu)點1、利用中心區(qū)管理機與室內(nèi)機的通訊渠道，無須增加任何硬件成本，即可向各住戶發(fā)布公共信息；2、采用模塊化設(shè)計，功能可任意選擇，且擴展簡單、維護方便；3、采用485總線制通訊方式，具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾強，連接設(shè)備數(shù)量與種類都較多等特點；4、采用功能強大、運行穩(wěn)定的51系列單片機與各模塊的組合，使系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定；5、采用叁重開鎖功能，出入更加方便，服務(wù)更加完美；6、利用PC機可存儲并回放訪客信息，采用壓縮技術(shù)，通?？杀Ａ粢粋€月的信息，而且錄制時間可調(diào)整，其容量可由中心計算機來控制。一臺PC機即可同時顯現(xiàn)16幅圖像的動態(tài)信息；7、可將門口機前的動態(tài)準(zhǔn)確地反映在室內(nèi)機的顯示屏上，即或遇到可疑情況，亦能準(zhǔn)確及時地發(fā)出報警信息，并可有效監(jiān)控和記錄、提取錄像；8、在夜光下，可保證監(jiān)視屏上所顯示的室外圖像清晰無誤；9、報警模塊具有線路防剪功能，自動撥打電話報警功能，自動語音報警功能。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步敘述。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的組成框圖；圖2是解碼器主電路原理圖；圖3是解碼器與數(shù)據(jù)總線的通訊電路原理圖；圖4是解碼器與報警模塊電路的通訊電路原理圖；圖5是門口機主電路原理圖；圖6是MIC音頻電路原理圖；圖7是SPK音頻電路原理圖；圖8是管理機主電路原理圖；圖9是管理機復(fù)位芯片電路原理圖；圖10是管理機存儲器電路原理圖；圖11是管理機與數(shù)據(jù)總線通訊電路原理圖；圖12是報警模塊電路原理圖。
各圖之中，IC是集成電路芯片，CPU表示中央處理器，Q是三極管，D或Z是二極管，RL是繼電器，X是晶體振蕩器，BELL是振鈴，BEEP或BUZZ是蜂鳴器，MAIN表示在總線上，SPK是揚聲器，MIC是話筒，LED是發(fā)光二極管，F(xiàn)是熔斷器，U是模塊，R是電阻，C是電器，SW開關(guān)，各元器件后的數(shù)字表示位號。AUDIO是音頻，VIDEO是視頻，PUSH KEY是按鍵。符號 表示接線頭和進出方向。各接線頭表示的含義如下RESET(或RST)是復(fù)位，LCD-D是液晶顯示，K-B或Key-Board是鍵盤，AUX是電源輸入端。5V是5伏電源輸入端(余類推)，RXD是串行接收，TXD串行發(fā)送，485A、485B、RS2+、RS2-、D1、D2、D1A、D2A、D2B、D1B、CN、CON均表示數(shù)據(jù)總線上的連接頭，P是芯片上的接頭，USR是檢測接頭，GND表示接地，ALA是報警端，Hz是頻率單位赫芝，K是電阻單位千歐姆，表示電容值的數(shù)字按慣例所示的含義，虛線框表示模塊，IN是接入端，OUT是接出端。
具體實施例方式如圖1所示，在樓宇管理中心區(qū)設(shè)置一臺管理機，一臺或兩臺中心計算機(PC機)和集中電源，與若干臺門口機、若干臺解碼器和若干臺室內(nèi)機，通過RS-485數(shù)據(jù)總線聯(lián)網(wǎng)。門口機設(shè)置在各個單元的門口，室內(nèi)機設(shè)置在各住戶室內(nèi)，包括有揚聲器、對講話筒和顯示屏，以及紅外夜視電路探測頭、高分辨光圈鏡頭，高分辨黑白、彩色監(jiān)視裝置，門禁裝置和電鎖等外圍設(shè)施。每臺門口機可配置若干臺解碼器，每臺解碼器可配置1至8臺室內(nèi)機分機。PC機用于實時實地監(jiān)控門口機前的情況，并存儲聲音和圖像信息，每臺PC機可同時顯示16幅動態(tài)圖像信息，如需設(shè)置多于16幅的圖像，就得增設(shè)PC機。
通過上述聯(lián)網(wǎng)裝置，管理中心可隨時向各住戶發(fā)布各種公共信息，例如，停水停電的信息，住戶相關(guān)信息發(fā)布等，以完成多種信息服務(wù)，這是在利用原有設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)上，不增加任何的硬件成本，就可實現(xiàn)的功能。即當(dāng)管理中心要發(fā)布公共信息時，管理中心PC機發(fā)出留言信號到總線上，解碼器的CPU收到信息后，控制被叫住戶留言燈打開，當(dāng)住戶回到家中看到有留言提示時，按下提取鍵，解碼器向數(shù)據(jù)總線發(fā)出指令提取數(shù)據(jù)，管理中心PC機接收到指令后，通過TV卡、聲卡將公眾信息發(fā)送給住戶?？梢姡粞?、小區(qū)公共信息發(fā)布是本裝置的重要特性之一。
以下將本裝置分為解碼器、門口機、管理機和報警模塊電路加以陳述一、解碼器如圖2所示，解碼器系本裝置的核心控制設(shè)備，通過單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收功能和解碼功能，并對室內(nèi)機狀態(tài)檢測，控制其通斷，最多能同時檢測和控制8臺室內(nèi)機。解碼器的中央處理器(CPU)采用51系列單片機，型號為89C52，位號以IC1-1表示。內(nèi)部燒錄有控制程序。
芯片IC1-2是多通道開關(guān)芯片，也就是8路開關(guān)，通過它將1至8臺室內(nèi)機的USR檢測接頭與CPU IC1-1連接起來。芯片IC1-3A、IC1-3B、IC1-3C和IC1-3D組成一個比較器。通過該比較器將多通道開關(guān)IC1-2與IC1-1連接，組成傳送室內(nèi)機數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收發(fā)電路。通過IC1-2，實現(xiàn)CPU IC1-1與室內(nèi)機之間檢測、控制數(shù)據(jù)的相互傳遞。例如，當(dāng)室內(nèi)機發(fā)出數(shù)據(jù)指令時，經(jīng)IC1-2和IC1-3A、IC1-3B、IC1-3C和IC1-3D組成的比較器，接收并進行處理，中央處理器IC1-1識別，再向數(shù)據(jù)總線發(fā)出指令，控制相應(yīng)的外部設(shè)備動作。芯片IC1-4是存儲元件，連接在IC1-1之上，用以存儲解碼器的數(shù)據(jù)。
數(shù)字邏輯芯片IC1-5使數(shù)據(jù)總線通訊電路與IC1-1連接起來。如圖2、圖3所示，包括電平轉(zhuǎn)換芯片IC7-1和三極開關(guān)管IC7-3的通訊電路，一邊通過接頭D1A、D2A與數(shù)據(jù)總線相連，一邊通過RXD2接頭，連接到數(shù)字邏輯芯片IC1-5，再連接到IC1-1，用于外部設(shè)備呼叫室內(nèi)機。當(dāng)485總線上有呼叫數(shù)據(jù)時，開關(guān)管IC7-3導(dǎo)通，通過電平轉(zhuǎn)換芯片IC7-1，將485電平相互轉(zhuǎn)換為TTL電平，經(jīng)RXD2接頭送出，通過數(shù)字邏輯芯片IC1-5到CPU IC1-1接收，經(jīng)程序處理和判斷，如呼叫信號不是本解碼器控制的房號，解碼器不作處理，如是8臺室內(nèi)機之一的房號，則控制振鈴電路發(fā)出振鈴音，并控制該住戶打開顯示屏，使住戶可清晰地看到門口機前的圖像。另一個通訊電路，即包括有電平轉(zhuǎn)換芯片IC7-2和開關(guān)管IC7-4的通訊電路，則使報警電路與中央處理器連接起來。通過接頭D1B、D2B與報警模塊電路連接，IC7-2進行電平轉(zhuǎn)換，使485電平與TTL電平相互轉(zhuǎn)換，經(jīng)RXD1接頭連接到數(shù)字邏輯芯片IC1-5，再連到CPU IC1-1，對報警信號進行判斷和處理，或把報警信號發(fā)送到數(shù)據(jù)總線上去。
解碼器的控制電路由中央處理器IC1-1，電流驅(qū)動芯片IC1-6、繼電器RL1所組成，控制音頻總線上的MAIN-SPK，MAIN-MIC與室內(nèi)機音頻線上的SPK-OUT，MIC-OUT之間的斷開或接通，實現(xiàn)音頻電路的斷/通。而振鈴信號發(fā)生電路則由CPU IC1-1，經(jīng)二極管D5，反相器芯片IC1-9B、IC1-9A、IC1-9C，以及開關(guān)管Q1-1、Q1-2所組成。當(dāng)解碼器檢測到某一住戶室內(nèi)機處于空閑狀態(tài)，則IC1-1輸出高電平，經(jīng)反相器和Q1-1、Q1-2產(chǎn)生振鈴音信號，送到BELL接線柱。同時，IC1-1通過邏輯關(guān)系，輸出低電平到該戶的控制接線柱上，使該機開始工作，發(fā)出振鈴音，并打開顯示屏。若此時住戶有人應(yīng)答提機，IC1-1經(jīng)USR檢測接頭、多通道開關(guān)芯片IC1-2組成的檢測電路檢測到后，IC1-1輸出高電平，經(jīng)電流驅(qū)動器IC1-6驅(qū)動繼電器RL1吸合，音頻電路接通，同時通過IC1-5和IC7-1向485總線發(fā)出摘機的數(shù)據(jù)信號，以通知總線上其他設(shè)備作相應(yīng)處理。
通過解碼器可使室內(nèi)機監(jiān)控門口機前的動態(tài)，從而做出相應(yīng)的動作。CPU IC1-1在待機狀態(tài)是輸出高電平的，所驅(qū)動和控制的對象不工作。住戶按下室內(nèi)機的監(jiān)視按鍵，通過該機的USR檢測端，開關(guān)芯片IC1-2，比較器IC1-3A、IC1-3B、IC1-3C、IC1-3D和CPU IC1-1等，在運行程序周期中的檢測，檢測到此按鍵被按下，通過IC1-5、IC7-1組成的通訊電路，將監(jiān)視數(shù)據(jù)發(fā)送到485數(shù)據(jù)總線上，控制門口機打開攝像機頭，同時IC1-1通過邏輯控制，使該住戶室內(nèi)機的控制端輸出低電平，控制室內(nèi)機開始工作。
當(dāng)然，CPU IC1-1會連接有晶體振蕩器X1，X1的兩端分別通過電容C3、C4接地。
二、門口機本裝置中的門口機主要對各模塊實施控制，包括有數(shù)據(jù)收發(fā)電路，控制電路和音頻電路，均以中央處理器IC2-1為核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，對門口機線路和各模塊的控制。各模塊包括有顯示模塊、視頻模塊、音頻模塊，以及門禁系統(tǒng)的鍵盤模塊。
門口機的中央處理器IC2-1采用ATMEL、AT 89C51單片機，以此為核心，連接出許多接頭，一臺門口機可聯(lián)網(wǎng)若干臺解碼器和室內(nèi)機，以實現(xiàn)門口機與住戶室內(nèi)機相互呼叫。通過顯示接線柱與顯示模塊相連接。IC2-1也與蜂鳴器(BEEP)相連接，與鍵盤(KEY-BOARD)相連接，與晶體振蕩器X2相連接。IC2-1也與485數(shù)據(jù)總線相連接，從數(shù)據(jù)總線接頭RS2+、RSD-，通過電平轉(zhuǎn)換芯片IC2-2，連接到中央處理器IC2-1，組成數(shù)據(jù)收發(fā)電路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。而與IC2-1連接的芯片IC2-4，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。
門口機包括有含MIC的音頻電路，和含SPK的音頻電路。如圖6、圖7所示，電路中采用芯片IC2-1A，IC2-1B作音頻功率放大器。帶有話筒MIC的音頻電路，由12伏電源供電。連接到總線上的MIC接頭，將從MIC送來的音頻信號經(jīng)IC2-1A加以放大，輸送到音頻總線上。帶有揚聲器SPK的音頻電路，與總線上的SPK接頭相連接，從音頻總線上輸入的音頻信號，經(jīng)功放芯片IC2-1B加以放大，傳送到揚聲器SPK上去。這兩個音頻電路通過相應(yīng)的SPK、MIC接頭(例如SPK-OUT接頭，MIC-IN接頭)和相應(yīng)的元器件，與CPU IC2-1相聯(lián)系。
對視頻電路的控制，由IC2-1、光耦521、三極管Q2-1、二極管D2，大功率開關(guān)芯片IC2-5等組成。連接在IC2-1上的光耦521由5伏電源供電，從光耦521再連接到開關(guān)管Q2-1，連接到芯片IC2-5，并聯(lián)二極管D2，由12伏電源供電，IC2-5作為大功率開關(guān)，根據(jù)指令控制視頻電路VIDEO的打開或關(guān)閉。當(dāng)訪客訪問住戶時，按動房間號后，CPU IC2-1一方面控制光耦和開關(guān)管Q2-1導(dǎo)通，發(fā)出視頻信號，打開攝像頭；另一方面，通過相應(yīng)的顯示模塊，控制該住戶室內(nèi)機的顯示屏打開，這樣，住戶就可通過顯示屏清晰地看到門口機前的動態(tài)。
當(dāng)然，在門口機中央處理器CPU IC2-1，也連接上存儲芯片IC2-4，對所收發(fā)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)存儲。
為避免死機，門口機設(shè)置了強制復(fù)位電路。復(fù)位電路由復(fù)位芯片IC2-3和復(fù)位鍵SW2所組成。當(dāng)系統(tǒng)遇到強干擾或程序出錯時，IC2-3控制IC2-1自動復(fù)位，希望快速恢復(fù)到原始狀態(tài)，可按下按鍵SW2，經(jīng)IC2-3，控制單片機IC2-1強制復(fù)位，避免死機。
將門口機的視頻及音頻信號引入中心管理區(qū)的PC機，可對各進出口的出入情況有效監(jiān)控并記錄。在住戶不在時，監(jiān)控系統(tǒng)亦可將訪客的留言及錄像保存，以備提取。
通過連接在CPU IC2-1上的KEY-BOARD(鍵盤)輸入密碼，由門口機CPU IC2-1進行識別，可控制電鎖的開/關(guān)；或者由設(shè)在門口機上的讀卡器讀取IC功能卡的數(shù)據(jù)，由IC2-1進行識別，控制電鎖的開鎖。也可以由住戶在室內(nèi)機(或由中心區(qū)人員在管理機上按鍵)按下開鎖鍵，解碼器經(jīng)比較器比較后，IC2-1向CPU IC1-1發(fā)送數(shù)據(jù)，待其識別后，通過485數(shù)據(jù)總線向門口機發(fā)送指令，經(jīng)IC2-2進行電平轉(zhuǎn)換，CPU IC2-1接收指令，經(jīng)程序判斷，向電鎖發(fā)送電平信號，電鎖動作，從而打開門鎖。
三、管理機本裝置設(shè)置在中心區(qū)的管理機，實現(xiàn)對線路和各模塊的控制，以及收發(fā)485總線上和其他設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對門口機的監(jiān)控，門口機與住戶室內(nèi)機的相互呼叫。
管理機以51系列單片機作中央處理器，以此為核心，分別連接有數(shù)據(jù)收發(fā)電路，蜂鳴器電路，復(fù)位電路和存儲器電路。如圖8所示，采用89C52作為中央處理器(CPU)IC4-1。在IC4-1之上，連接有開關(guān)管Q4-1和蜂鳴器BUZZ，構(gòu)成蜂鳴器電路，控制蜂鳴器是否響鳴。開關(guān)管導(dǎo)通后，蜂鳴器會發(fā)出“嘀”的提示音。如圖11所示，在CPUIC4-1及其串行接口，包括串行發(fā)送接頭TXD和串行接收接頭RXD，連接有包括開關(guān)管Q6，電平轉(zhuǎn)換芯片IC6的數(shù)據(jù)收發(fā)電路，與數(shù)據(jù)總線的接頭CN2、CON2相連接。這樣，485總線上的所有數(shù)據(jù)，通過電平轉(zhuǎn)換芯片IC6，進行485電平與TTL電平的相互轉(zhuǎn)換，以便于將數(shù)據(jù)送到IC4-1，或發(fā)送數(shù)據(jù)到485數(shù)據(jù)總線上；IC4-1通過預(yù)設(shè)的程序進行分析判斷，并通過LCD-D81、LCD-D82接頭，在顯示屏上顯示出來。通過數(shù)據(jù)總線，實現(xiàn)管理機與室內(nèi)機和門口機的相互通訊。如圖10所示，IC4-1還通過這兩個接頭，連接有存儲芯片IC5-2，構(gòu)成存儲器電路。如圖9所示，在CPU IC4-1的RESET接頭和P34接頭上連接上復(fù)位芯片IC5-1，構(gòu)成復(fù)位電路。復(fù)位鍵按下時，強制CPU4-1程序回復(fù)到原始狀態(tài)，避免死機。
當(dāng)然，IC4-1也接有晶體振蕩器X3。
管理機的中央處理器上同樣要連接上如圖6、圖7所示的音頻放大電路的模塊，在管理機與門口機或室內(nèi)機相互呼叫時被導(dǎo)通。
四、報警模塊電路在本裝置中報警電路是一個重要的電路，采用了模塊化設(shè)計，擴展簡單，維護方便。如圖12所示，以單片機IC10為中央處理器，由模塊UIA和UIB組成雙向比較器，通過二極管D1、D2，比較器連接在IC10之上。鍵盤，語音模塊U3，電話模塊U4和存儲器，亦分別連接在中央處理器IC10之上。IC10還通過三極管Q2，連接到振鈴BELL上去，通過三極管Q1，與電源接頭AUX相連。獲取報警信號的外部探頭，可有1(常閉)和2(常開)兩種接法，再接到雙向比較器上。電阻R1＝R1’，R2＝R3＝R4。語音模塊U3，可把預(yù)先錄制的語音信號送出。電話模塊U4與市話線連接，可自動撥打預(yù)先存儲的電話。
報警電路的中央處理器，通過485數(shù)據(jù)總線與管理中心相連。管理中心的PC機的串口，通過485轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)總線相連。中央處理器IC10通過雙向比較器UIA、UIB，對外接設(shè)備進行比較。當(dāng)導(dǎo)線被剪斷或短路時，比較器模塊UIA、UIB輸出高電平，并被門口機的CPU檢測到，它通過數(shù)據(jù)總線向管理中心發(fā)送報警信號，或通過電話模塊U4，電話線向住戶或110發(fā)送報警電話；與此同時，門口機語音模塊U3發(fā)出尖銳響聲，以示警訊。
當(dāng)門口機前有訪客呼叫時，門口機CPU IC2-1控制打開攝像電路，同時向485數(shù)據(jù)總線發(fā)出呼叫數(shù)據(jù)，中心區(qū)的管理機，PC機開始做記錄和錄像；而解碼器接收到數(shù)據(jù)，經(jīng)過識別后，發(fā)送指令到被訪住戶室內(nèi)機，并打開振鈴電路，提示住戶有客來訪，住戶既可看到訪者圖像，又可與之通話。如住戶按下開鎖鍵，解碼器CPU IC1-1會將開鎖信號數(shù)據(jù)返回到數(shù)據(jù)總線，給門口機接收，控制電鎖開門。如住戶按下監(jiān)視鍵，解碼器則發(fā)出監(jiān)視數(shù)據(jù)，待門口機CPU IC2-1接收到后，控制打開攝像電路，以監(jiān)視門口機前的動態(tài)。
無論是外接探頭的接線被割斷，或是被短路，單片機IC10的ALA報警端都會產(chǎn)生一個低電平，IC10檢測到有動作后，就可使外接設(shè)備動作。
將上述解碼器、門口機、管理機以及室內(nèi)機、PC機、報警電路等相關(guān)電路，以及外圍設(shè)備，通過RS-485數(shù)據(jù)總線制聯(lián)網(wǎng)，便組成本發(fā)明樓宇對講和信息發(fā)布系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，由若干臺室內(nèi)機、若干臺解碼器、若干臺門口機、電源和相關(guān)連線，以及管理機和計算機所組成，包括有對講電路、視頻電路、液晶點陣顯示電路、報警電路，以及監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)，其特征在于，上述解碼器、門口機和管理機，各自包括有數(shù)據(jù)收發(fā)電路和控制電路；這些解碼器、門口機和管理機的中央處理器，是燒錄有各自的自動控制程序的51系列單片機，在計算機上裝設(shè)有收發(fā)存儲和處理的軟件、插卡系統(tǒng)，門口機是可視門口機；采用485數(shù)據(jù)總線制通訊方式，將上述的室內(nèi)機、解碼器、門口機與設(shè)置在中心區(qū)的管理機和計算機聯(lián)網(wǎng)，由解碼器進行解碼，以及檢測、控制相關(guān)設(shè)備；在數(shù)據(jù)總線中使管理機、門口機與室內(nèi)機聯(lián)系起來，實現(xiàn)相互通訊；實現(xiàn)圖像、聲音的采錄與回放，以及小區(qū)公共信息發(fā)布，組成一個一體化的系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的對講電路，視頻電路、液晶點陣顯示電路、報警電路和門禁系統(tǒng)，分別采用音頻模塊、攝像模塊、顯示模塊、報警模塊、門禁模塊等模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的解碼器，以單片機IC1-1作中央處理器(CPU)，CPU IC1-1通過數(shù)字邏輯芯片IC1-5和通訊芯片IC7-1與數(shù)據(jù)總線相連接；由通訊芯片IC7-1和通訊芯片IC7-2各自組成數(shù)據(jù)收發(fā)電路，包括IC7-2的數(shù)據(jù)收發(fā)電路，則將IC1-1與報警模塊相連接；控制電路由CPU IC1-1的一些I/O接口，電流驅(qū)動芯片IC1-6、繼電路及相應(yīng)元件所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樓宇對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的解碼器，每臺的中央處理器IC1-1，通過一臺多通道開關(guān)芯片IC1-2，與1至8臺室內(nèi)機相連接，可同時檢測和控制多至8臺室內(nèi)機；對室內(nèi)機發(fā)出的數(shù)據(jù)指令，經(jīng)芯片IC1-2，以及由IC1-3A、IC1-3B、IC1-3C和IC1-3D組成的比較器處理，中央處理器IC1-1識別，再向數(shù)據(jù)總線發(fā)出指令，控制相應(yīng)的外部設(shè)備動作；控制電路由中央處理器IC1-1，電流驅(qū)動芯片IC1-6，繼電路RL1所組成；而振鈴信號發(fā)生電路則由中央處理器IC1-1，反相器芯片IC1-9B、IC1-9A、IC1-9C，以及開關(guān)管Q1-1，Q1-2所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的門口機，以單片機IC2-1作為中央處理器(CPU)，CPU IC2-1通過電平轉(zhuǎn)換芯片IC2-2，與數(shù)據(jù)總線相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送；控制電路包括由CPU IC2-1，至顯示模塊的液晶點陣顯示電路；包括由CPU IC2-1到蜂鳴器(BEEP)的電路；包括由CPU IC2-1，經(jīng)光耦521和開關(guān)管Q2-1，繼電器至視頻電路(VIDEO)的電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的門口機的中央處理器，連接有兩個音頻電路，包括有含話筒(MIC)的音頻電路，電路中采用芯片IC2-1A，作音頻功率放大器，與音頻總線上的(MAIN-MIC)接頭相連接，將從話筒(MIC)送來的音頻信號，經(jīng)芯片IC2-1A加以放大，再輸送到音頻總線上；還包括有含揚聲器(SPK)的音頻電路，電路中采用芯片IC2-1B作音頻功率放大器，與音頻總線上的(MAIN-SPK)接頭相連接，將來自音頻總線的音頻信號，經(jīng)芯片IC2-1B加以放大，發(fā)送到揚聲器(SPK)上去。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的門口機的中央處理器IC2-1，連接有包括CPU IC2-1，復(fù)位芯片IC2-3，和按鍵SW2的強制復(fù)位電路，以實施強制復(fù)位。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的門口機的中央處理器IC2-1，連接有包括CPU IC2-1，復(fù)位芯片IC2-3，和按鍵SW2的強制復(fù)位電路，以實施強制復(fù)位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或7或8所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的管理機以單片機IC4-1作為中央處理器(CPU)，CPU IC4-1的數(shù)據(jù)收發(fā)電路由包括開關(guān)管Q6，電平轉(zhuǎn)換芯片IC6的電路組成，與數(shù)據(jù)總線相連接，實現(xiàn)管理機與解碼器和門口機的相互通訊；其控制電路包括由CPU IC4-1，開關(guān)管Q4-1、蜂鳴器(BUZZ)所構(gòu)成的蜂鳴器電路；在CPU IC4-1的(RESET)接頭上，連接上復(fù)位芯片IC5-1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的報警模塊電路，以單片機IC10作為中央處理器，通過數(shù)據(jù)總線與管理中心相連；IC10連接上由模塊UIA和模塊UIB組成的雙向比較器；鍵盤、語音模塊U3、電話模塊U4，以及存儲器，分別與中央處理器IC10相連接；IC10還通過三極管Q2，連接到振鈴(BELL)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的樓宇可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng)，其特征在于，所述的報警模塊電路，以單片機IC10作為中央處理器，通過數(shù)據(jù)總線與管理中心相連；IC10連接上由模塊UIA和模塊UIB組成的雙向比較器；鍵盤、語音模塊U3、電話模塊U4，以及存儲器，分別與中央處理器IC10相連接；IC10還通過三極管Q2，連接到振鈴(BELL)上。
全文摘要
一種應(yīng)用于樓宇小區(qū)的可視對講和信息發(fā)布系統(tǒng),由若干臺室內(nèi)機、若干臺解碼器、若干臺門口機,以及管理機和中心計算機所組成,包括有對講音頻電路、視頻電路、液品點陣顯示電路、報警電路、監(jiān)視系統(tǒng)和門禁系統(tǒng);采用485數(shù)據(jù)總線制通訊,將上述設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。各設(shè)備各自通過數(shù)據(jù)收發(fā)電路與數(shù)據(jù)總線相連,實現(xiàn)管理機、室內(nèi)機和門口機的相互通話;通過控制電路實施檢測和控制,解碼器進行解碼。各設(shè)備的中央處理器采用51系列單片機;電路多采用模塊化設(shè)計,組成一體化系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)攝像、對講、報警、留言和小區(qū)公共信息發(fā)布。報警線路具防剪功能,可自動電話報警,自動語音報警。適合小、中、大各種小區(qū)類型。
文檔編號H04Q5/00GK1348315SQ0112774
公開日2002年5月8日 申請日期2001年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者林偉雄, 周明春, 張建濱 申請人:深圳市松本先天下科技發(fā)展有限公司