楼宇非可视对讲系统

楼宇非可视对讲系统 目 录 第1章 绪 论 .................................................................................................................................................... 1 1.1概述 ........................................................................................................................................................ 1 1.1.1系统的功能和原理 ................................................................................................................... 1 1.1.2系统的组成和类型 ................................................................................................................... 1 1.1.3系统优点 ................................................................................................................................... 2 1.1.4系统性能的完善和提高 ........................................................................................................... 2 1.2系统设计原则 ....................................................................................................................................... 3 1.3楼宇对讲系统市场情况 ....................................................................................................................... 3 1.4楼宇对讲系统发展趋势 ....................................................................................................................... 4 第2章 主机结构 ................................................................................................................................................ 5 2.1振铃电路部分结构 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ....................................................................................................................... 5 2.2通话部分结构分析 ............................................................................................................................... 9 2.3单片机部分 ..........................................................................................................................................11 2.3.1程序 ......................................................................................................................................... 12 2.3.2逻辑功能部分 ......................................................................................................................... 15 2.4受话部分 ............................................................................................................................................. 16 第3章 分机结构 .............................................................................................................................................. 18 第4章 PCB板 ................................................................................................................................................... 20 总 结 ................................................................................................................................................................ 23 参 考 文 献 ...................................................................................................................................................... 24 楼宇非可视对讲系统 第1章 绪 论 1.1概述 随着社会的发展，安全、舒适和先进的居住环境已成为现代化住宅小区(或智能化住宅小区)的基础，而住宅小区楼宇对讲系统则是营造这基础的一个重要组成部分。住宅小区楼宇对讲系统有可视与非可视型。系统把楼宇的入口、住户及小区物业管理部门(或保安人员)三方面的通讯包含在同一网络中，成为防止住宅受非法侵入的重要防线，有效的保护了住户的人身和财产安全。 1.1.1系统的功能和原理 楼宇对讲系统是采用单片机编程技术、双工对讲技术、CCD摄像及视频显像技术而设计的一种访客识别电控信息管理的智能系统。楼门平时总处于闭锁状态，避免非本楼人员在未经允许的情况下进入楼内。本楼内的住户可以用钥匙或密码开门自由出入。当有客人来访时，客人需在楼门外的对讲主机键盘上按出被访住户的房间号，呼叫被访住户的对讲分机，接通后与被访住户的主人进行双向通话。通过对话或图像确定来访的身份后，住户主人允许来访者进入，就用对讲分机上的开锁按键打开控制大楼入口门上的电控门锁，来访客人便可进入楼内。来访客人进入后，楼门自动闭锁。 住宅小区物业管理部门通过小区对讲系统的工作情况进行监视。如有住宅楼入口被非法打开，对讲系统会发出报警信号和显出报警内容及地点。 1.1.2系统的组成和类型 小区楼宇对讲系统的主要设备有对讲管理主机、门口主机、用户分机、电控门锁、多路保护器、电源等相关设备。对讲管理主机设置在住宅小区物业管理部门的安全保卫值班室，门口主机设置安装在各住户大门内附近的墙上或台上。 系统可以按用户要求进行不同的配置，如在同一幢大楼中可视与非可视系统可同时共有等。系统的类型主要有以下三种: 1.单户型:具备可视或非可视对讲、遥控开锁、主动监控、使家中的电话(与市话连接)电视可与单元型可视对讲主机组成单元系统等功能，室内分台式机和扁平挂壁式两种。 2.单元型:单元型可视或非可视对讲系统主机份直按式和拨号式两种。直按式容量较少，有14、15、18、21、27、户型等，使用与十层以下的住宅楼，特点是一按就应，操作简单。拨号式容量较大，多为256户到891户不等，适用与十层以上的高层建筑，特点是界面豪华，操作方式同拨号电话一样。这两种系统均采用总线式布线，解码方式有露出解码或室内机解码两种方式，室内机一般与单户型的室内机兼容，均可实现可视或非可视对 1 楼宇非可视对讲系统 讲，遥控开锁等功能，并可挂接管理中心。 3.小区联网型:采用区域集中管理，功能复杂，各厂家的产品均有主机的特色。一般除具有可视或非可视对讲、遥控开锁等基本功能外，还能接收住户的各种技防探测器报警信息和紧急求助，能主动呼叫辖区内任一住户或群呼所有住户实行广播功能，有的还与三表(水、煤、电)抄送。IC卡门禁和其他系统构成小区物业管理系统。 三种方式是从简单到复杂、分散到整体逐步发展的。小区联网型系统是现代化住宅小区管理的种标志，是可视或非可视楼宇对讲系统的高级形式。 1.1.3系统优点 总线制，有自保护功能，极为可靠，维护方便。 分机为独立保护分机，短路等故障仅影响本分机而对本层其它用户不造成任何影响。 门口机与室内分机等，款式大方、美观、豪华。 系统具有安全性和抗破坏性:因总线不进户基本杜绝总线短路机会，进户线短路不影响其他用户和系统;系统待机时总线及进户线均不带电;总线短路自动保护并有相应提示音;电控锁输出保护不烧线圈不怕短路;电源设交流在线指示，输出短路保护;多种电自动关机功能，节电又安全。 高度兼容性:各系统分机性能一致均可互相使用，分机不用选号，安装更换方便，也给物业生活上省了不少麻烦。 简洁性:非可视系统三芯总线二芯进户线，低功耗设计。 可维护性:多种故障和错误自动声光提示。准确快捷，即使不用万用表也可判断多数故障所在，一体化和模块化设计的部件更换简单方便。 1.1.4系统性能的完善和提高 以单元型可视对讲系统为例，从技术上，一般都采用以下措施来提高产品性能与档次: 1.采用认同红外拾取技术，人来自动上电，解压能源，延长寿命，增加可靠性。 2.具备夜视功能:当外部光照降到一定程度时(或调节起控点，以适应不同使用环境)，系统自动启动红外辅助光源照明(人眼不可见)，帮助摄像机拾取清晰影像;同时启动键盘操作照明装置，一般以LED或白光灯以及荧光方式点亮键盘，以方便夜间操作。 3.低功能待机:待机时CCD对讲电路处于休眠状态，系统功耗小于20mA，系统寿命大大延长。 4.双工对讲:使语言清晰宏亮连贯;如采用特殊处理电路，声像串扰小、不自激、不失真。 5.采用总线式布线，使信号大大减少，走路工作量大大降低，且易 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 化和施工。另外，总线式的量一个特点是:分户线上有隔离或保护装置，在总线没有破坏的情况下，某一用户分机损坏，不会影响系统正常使用。 6.还可采用最新数码语音技术，提供语音使用帮助或全程提示问候，使产品人性化，并可更换语音内容。 7.为适应以下系统升级需要，可视对讲系统应具有以下扩展功能: 2 楼宇非可视对讲系统 可连接管理中心，组成小区区域联防系统; 可预设火灾、匪警、紧急求救等自动报警功能等。 1.2系统设计原则 1.采用先进、成熟/实用的技术。 在技术上要追求先进，使用是要简便实用。 2.系统应具备集中统一的管理能力，使物业管理提供方便。 根据我国现行的管理体制，公共安全管理是集中统一管理的，因此，要求系统应具有多级集中统一的管理中心，并实施科学化的管理，是安全防范技术发挥最佳效用。 3.系统应具有开发性。可扩性。兼容性和灵活性。 随着产品和技术的进步，系统也要不断的升级和提高。因此，要求系统具有结构开放。信息传输兼容性强。终端互换性高、系统网络清晰和组网简单等特点。 4.系统设计和产品选择应标准化、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化。 随着经济全球化进程的加快，先进的技术和设计思想将会不断被引进，与国际接轨乃大势所趋。因此，系统设计和产品选择必须走标准化，规范化的道路。 5.系统本身的安全性、可靠性、容错性。 系统本身的安全性非常重要，应具有很强的防破坏能力。由于系统面临用户的数量众多，设备的可靠性是非常重要的指标。同时，用户的层次和素质不齐将导致系统在使用过程中产生误操作。因此，要求系统具备有较强的容错性和自检功能。 6.合理的性能价格比。 在系统设计时，应多为用户着想，在上述前提下，尽量提高性能价格比。 1.3楼宇对讲系统市场情况 楼宇对讲系统在欧美国家、香港、台湾等地区已采用近20年，国内起步较晚，自1992年起，随着中国安防行业的兴起和房地产的发展，国外楼宇对讲系统开始进入中国市场。通过十余年的发展，国内楼宇对讲企业迅速成长起来，并且占有了80%的国内市场，形成了一批品牌企业。目前全国存在及百个可视对讲品牌，其中年销售额在500万以上的约30多家，但销售额上亿的仅亿两家。据有关 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 显示，2004年可视对讲产品中国内地市场总额将达到50亿，年递增速度约15%-30%，已形成初具规模的产业。 据对深圳市近300多家房地产楼盘的调查显示，深圳2004年开发的新楼盘，96%安装了安防系统。由此显示，楼宇对讲系统，如今已成为房地产项目不可缺少的设备之一，市所有系统种安装率最高的系统。 楼宇可视对讲产品市场受房地产行业发展影响很大，中国作为发展种国家，房地产的发展以及智能楼宇概念的提出，必将带动楼宇对讲产品市场的快速发展。但是，行业的发 3 楼宇非可视对讲系统 展仍然存在很多问题，比如，企业规模普遍小，如同仍然没有一家上市公司;产品技术含量低，同质化严重，价格战仍然是厂家的主要市场手段，导致行业利润过低等。 1.4楼宇对讲系统发展趋势 可视对讲行业发展到今天，产品从简单的通话、开锁等功能发展到现在有了简单的信息发布、防盗报警等功能，从黑白可视对讲发展到彩色可视对讲，应该说有了不小的进步。但是，随着人民对小区的安防管理和物业管理要求的不断提高，楼宇对讲系统也将不断发展，从而不再是简单的对讲系统。 数字化发展，走向系统集成融合。 智能化发展，优化的，符合IT规律的系统结构。 规模化、标准化，以便于各系统的兼容与维护。 4 楼宇非可视对讲系统 第2章 主机结构 2.1振铃电路部分结构分析 图(2-1) 单片机14脚VDD给三极管Q12发射极端口提供5V静态电压，以保证晶体管工作在放大区。此时振铃信号由芯片8脚传过来，在R19上形成一定的电压值加在基极。 通过集电极之后分成两路:一路经过R69然后传给音乐芯片U6的2和7两个引脚，同时ZD2形成一个3.9伏的电压值以保证U6的正常工作，这里串联一个R69来限制电流，从而保证稳压管正常工作。D8用来减少干扰信号;另一路经过R21到达Q6基极，发射极直接接地形成开关作用。基极与发射极之间并上R22(保证Q6基极有一定电压值)。 振铃检测电路在待机状态下，电话线路上的电压一直保持约52V;当有用户呼叫本机时，交换机将向电话线路上发送振铃信号，振铃信号为?12V、25Hz?3Hz、3s通、4s断的蜂音。此时只需将线路上的电压与参考电压进行比较，I/O3的高电平时就可以检测出振铃信号。 5 楼宇非可视对讲系统 图(2-2) 继电器JQ1的线圈两端与二极管D8并联。Q15、R44、C30构成振荡电路当通电时，电容C30上的电压为零，管子截止，电源Vcc通过电阻R44对C30充电，随时间增长电容上电压逐渐增大。一旦增大到峰值点电压后，管子进入负阻区，输入端等效电阻急剧减小，使C30通过管子的输入回路迅速放电，电流随之迅速减小，一旦电压减小到谷值后，管子截止，电容又开始充电。 R52给Q15基极提供一定的静态值。当振铃脉冲发生时继电器3和4脚接通。R43与D7并联保证3点处的电压。C28与C29反向串联防止电容被击穿。 此处选用LM386是因为它具有自身功耗低，电压增益可调整，电源电压范围大，外接元件少和总谐波失真小等优点。 当引脚1和18之间开路时，由于在交流通路中发射极近似为地，R42和R37上的动态电压为反馈电压，近似等于输入端的输入电压。 应当指出，在引脚1和8(或者1和5)外接电阻时，应只改变交流通路，所以必须在外接电阻回路种串联一个大容量电容。 引脚6和4分别为电源和地;引脚1和8为电引脚2为反相输入端，3为同相输入端; 压增益设定端;使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10uF。 电源电压范围/V 5.0~18 静态电源电流/mA 4 输入阻抗/kΩ 50 输出功率/W 1 电压增益/dB 26~46 频带宽/kHz 300(1，8开路) 6 楼宇非可视对讲系统 增益频带宽积/kHz 45 总谐波失真/% 0.2% C26使引脚1和8在交流通路中短路，使Au?200;C27为旁路电容;C36为去耦电容。滤掉电源的高频交流成分。当Vcc=12V、R42=2.2K时。图示电路Pom仍约为1W;但是，输入电压的有效值U却仅需28.3mV。 只要为RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数等于3(即输出电压与输入电压同相，且放大倍数的数值为3)的放大电路就可以构成正弦波振荡电路。考虑到起振条件，所选放大电路的电压放大数倍应略大于3。 从理论上讲，任何满足放大电路与RC串并联选频网络都可组成正弦波振荡电路;但是，实际上，所选用的放大电路应具有尽可能大的输入电阻和尽可能小的输出电阻，以减小放大电路对选频特性的影响，使振动频率几乎仅仅决定于选频网络。 由RC串并联选频网络和同相比例运算电路所构成的RC桥式正弦波振荡电路。 集成运放的输出端和“地”接桥路的两个顶点作为电路的输出;集成运放的同相输入端和反相输出端接另外两个顶点，是集成运放的净输入电压。 正反馈网络的反馈电压是同相比例运算电路作为整体看成电压放大电路。它的比例系数是电压放大倍数，根据起振条件和幅值平衡条件R43的取值应略大于2R42。 应当指出，由于具有良好线性关系，所以为了稳定输出电压的幅值，一般应在电路种加入非线性环节。例如。可选用R42为证温度系数的热敏电阻。当U。因某种原因而增大时，流过R43和R42上的电流增大，R42上的功耗随之减小;当U。应某种原因而减小时，各物理量与上述变化相反，宋而使输出的电压稳定。当然。也可选用R43串联两个并联的二极管，利用电流增大时的二极管动态电阻增大的特点，加入非线性环节，从而使输出电压稳定。 为了提高RC桥式正弦波振荡电路的振动频率，必须减小R和C的数值。然而，一方面，当R减小到一定程度时，同相比例运算电路的输出阻值将影响选频特性;另一方面，当C减小到一定程度时，晶体管的极间电容和电路的分布电容将影响选频特性，因此，振动频率f。高到一定程度时，其值不仅决定于选频网络。还与放大电路的参数有关。应选用RC正弦波振荡电路。 7 楼宇非可视对讲系统 图(2-3) 此处有三个引出端，分别为输入端、输出端和电压调整端(简称调整端)。调整端是基准电压电路的公共端。组成复合管为调整管;基准电压电路为能隙基准电压电路。 当输出电压U。因某种原因(如电网电压波动火负载电阻变化)而增大时，比较放大电路的反相输入端点位随之升高，使得放大电路输出端电位下降，U。势必随之减小;当输出电压U。因某种原因而减小时，各部分的变化与上述过程相反;因而输出电压稳定。 1.对于特定的稳压器，基准电压U是1.2~1.3V中的某一个值。 2.对输出端和输入端电压之差范围为3~40V，过低时不能保证调整管工作在放大区，从而使稳压电路不能稳压;过高时调整管可能因管压降过大而击穿。 图中电容C18用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，其容量较小，一般小于1uF。电容C20用于消除输出电压中的高频噪声，可取小于1uF的电容，也可取几微法甚至几十微法的电容，以便输出较大的脉冲电流。但是若C20容量较大，一旦输入端断开，C20将从稳压器输出端向稳压器放电，易使稳压器损坏。因此，可在稳压器的输入端和输出端之间跨接一个二极管，其保护作用。 若所需输出电流大于稳压器称值时。可采用外接电路来扩大输出电流。 三端稳压器既作为稳压器件，又为电路提供基准电压。其主要缺点是当公共端电流Iw变化时将影响输出电压，因此，实用电路中常加电压跟随器将稳压器与取样电阻隔离。 可以根据输出电压的调节范围及输出电流大小选择三端稳压器及取样电阻。 8 楼宇非可视对讲系统 2.2通话部分结构分析 图(2-4) PR2为可调电位器，通过改变其阻值来调节振铃声的大小。经过一个RC振荡电路与音乐芯片第6脚相连。芯片第六脚与第五脚之间接一个电阻并接地，这样是为了稳定铃声。同时在右端通过电容C39与二极管D8连接。 此处同样为一个集成功率放大器。引脚1和8为电压增益设定端，外接电阻时应只改变交流通路，所以必须串接一个电容C6;2为反向相输入端，3为同相输入端;4为地，引脚5为输出端，7和地之间接旁路电容取10uF。 右边也是一个RC振荡电路，C8的容量尽可能大，取100uF扬声器CN5阻值为8欧姆。 为了使最大不失真输出电压的峰值接近电源电压，静态时应设置放大电路的同相输入端和反向输入端电位均为电源电压的二分之一，输出端也是，因此内部提供的基准电压为二分之一电源电压。 当输入电压由零逐渐增大时，输出电压从二分之一电源电压逐渐增大;当输入电压增大到峰值时，输出达到最大值，负载上电压可接近电源电压。当输入电压由零逐渐减小时同理。因此，最大不失真输出电压的峰值可接近电源电压。 在功率放大电路中，电源提供的功率，除了转换成输出功率外，其余部分主要消耗在晶体管上，可以认为晶体管所损耗的功率较小，当输入电压为零，即输出功率最小时，由于集电极电流很小，使管子的损耗很小;当输入电压最大，即输出功率最大时，由于管压降很小，管子的损耗也很小。可见，管耗最大既不会发生在输入电压最小时，也不会发生在输入电压最大时。 9 楼宇非可视对讲系统 图(2-5) 此处是由主机呼分机部分，R17为Q1提供基极电压。CN4为麦克风当通电呼叫时，由此产生一个音频信号，作用在集电极，并且通过C2与下一级藕合。用来保证各级的静态工作点相互独立，前级的输出信号可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端。 C11与C10并联的目的主要是同时滤掉全频段的干扰信号，C11 采用电解电容而C10则用贴片电容。R2，R4，R5，R18，R20均为静态工作点电压设置电阻。 PR1用来调节扬声器CN5的音量CPU第10脚Power端通过R26与三极管Q8基极相连，Q8起到开关作用。R28为静态点设置电阻，Q9为D772型，C16与C14并联滤波效果好。 图(2-6) 正常信号通过水泥电阻R34传输过来，若此电阻损坏则会引起开锁失败。贴片电容C44可抑制一定频率内的干扰信号。D12为IN4007型晶体管，起整流作用。C21为旁路电容Q11为TIP42C型，其集电极与控制锁正极相连，基极通过R47与Q14集电极连接。 Q11若损坏，则会引起R34高温烧坏。Q14起到开关作用。 在D11与D12中间分出一路到C42,U8(此处未画出)为控制芯片，它只有A，B两脚 10 楼宇非可视对讲系统 直接与电路相连。C43为104型贴片电容。当电路过载或输出端短路时，R11上的电压增大使Q13导通，对调整管的基极分流，实现了过流保护。若 电压超过允许值，则D3击穿，使Q13基极电流聚然增大而迅速进入饱和区，大部分电流流过Q13,从而使调整管Q12接近截止区，也就使其功耗下降到较小的数值。 图(2-7) 当负载电流变化时，稳压管的电流将产生一个与之相反的变化，所以稳压管工作在稳压区所允许的电流变化范围应大于负载电流的变化范围，当输入电压升高时，限流电阻R的电压增量与U1的增量几乎相等，它所引起的IR的增大部分几乎全部流过稳压管。 另外电路空载时稳压管流过的电流Iz将与R上电流IR相等，所以最大稳定电流的选取应留有充分的余量。R的选择必须满足两个条件，一是稳压管流过的最小电流应大于稳压管的最小稳定电流。二是稳压管流过的最大电流应小于稳压管的最大稳定电流。 2.3单片机部分 图(2-8) 该单片机外接晶振最大频率为40MHz，它在串行口方式0下波特率可设置为fosc/4。 11 楼宇非可视对讲系统 另外通过设置特殊功能寄存器CKCON的MD0、MD1、MD2三位，可以将MOVX、MOVC等指令周期缩短至2个机器周期。与普通单片机相比，可使配置时间大为缩短。单片机内部拥有32KB FLASH ROM。 在软件编程时，使用了串行口移位寄存器输入输出方式。本系统只需用到输出方式，串行数据通过RXD引脚输出，而在TXD引脚输出移位时钟。当一字节数据写入串行数据缓冲器SBUF时，就开始发送。在此期间，发送控制器送出移位信号，使发送移位寄存器的内容右移一位，直至最高位(D7位)数字移出后，停止发送数据和移位时钟脉冲。 单片机上电后使nCONFIG脚由低到高复位待配置PLD;当判断到nSTATUS为高后，开始从外部FLASH存储器取数据串行移位。配置过程中，查询CONF_DONE。一旦为高，配置完成，但还要送40个DCLK脉冲，PLD才能进入用户工作状态。 XPLUS II或QUARTUS编译后将产生后缀后为.sof的SRAM目标用户设计PLD程序经MA 文件。该文件含有除配置数据以外的控制字符，不能直接写入到PLD中去，需要利用软件的编程文件转换功能将文件转换成.rbf(Raw Binary File)十六进制文件。把.rbf文件烧写到存储器中，单片机通过MOVX指令读入后，串行移位到PLD。 2.3.1程序 ORG 000H; LJMP START; ORG 0003H; LJMP LINT0; ORG 000BH; LJMP LT0; ORG 0013H; LTMP LINT1; ORG 0023H; LJMP INS; ORG 0100H; START:MOV A， #6EH; MOV DPTR， #7FFFH; MOVX @DPTR ， A; MOV A ， #0E7H; MOV DPTR， #0BFFFH; MOVX @DPTR， A; MOV 11H， #6EH; MOV 10H， #0E7H; 12 楼宇非可视对讲系统 MOV SP， #50H; MOV SCON， #01010000B; MOV PCON， #10000000B; MOV TMOD， #00100001B; MOV TCON， #00000101B; MOV IP， #00000100B; CLR A; MOV 20H， A; MOV 21H， A; MOV 22H， A; A; MOV 23H， MOV 15H， A; MOV 16H， A; MOV 17H， A; MOV 18H， A; MOV 3CH， #04H; SETB 00H; MOV TH0， #0FEH; MOV TL0， #0CH; MOV TH1， #0FDH; MOV TL1， #0FDH; JNB P1.7， JTEST; SETB TR0; SETB TR1; MOV IE， #10010111B; LJMP MAIN; JTEST:LJMP TEST; ORG 0300H; MAIN:NOP; NOP; NOP; SETB P1.3; MOV DPTR， #0EFFFH; MOV A ， 40H; MOVX @DPTR， A; CLR P1.0; 13 楼宇非可视对讲系统 LCALL WORK; NOP; NOP; NOP; SETB P1.0; MOV DPTR， #0EFFFH; MOV A ， 41H; MOVX @DPTR， A ; CLR P1.1; LCALL WORK; NOP; NOP; NOP; SETB P1.1; MOV DPTR， #0EFFFH; MOV A， 42H; MOVX @DPTR， A; CLR P1.2 ; LCALL WORK; NOP; NOP; NOP; SETB P1.2; MOV DPTR， #0EFFFH; MOV A， 43H; MOVX @DPTR， A; CLR P1.3; LCALL WORK; SJMP MAIN; 14 楼宇非可视对讲系统 2.3.2逻辑功能部分 图(2-9) 此处LM339实现一个线与功能 T1 0 0 1 1 T2 0 1 0 1 T3 0 1 1 1 当门键按下之后电平信号从T&R点传输过来，VDD电压为5V通过R62与D10串联。它用来限制电压大小，输入电压在阀值电压附近的任何微小变化，都将引起输出电压的跃变。不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。因此抗干扰能力差。 因电子无序热运动而产生的噪声和因单位时间内通过PN结的载流子数目的随机变化而产生的噪声的功率频谱均为均匀的，在电路中为了减小电阻产生的噪声，可选用金属膜电阻，且避免使用大阻值电阻;为了减小放大电路的噪声，可选用低噪声集成运放;当已知信号频率范围时可加有源滤波电路。 在远距离信号传输的过程中，常因强干扰的引入使放大电路的输出有着很强的干扰背景，甚至将有用信号淹没，造成系统无法正常工作。可将电路的输入侧和输出侧在电气上完全隔离。它既可切断输入侧和输出侧电路之间的直接联系，避免干扰混入输出信号，又可使有用信号畅通无阻。 15 楼宇非可视对讲系统 R35,R48，R53均为输出端电阻，反相输入端a点的电压值最大，一般为10V左右b点次之c最小为5.8V。C33为旁路电容(电解式4.7uF)。R53给各输入端设定一定的电压值。 2.4受话部分 图(2-10) L1为信号指示灯，正常情况下按一定频率闪烁。此处Q10采用9012型，起到放大作用。R31和R31A并联给发射极提供一定电压值。基极与地之间接电阻R30，T&R接房号，当按下时瞬间输出一个低频脉冲信号，则L1保持点亮。 图(2-11) 晶体管D5起到稳压作用，C25为旁路电容。当有信号从电阻R60过来时，部分干扰信号可通过C38滤掉无论是输入电压产生阶跃变化，还是脉冲式大幅值干扰，都会使得集成运放内部的放大管进入饱和或截止状态，以至于即使信号消失，管子还不能脱离原状态回到放大区，出现阻塞现象，电路不能正常工作。 16 楼宇非可视对讲系统 图(2-12) 图为两级放大电路，R26，R28为静态点设置电阻。Q8集电极与Q9(D772型)基极连接。当有信号从POWER脚传过来时，经过两次放大传到V+。这里有一个大容量的电容C16与一个小容量的电容C14(贴片104)并联，可以有效地滤掉干扰信号。 17 楼宇非可视对讲系统 第3章 分机结构 图(3-1) 主板信号通过两芯插座CN2传过来:一条直接通过蛙式开关SW，另一条通过一个单相桥式整流电路(与半波整流相比，对二极管的参数要求是一样，并且还具有输出电压高，脉动小等优点;主要缺点是所需二极管的数量多，整流内阻大)传给麦克风。 图(3-2) 当不通话时触点左边2，4与右边接触，通话时1，3点与右边接触使信号传递到下一级，R1控制扬声器两端的电压。上下部分的二极管(均为IN4007型)对称连接形成一个整流电路，R2为隔离电阻C1与C3主要是滤掉一定范围内的干扰信号，它们的容量都应较大。 18 楼宇非可视对讲系统 图(3-3) 前面提到的一条支路给麦克风，当通话时音频信号经过C4(其中C5起旁路作用)，送给后面的两级放大电路。R3，R4，R13均为静态点设置电阻。RP1为电位器，用来调节音量大小。同时音频信号也经过R5，R11传给后一级。ZD1为4.7V的稳压管。电容C5为旁路作用，当信号经过RP1后送给C2，耦合再传给下面的两级放大电路，C6也是耦合电容。这样在扬声器2脚形成2.8V的电压，1脚为0.8V左右便可正常通话了。 图(3-4) 19 楼宇非可视对讲系统 第4章 PCB板 PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析: 从原理图到PCB的设计流程 建立元件参数,>输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计,>复查->CAM输出。 参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压，在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距，一般情况下将走线间距设为8um。 焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。 元器件布局实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。以下几个回路: 1. 电源交流回路 2. 输出整流交流回路 3. 输入信号源电流回路 4. 输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。 所以，输入和输出滤波电容的接线端十分重要，输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。 开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50ns。 这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路，每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立布局的最好方法与其电气设计相似。 设计输入电流源回路和输入滤波器 设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则: 20 楼宇非可视对讲系统 1. 首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状矩形，长宽比为3:2或4:3，位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。 2. 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。 3. 以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、 整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接, 去耦电容尽量靠近器件的VCC。 4. 在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。 5. 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。 6. 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。 7. 尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。 布线电源中包含有高频信号，PCB上任何印制线都可以起到天线的作用，印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有的印制线设计得尽可能短而宽，这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。 印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比，而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长，长度越长，印制线能发送和接收电磁波的频率越低，它就能辐射出更多的射频能量。 根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。 同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。接地是四个电流回路的底层支路，作为电路的公共参考点起着很重要的作用，它是控制干扰的重要方法。因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置，将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点: 正确选择单点接地通常，滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点，同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上，主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的，因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰。 它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而采用一点接地，即将电源开关电流回路 (中的几个器件的地线都连到接地脚上，输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上，这样电源工作较稳定，不易自激。做不到单点时，在共地处接两二极管或一小电阻，其实接在比较集中的一块铜箔处就可以。 21 楼宇非可视对讲系统 尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏，因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是:地线,电源线,信号线，如有可能，接地线的宽度应大于3mm，也可用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。进行全局布线的时候，还须遵循以下原则: 1. 布线方向:从焊接面看，元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致，布线方向最好与电路图走线方向相一致，因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测，故这样做便于生产中的检查，调试及检修(注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下)。 2. 设计布线图时走线尽量少拐弯，印刷弧上的线宽不要突变，导线拐角应?90度,力求线条简单明了。 3. 印刷电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去，在特殊情况下如何电路很复杂，为简化设计也允许用导线跨接，解决交叉电路问题。因采用单面板，直插元件位于top面，表贴器件位于bottom面，所以在布局的时候直插器件可与表贴器件交叠，但要避免焊盘重叠。 输入地与输出地为低压的直流电，欲将输出电压反馈回变压器的初级，两边的电路应有共同的参考地，所以在对两边的地线分别铺铜之后，还要连接在一起，形成共同的地。 检查 布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf ，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。 电源线和地线的宽度是否合适，在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。注意: 有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。 复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置，还要重点复器件布局的合理性，地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。 22 楼宇非可视对讲系统 总 结 首先感谢各位老师及帮助过我的同事。在你们的帮助和鼓励下，我这次毕业设计才取得了成功。 几年的大学生涯即将过去。我学到了不少，但须继续学习的也不少。学到的不仅有专业知识，也有处事的方法，更有做人的学问。纸上得来终觉浅，须知此事要躬行——确实如此。通过这次毕业设计，我对以前学的专业理论知识有了一种豁然开朗的感觉。经过实际地操作，反过来检查了理论的正确及可行性。在这种转化后书本的东西很自然地就变成了自己的东西。 其次，通过实习。我学到了一些处事的方法。在大量的工作中，如果处事的方法不当，则会造成很不好的结果。比如很多工作混在一起时，要怎样统筹安排，才能把每件事作好，文件要如何整理等等。这些都是一点也不能马虎的。 再次，懂得了做事须有责任感。一个小小的疏忽，往往会造成很大的损失。其实里面还包含了人与人之间须如何有效沟通的问题。如果某句话没有理解清楚，那么接下来肯定是做不好的。 总之，通过这次实习与设计。我在人生的道路上迈出了坚实的一步。 23 楼宇非可视对讲系统 参 考 文 献 [1]王远主.模拟电子技术[M].机械工业出版社,1994.68~120 [2]王楚,余道衡.电子线路原理[M].北京大学出版社,1995.152~176 [3]杨世成.信号放大电路[M].电子工业出版社,1995.49~87 [4]彭介华.电子技术课程设计指导[M].高等教育出版社,1997.36~58 [5]刘润华.现代电子系统设计[M].石油大学出版社,1998.87~105 24