基于AT89C2051的楼宇直按可视对讲门铃系统的设计

2.3 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 Q4～Q6（9014）、Q7（A940）、限流电阻 R10～R15、偏压电阻R16、D3～D5、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，Q5～Q7 截止。当 AT89C2051 检测到呼叫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。

2.4 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。

2.5 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，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、R18～R27、C12～C14 及传声器构成。由 VK 线上送来的受控电源经 R18～R20 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 R21～R25 为 Q6、Q7 的直流限流电阻，R26、R27 分压为 Q6 提供 b 极工作电压。分机声电转换电路及音频前置调理模块由图 2b 中的 R27～R35、Q8、Q9、C9～C11 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。

2.6 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、R28～R36、LM386、C8～C11、C15～C17 组成。由 VK 线送来的受控电源一路经 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、C5～C8、R20～R27 组成。082D 的第一个运放与R24～R27 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 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。