多路音乐对讲门铃 电子信息工程技术专业毕业设计 毕业论文.doc

东 莞 理 工 学 院专 科 毕 业 设 计毕业设计题目：多路音乐对讲门铃 学生姓名：王 堪 忠 学 号：0631307105系 别：电子工程学院专业班级：电子信息工程技术1班 指导教师姓名及职称：杨杰副教授起止时间：2009年2月 2009年6月摘要设计了一套多路音乐对讲系统，可用于高层楼房住户与来访者之间、办公室之间的语音信息传递。针对系统多用户的特点，采用了编码、解码技术，使得许多电路单元得以复用，从而大大简化了电路结构。同时采用了大规模CMOS集成电路硬件编码、解码，整个系统工作可靠、成本低廉、布线简单，具有较强的使用价值。文中重点介绍操作电路和接收电路部分的设计以及系统的整个调试过程。关键词：对讲系统 编码 多路复用AbstractI designed a multi-channel music intercom system, it can be used in the building and office between residents and visitors to communicate. For the multi-user,this system using the encoding and decoding technology,many circuit modules can be reused, simplifying the circuit structure. At the same time, a large-scale CMOS integrated circuits is use to hardware encoding, decoding, it make the system is reliable, low cost, simple wiring, has a strong value. In this article I will mainly introduce the part of design of the circuit and receive circuit and fully introduce the whole process of multi-channel music intercom doorbell system.Key words: doorbell Electron Multi-channel practical目录1、引言. . .12、总体方案. 13、操作电路设计24、接收电路设计35、芯片功能介绍46、经验总结87、附件98、参考文献109、致谢11引言：“门铃(doorbell )”的作用顾名思义就是提醒主人开门。古代人们在自家的门上装有门环，叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声，有现代“门铃”的作用。 而近代“门铃”多为电子类产品。最常见的是“电子门铃”，一般安放两节5号电池在内，门外的触发电钮被人按动后，门内的“门铃”就“嘀嘟”地响几声。也有的是由IC片播放一段电子音乐的。后来发展到客人可以在门口与楼上家里的主人讲话的或者是高级公寓里的“门铃”，不但可以叫门对话，还可以通过摄像头让家中的主人在屏幕上看到远在门外楼下的来客。门铃在生活中所起作用越来越不容忽视。 目前，我国的住宅发展已进入一个新的发展时期，住宅需求已从追求简单生存空间的数量型需求向追求数量、质量、功能、服务等多重需求过渡。要提高住宅、住宅小区建设的现代科技水平，推动住宅产业现代化和住宅的改朝换代，就必须充分利用现代建筑技术、新型建材、环保节能技术，特别是以计算机网络技术为特征的信息技术。智能建筑是未来建筑的发展方向，特别是随着21世纪的到来，现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个目标。于是基于单片机控制的电子门铃作为智能化产品进入人们的生活，提供安全保障。而本文主要是介绍基于数字电子基础上的电子门铃的设计，以纯硬件实现门铃的功能。总体方案：多路音乐对讲门铃可用于楼房住户与来访者之间，办公室之间的相互对讲。电路采用编译码技术，布线简单，成本低廉。电路可分为操作电路（相当于主机，为所以用户共用）和接收电路（分机）两大部分组成。操作电路设计在操作电路中，IC1为编码电路，所有地址脚悬空（三态地址），110为10个用户选择键，按下1表示接通第1个用户，按下2表示接通第2个用户不同的按键按下时，VT1饱和导通，TE为低电平，IC1编码数据并从17脚输出，送出XS插座上。BI1为送话器，来访者说话经BI1捡取，C1耦合，VT2放大后送到RP上。IC2为音频功率放大器，调节RP的滑动触头至RP的中心平衡点上，VT2内部相互抵消，另将等幅度地送到IC2的同等输入（+）端，反相输入（-）端，在IC2内部相互抵消，另一路送入插座XS上的A脚，因此，IC2不放大来客的声音。从住户来的音频经XS直接送到IC2的同相输入（+）端而得到放大，驱动扬声器BL发声，来客能听到主人的声音。接收电路设计在接收电路中，加入来客按下1按键，则IC1译码后，D0=1，IC3b状态翻转，Q=1，音乐IC被触动，经VT4驱动扬声器BL发声，告之主人有来客来访。主人听到声音后，按下OFF键，IC3a的Q非=1，VT5饱和导通，给音频放大电路IC2提供工作电源，主人对着BI2讲话，经VT3放大向外送出音频，客人可听见主人的声音，同时线路上来客发出的音频经K2-1送入IC2放大，BL发声，主人可听见客人的声音，从而实现双向对讲。IC2对主人的声音有消侧音作用，即不放大主人的声音。IC3a的Q非=1时，Q=0，VT6截止，继电器触点K1-1切换到位置2，K2-1闭合。此电路是由附件中图1.1修改而来，加上了74LS138芯片，主要是为了说明多路选择的功能，其中多路开关是提供选择的作用，是对应操作电路不同用户起到选择，4069芯片是起到转换电平的作用，其中74LS138芯片输出的是低电平有效，但4013的CP触发端是高电平有效所以用到4069来提供高电平。芯片功能介绍：Pt2262/pt2272PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100的调幅。Pt2262引脚图Pt2262功能表名称 管脚说 明 A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端； Dout17编码输出端（正常时为低电平）Pt2272引脚图Pt2272功能表名称 管脚说 明 A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),必须与2262一致,否则不解码 D0-D57-8、10-13地址或数据管脚,当做为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端； VT17解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态）PT2262/2272芯片的地址编码设定和修改：在通常使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第18脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的八位地址编码端全部悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的18脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262的第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1脚接地第5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的D1D4端输出约4V互锁高电平控制信号，同时VT端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。LM386介绍：LM386是一种音频集成功放，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，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至 200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。静态功耗低,约为4mw,可用于电池供电。工作电压范围宽,4-12V or 5-18V。外围元件少。电压增益可调,20-200。低失真度。（LM386引脚图）4013芯片引脚图4069芯片引脚图继电器（hls8l-dc5v-s-c）继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 hls8l-dc5v-s-c引脚图经验总结：1、选题：毕业设计的第一步是选题，毕业设计的题目的难易程度不同，我们要根据自己的实际情况去选择题目。今年我大学专科毕业，我面临着专升本的考试，综合考虑自己的情况，我自己认为，我的选题不能太难。我专升本后就是4月份了，如果题目很难，我没有时间来完成题目。所以我选择了杨杰老师的题目，红外水龙头，但后来由于同学之间的需要，我改选城多路音乐对讲门铃，难易程度都是差不多。2、方案设计：在这个过程中，就主要对电路图的制作，多路音乐门铃是很久前就有的作品，电路图已经有现成的，但不适合我在实验室里去完成，必须经过改进，在杨老师的帮助下，根据他的要求改进了电路图(可见附件图1.1.图2.1)。在原来电路的基础上稍做改进，比较两个方案，即改进前的方案跟改进后的方案，改进后，更能在实验室里模拟说明问题，具有实行性。3、硬件准备：在确定了设定方案之后就要开始硬件的准备了，自己根据自己的电路图，去购买自己需要的硬件，我很开心，我这次毕业设计能跟杨老师，他工作认真负责，能给我们根据需要的去准备硬件。4、制作与调试：在这个过程中，最为复杂，根据选题不同，有同学不仅要有软件的调试，更有硬件的调试。在这，会用上我们在大学几年学的一些知识，是我们学过的知识的一次大的综合，我们在这个调试的过程里，都会碰到些我们无法解决的问题，但相信通过查看图书，老师的帮助，最终都会解决。总得来说，这次的毕业设计的难易度都在我的想象之中，我也能按照要求去完成，但在最后的调试阶段出了点小问题，都在杨老师的帮助下得到解决。附件：芯片列表芯片名称数量PT22621PT2272140131LM3862电阻 22K3电阻 4.7K4电阻 47K2电阻 1M2电阻 6.8K1电阻 5.6K2电