基于AT89C51单片机的可视对讲门铃设计

基于AT89C51单片机的可视对讲门铃设计（盐城工学院电气工程学院江苏盐城）摘要：采用MCS51系列单片机89C51为核心，外围配以存储器、电压比较器、键盘及,LED-显示器，设计出一种可编程、高性能的楼宇对讲系统，可完成键盘处理、对讲、电控开锁等功能的控制.客人可以通过门口的选择欲访问的用户,通过摄像头将来访者的音频视频信号传输到扬声器跟显示器上，实现系统的可视对讲功能。

关键词：单片机；可视；对讲；智能。

The visible interphone based on AT89C51 doorbell designBian Feng TingAbstract：Adopt 89C51 MCS51 series microcontroller as the core, and peripheral match with memory, voltage comparator, keyboard and monitor, design, LED - that gives a kind of programmable, high-performance landing-answer system, can complete the keyboard processing, interphone, electronic lockpicking functions of control. Guests can choose to visit by the door of the users, through the audio video camera will visitors with the signal transmission to the speaker on the display, and enhanced the system visible interphone function .Key words: MCU；visible；talkback ; intelligence.1课题研究的意义1.1科技创新发展概况和发展趋势楼宇对讲系统在欧美国家、香港、台湾等地区已采用近20年，自1992年起，国外楼宇对讲系统生产制造商陆续到中国开拓市场。

至今，在大陆外国品牌近10个，国内楼宇对讲企业发展迅速，以深圳白兰公司为代表的国内楼宇对讲系统的市场占有率达80%左右。

楼宇对讲产品进入国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，如深圳视得安、广州市安居宝、中山奥敏、福建有振威、西安有交大开元等，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，大型社区转自互联网及综合性智能楼宇对讲设备开始涌现，深圳卫锐通、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。

通过2008年北京安防展的情况发现，全TCP/IP技术、半数字对讲产品已经相当普遍。

诸多厂家的模拟和数字相结合的半数字产品引人注目，而部分厂家推出的全数字对讲产品则成为2008年北京安防展对讲系列的突出亮点，可见，数字化对讲产品已经成为了对讲厂家技术发展的重要指标。

如松本智能的数字家园880系列就是全IP网络传输的数字楼宇对讲系统，从室内分机至门口机，再到管理中心(PC机)均采用TCP/IP数字传输，由于网络构架基于IP网络，具有最快的网络通讯速度及全方位的户户通话功能，另外还具备非常强大的系统扩展功能。

现阶段，尽管传统的模拟对讲系统仍占有较大的市场份额，但它的缺点也日渐突出。

比如在布线结构上，模拟系统将信号传输网络分为主干总线(联网)和分支总线(单元)。

设备从管理机、小区门口机、单元门口机、住户二次确认门口机、室内分机形成自上向下的分级总线结构。

管理机至小区门口机、单元门口机是小区联网主干总线，而单元门口机到住户二次确认门口机、室内分机是二级分支总线。

无论是主干总线还是分支总线，语音、视频、控制等信号线都需要单独敷设专用线缆，所以线缆种类和数量会较多，这都给系统造价和工程带来麻烦。

现在，半数字方式的联网方式已经比较普遍，即TCP/IP组网到单元门口机，单元门口机到住户门口机及室内机仍采用传统总线方式。

据了解，其原因在于TCP/IP联网在布线、组网、信号传输、系统可扩展性、功能可扩展性、系统易维护性、联网抗干扰性、多通道通讯能力等等方面都具有明显的优势。

再比较全数字TCP/IP门铃对讲系统，布线少且简单得多，各种信号(音视频、控制)全数字化综合在一起仅用一根网线传输，简化了布线，使系统设备的安装、调试、维护都变得简单。

TCP/IP联网不仅能实现声音、图像、控制等信号的传输，还实现了幢楼、小区对讲设备全部网络化。

因系统技术基于数字化和网络化，系统可采用集成音视频编解码模块的ARM平台，其强大的数据处理能力及上百兆的带宽使得原先多种类信号变成为单一的数字信号，使信号传输变得“简单”，信号质量大幅提升，抗干扰能力极大提高，并能实现与小区周界报警、门禁控制、一卡通、社区服务等系统进行无缝整合。

与传统的总线制模拟对讲相比，突出感受到IP数字对讲具有如下特点：传输距离不受地域限制，扩展升级极方便；传输的音视频、控制等信号效果远远优于传统总线方式；可实现家庭报警、家电控制、远程监控、社区服务等多种功能集成；安装调试方便，缩短了工程周期，节省了工程开支。

从需求市场来看，总线结构技术层面产品已进入需求量平缓期，但总体市场需求仍然是持续升温。

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，一些旧楼、单位住宅等亦需要改造配置该系统，多数县城一级新建楼盘还未涉及这一系统。

由此可见，目前市场仍有许多空白点需开拓。

可视对讲产品的发展将向安全、稳定、实用、标准、开放、时尚等方面发展，只有满足需求的产品，才能引领可视对讲产品的发展潮流。

楼宇对讲系统在欧美国家、香港、台湾等地区已采用近20年，自1992年起，国外楼宇对讲系统生产制造商陆续到中国开拓市场。

至今，在大陆外国品牌近10个，国内楼宇对讲企业发展迅速，以深圳白兰公司为代表的国内楼宇对讲系统的市场占有率达80%左右。

1.2本课题研究的目的、意义（突出说明对科技、经济和社会发展的作用）可视对讲系统是一套现代化的小康住宅服务措施，提供访客与住户之间双向可视通话，达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性，同时节省大量的时间，提高了工作效率。

更重要的是，一旦住家内所安装的门磁开头、红外报警探测器、烟雾探险测器、瓦斯报警器等设备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后，可视对讲系统就升级为一个安全技术防范网路，它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯，从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用，为屋主的生命财产安全提供最大程度的保障。

它可提高住宅的整体管理和服务水平，创造安全社区居住环境，因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。

数字楼宇对讲系统的设计与组装调试是一门既有理论又有实践技术的综合学科，并目是一个技术复杂、规模庞大的系统，它是工程理论与工艺技术相结合的产物。

楼宇对讲系统最早起源于欧洲，主要是意大利和西班牙等南欧国家。

早在20世纪六十年代，楼宇对讲系统就开始大规模在发达国家制造和使用特别是在欧洲。

目前，欧美发达国家的智能建筑90%以上都安装了楼宇对讲系统。

在我国大陆,20世纪80年代末才开始兴起这一行业，目前正处在一个百花齐放、百家争鸣的大好发展时代。

而在这一智能化的系统中位于室内的室内分机是对讲系统中使用数量最多、影响最广、占据成本较大的关键设备，也是生产厂家最为关注的设计产品之一。

因此，研究基于AT89C51单片机的数字楼宇可视对讲系统的设计具有重大的意义。

参考文献[1]三润，楼宇对讲市场的发展趋势、特性及策略分析,互联网.2010./newshow.asp?Id=129&tt=0&ph=03.[2]卢福山. 从可视对讲系统的发展趋势看建筑智能系统一体化[J]. 安防科技, 2003,(03).[3]可视对讲系统在住宅中的应用[J]，电脑知识与技术, 中知网，2006（3）.[4]家庭信息化未来不是梦[N].新华社北京电.2003(2).[5]程小林.可视对讲系统在智能小康住宅中的应用[J].电脑知识与技术，2006（9）.2、课题研究内容2.1具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题2.1.1 AT89C51单片机简介单片机发展至今已有20 余年的历史, 形成了约50个系列400余种机型，设计者不可能对每一种芯片都熟悉, 因此在选择芯片时切勿追赶时髦，使用从未接触过的芯片。

单片机控制系统的核心器件是单片机芯片, 它提供的功能和资源对整个应用系统所需要的支持电路、接口硬件设计以及软件程序设计起着关键的作用。

ATMEL89系列单片机具有下列优点:(1)内部含Flash存储器在系统开发过程中, 可以十分容易进行程序的修改, 大大缩短了系统的开发周期。

同时, 在系统工作过程中, 能有效地保存一些数据信息, 即使外界电源损坏也不影响到信息的保存。

(2)输出引脚和指令系统与80C51 兼容用89系列单片机取代80C51 时,可以直接进行代换。

(3) 静态时钟方式用89系列单片机采用静态时钟方式, 所以可以节省电能, 这对降低产品的功耗十分有利。

（4）错误编程亦无废品产生错误编程之后仍可以重新编程, 直到正确为止, 故不存在废品。

（5）可进行反复系统试验经过反复系统试验, 可以保证用户的系统设计达到最优。

而且随用户的需要和发展, 还可以进行修改, 使系统不断适应用户的最新要求。

AT89C51 是一种低功耗、低电压、高性能的8位单片机, 其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容, 双列直插封装如图1所示。

图表12.1.2无线可视对讲门铃系统无线可视对讲门铃系统是新一代电子安全防范系统，是现代花园、山庄、别墅理想的安全防范装置.家人可以在室内，通过屏幕看图像、语音对讲，远距离了解门外的情况，准确判断来访者的身份，决定是否开门接待，保障家庭的人身和财产安全.该系统采用模数混合技术，即语音数字，视频模拟，是将来全数字无线可视对讲门铃系统的一个过渡，该系统的主要功能特点如下:1)本装置安装简单，配置方便。