一种别墅门禁可视对讲系统的制作方法

本实用新型涉及一种别墅门禁可视对讲系统。

背景技术：

目前市场上的楼宇对讲系统种类繁多，但大多只适用于一般的多层或高层住宅。虽也有用于独户住宅的门禁系统，但或者是允许安装的门口机、室内机数量极少，或者是安装多个门口机、室内机需要额外的设备，或者是多个室内机不能同时通话，或者是需要安装的供电电源数量太多,或者是存在功能缺陷使用效果欠佳。为此，我们提出并制作成功一种功能完善的别墅门禁可视对讲系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种别墅门禁可视对讲系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种别墅门禁可视对讲系统，包括门口机、室内机、电子门锁，所述门口机与所述室内机、所述门口机与所述电子门锁通过所述连接线电性连接，连接所述门口机与所述室内机的所述连接线采用五类或五类以上双绞线，连接所述门口机与所述电子门锁的所述连接线采用二芯线；所述连接线预留有所述门口机、所述室内机动态扩充接口。

进一步的，所述门口机数量8个，所述室内机数量7个。

进一步的，所述门口机包括门口机本体、摄像头、磁卡感应区、呼叫按键、dc15v电源插口、主线接口、电子门锁控制线接口、顶部固定连接有挡雨帘，所述室内机包括室内机本体、显示屏、通话键、监控键、开锁键、选铃键、dc15v电源插口、主线接口。

进一步的，所述dc15v电源可从任何一个或多个所述门口机和/或任何一个或多个所述室内机的dc15v电源插口接入，用以经过隔离后加到所述连接线的双绞线上传输给其它门口机和室内机为其提供电源。

进一步的，所述门口机内置电源模块一、信号通信模块一、语音处理模块一、振铃处理模块一、视频处理模块一、门锁控制模块、单片机一，所述单片机一与其他模块电性连接；所述室内机内置电源模块二、信号通信模块二、语音处理模块二、振铃处理模块二、视频处理模块二、单片机二，所述单片机二与其他模块电性连接。

进一步的，所述电源模块一与所述电源模块二电性连接；所述信号通信模块一与所述信号通信模块二电性连接；所述语音处理模块一与所述语音处理模块二电性连接；所述视频处理模块一与所述视频处理模块二电性连接；所述振铃处理模块一与所述语音处理模块一电性连接；所述振铃处理模块二与所述语音处理模块二电性连接。

进一步的，所述别墅门禁可视对讲系统包括：信号子系统、语音子系统、视频子系统、门锁子系统和单片机分析控制中心；语音子系统，包括语音处理模块一、振铃处理模块一、语音处理模块二、振铃处理模块二；用以任意所述门口机与任意所述室内机的呼叫、通话；视频子系统包括视频处理模块一、视频处理模块二；用以所述室内机对任意所述门口机的摄像头所覆盖区域进行视频监控；门锁子系统包括门锁控制模块，用以所述室内机对任意所述门口机所连接电子门锁的开与锁控制；信号子系统包括信号通信模块一、信号通信模块二，用以信号传输通信；单片机分析控制中心包括单片机一、单片机二，用以分析各模块传输的信号和当前的状态、处理并发出控制指令。

进一步的，所述信号子系统对所述门口机和所述室内机的信号设置地址编码均，地址编码方式为：通过设置与单片机一或单片机二相连的跳线方式，或通过软件程序写入并确定地址的软件方式中的一种。

本系统具有完备的信号通信和处理协议，可实现门口机对室内机的呼叫、通话，室内机对任意门口机所覆盖区域的视频监控，室内机对任意门口机的呼叫、通话，室内机对任意门口机所连接门锁的开锁控制，所有门口机和室内机的挂机、节能控制。可同时连接8部门口机和7部室内机，满足绝大多数别墅住宅的门禁可视对讲需要，系统功能完备，效果良好，可靠性高，电路简单，成本低廉，接线灵活，安装方便。

附图说明

图1为本申请的系统结构与连接示意图；

图2为本申请的门口机、室内机各子系统模块图；

图3为本申请的门口机语音电路原理图；

图4为本申请的室内机语音电路原理图；

图5为本申请的门口机视频电路原理图；

图6为本申请的室内机视频电路原理图；

图7为本申请的主机开锁电路原理图；

图8为本申请的通信电路原理图；

图9为本申请的门口机单片机一控制引脚图；

图10为本申请的室内机单片机二控制引脚图。

图中：

门口机本体1

呼叫按键11

摄像头12

二芯线13

双绞线2

室内机本体33

显示屏31

通话键32

监控键33

开锁键34

选铃键35

电子门锁4

电源5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图，本实用新型提供一种别墅门禁可视对讲系统，包括门口机、室内机、电子门锁，门口机与室内机采用五类或五类以上双绞线连接，门口机与电子门锁采用二芯线连接。连接线预留有门口机、室内机动态扩充接口。

其门口机和室内机的地址编码可由跳线、软件两种方式进行设置，门口机数量可达8个，室内机数量可达7个，满足绝大多数别墅的需求。若数量不够用，增加门口机本体及室内机本体的数量。

本系统所使用的dc15v电源可从任何一个或多个门口机或室内机的dc15v电源插口接入，经隔离后加到在主线上传输给其它门口机和室内机，为其提供电源。dc15v电源的接入数量可根据门口机和室内机的数量以及所连接主线的长度灵活增减。

每7个门口机和室内机可使用一个dc15v2a电源，电源应尽量在主线上靠近中间的门口机或室内机上接入。

本系统门口机中的单片机为门口机的分析和控制中心，根据信号通信模块传来的信息和门口机各模块的当前状态，通过分析各模块传输的信号和当前的状态，处理信息，决定门口机各模块新的状态和行为，发出控制指令；室内机中的单片机为室内机的分析和控制中心，根据信号通信模块传来的信息和室内机各模块的当前状态，通过分析各模块传输的信号和当前的状态，处理信息，决定门口机各模块新的状态和行为，发出控制指令。

本系统具有完备的信号通信和处理协议，可实现门口机对室内机的呼叫、通话，室内机对任意门口机所覆盖区域的视频监控，室内机对任意门口机的呼叫、通话，室内机对任意门口机所连接电子门锁的开锁控制；通过dc15v2a电源的选着性设置，可以减少dc15v2a电源的设置量，使得所有门口机和室内机的挂机实现节能控制。

该别墅门禁可视对讲系统，包括门口机、室内机、电子门锁，门口机与室内机、门口机与电子门锁通过连接线电性连接，连接门口机与室内机的连接线采用五类或五类以上双绞线，双绞线可采用总线型、星型或混合型布线。连接门口机与电子门锁的连接线采用二芯线；连接线预留有门口机、室内机动态扩充接口。

门口机包括门口机本体1、摄像头12、磁卡感应区、呼叫按键、dc15v电源插口、主线接口、电子门锁控制线接口、顶部固定连接有挡雨帘。门口机内置电源模块一、信号通信模块一、语音处理模块一、振铃处理模块一、视频处理模块一、门锁控制模块、单片机一，单片机一与其他模块电性连接。

室内机包括室内机本体3、显示屏、通话键32、监控键、开锁键34、选铃键、dc15v电源插口、主线接口。室内机内置电源模块二、信号通信模块二、语音处理模块二、振铃处理模块二、视频处理模块二、单片机二，单片机二与其他模块电性连接。

电源模块一与电源模块二电性连接；信号通信模块一与信号通信模块二电性连接；语音处理模块一与语音处理模块二电性连接；视频处理模块一与视频处理模块二电性连接；振铃处理模块一与语音处理模块一电性连接；振铃处理模块二与语音处理模块二电性连接。

其中，包含语音处理模块一、振铃处理模块一、语音处理模块二、振铃处理模块二的语音子系统，用以任意门口机与任意室内机的呼叫、通话；包含视频处理模块一、视频处理模块二的视频子系统，用以室内机对任意门口机的摄像头12所覆盖区域进行视频监控；门锁控制模块连接电子门锁，组成门锁子系统，用以室内机对任意门口机所连接电子门锁的开与锁控制；包含信号通信模块一、信号通信模块二的信号子系统，通过与上述室内机、门口机的模块或系统连接，用以信号传输通信；包含单片机一、单片机二的单片机分析控制中心包括，与包含通信模块一、通信模块二的信号子系统连接，接受其传输来的各模块信号和当前的状态，并对其进行分析处理，然后发出相应的控制指令，用以控制其行为或状态。

dc15v电源从任何一个或多个门口机和/或任何一个或多个室内机的dc15v电源插口接入，用以经过隔离后加到连接线的双绞线上传输给其它门口机和室内机为其提供电源。

该别墅门禁可视对讲系统，门口机和室内机共用一条双绞线，用以半双工串行通信；软件程序的通讯、控制中采用抢占式发送方式；且发生数据冲突，按照本机地址延迟相应的时间再行发送；发出命令未收到回复，再发送不超过2次。

在任一状态，若双绞线上的空闲时间超过1s，则编号最小的室内机向外发送link命令，等待编号最小的门口机的link应答，用于判定主线路的连接状态。单片机内置的软件程序进行通讯、控制，软件程序的通信协议链路层采用3字节的定长数据帧，用4位做半字节和校验。设置分“命令”、“应答”两种数据帧。

在本申请的实施例中，对进行呼叫通话的语音子系统、视频监控的视频子系统、电子门锁的开锁控制的电子门锁系统、用以信号传输通信的信号子系统设计了相应的电路，如附图所示。通过信号子系统连接，并依据单片机内置的软件程序进行控制。

语音子系统的电路包括门口机语音电路、室内机语音电路。如图。

门口机语音电路，置于门口机内，单片机通过ctrl_t控制电路，传声器mic传送声音信号通过电阻rt4和电容ct1送至三极管qt2进行放大；通过qt3送至线缆t线，声音信号通过t线传送出；t线传来的声音信号通过电阻rta和电容ct2送至音频放大器ut，推动喇叭发音，该消侧音电路包括电阻rt9、rt10、rta、rtb，用以消除本地的声音不被播出，15v电源通过电阻rt10对电容ct4充电，用以给放大器ut提供电流。

该门口机语音电路在工作过程中，传声器mic将声音信号通过电阻rt4和电容ct1送至三极管qt2进行放大，再通过qt3送至线缆t线，即可将声音信号通过t线传送出去；从t线传来的声音信号通过电阻rta和电容ct2送至音频放大器ut，推动喇叭发音。电阻rt9、rt10、rta、rtb组成消侧音电路，使得本地的声音不被播出。单片机通过ctrl_t控制传声器电路的工作状态。15v电源通过电阻rt10对电容ct4充电，共同给放大器ut提供电流，减轻了15v电源的供电压力。

该室内机语音电路除与门口机语音电路同样的语音处理外，还包括振铃电路。ub是一个振铃音乐芯片，其振铃音一路通过电阻rb4和电容ct3送至放大器ut推动喇叭响铃，一路通过三极管q5将振铃信号送至线路t线上。单片机通过ctrl_t1、ctrl_t2、ctrl_b控制语音及振铃音电路的工作。

视频子系统包括门口机视频电路和室内机视频电路，如图。

在室内机和门口机内分别设置有室内机视频电路和门口机视频电路，在工作过程中，主要用于控制门口机摄像头uv电源通断、室内机液晶显示器ud电源通断等。门口机中的单片机根据需要，通过ctrl_v1控制摄像头uv电源地的通断。室内机中的单片机通过ctrl_v2控制液晶显示器ud电源地的通断。

电子门锁系统电路，用以控制门口机电子锁具的开、闭，如图。

设置电阻rl2和\或电阻rl1开闭电子锁途径。15v电源通过电阻rl3给电容cl充电；单片机置电阻rl2和\或电阻rl1为高电平，三极管ql1导通，电容cl经由pmos管ql2放电，unlock输出高电压开锁。

该电路在工作过程中，15v电源通过电阻rl3给电容cl充电，需要开锁时，单片机将l1置为高电平，三极管ql1导通，电容cl通过pmos管ql2放电，unlock输出高电压开锁。由于开锁电流主要由电容cl提供，极大地降低了对电源功率的要求。l2用来支持其它设备(如刷卡器)的开锁控制，同样也是高电平开锁。

信号子系统中，本系统采用低成本、低波特率的半双工串行通信。电路如图。根据通信协议，单片机将本机的命令或状态通过tx经比较器us1、电阻rs1输出到线缆s线上；其它门口机或室内机通过s线发来的命令或状态，经电阻rs2、比较器us2，被单片机接收，由软件判定并控制本机的通话、振铃、监控、开锁、挂断等操作。通信波特率可低至300，电容cs1用于减少s线的谐波干扰。

门口机包括门口机本体1、呼叫按键11、摄像头12。室内机除包括室内机本体3、显示屏31、通话键32、监控键33、开锁键34、选铃键35外，还可以设置免打扰键。

具体实施过程中：人员通过门口机本体1的呼叫按键11拨通室内机本体3，使室内机本体3内响铃，按下通话键32，在单片机分析控制中心的控制下，红外摄像头12对人员进行采像呈现到室内机本体3上，同时人员可以通过显示屏31与室内人员进行视频通话，其中门口机语音电路,传声器mic将声音信号通过电阻rt4和电容ct1送至三极管qt2进行放大，再通过qt3送至线缆t线，即可将声音信号通过t线传送出去；从t线传来的声音信号通过电阻rta和电容ct2送至音频放大器ut，推动喇叭发音。电阻rt9、rt10、rta、rtb组成消侧音电路，使得本地的声音不被播出。单片机通过ctrl_t控制传声器电路的工作状态。15v电源通过电阻rt10对电容ct4充电，共同给放大器ut提供电流，减轻了15v电源的供电压力。

室内人员接收到室外信号后，通过红外摄像头12传来的人像来判断是否时访客，不是可以通过按压免打扰键防止骚扰，如果是访客可通过通话键32与室外人员通话，在按下开锁键34，单片机分析控制中心接收到开锁信号后在信号通信模块处理下将门口的电子门锁打开，其中室内机语音电路,除与门口机本体1同样的语音处理外，还包括振铃电路，ub是一个振铃音乐芯片，其振铃音一路通过电阻rb4和电容ct3送至放大器ut推动响铃，一路通过三极管q5将振铃信号送至线路t线上。单片机通过ctrl_t1、ctrl_t2、ctrl_b控制语音及振铃音电路的工作。

在本实施例中，门口机单片机一和室内机单片机二控制引脚的设置如图。其中addr2、addr1、addr0为地址端，可通过跳线插接设置本机地址。call连接门口机的“呼叫”按键，lock、monitor、talk分别连接室内机的“开锁”、“监控”、“通话”按键。门口机中的单片机有通话(ctrl_t)、视频(ctrl_v1)、开锁(l1)控制端，室内机中的单片机有通话(ctrl_t1、ctrl_t2)、视频(ctrl_v2)、振铃(ctrl_b)控制端，可根据需要，灵活地控制相应电路的工作状态。

连接门口机与室内机的总线线缆双绞线，线缆中包含直流15v、地gnd、音频t、视频v、通信s共5种信号。若采用五类或超五类双绞线布线，可用3根线接地gnd，2根接15v，以减少线损，降低噪声。也可用0.5或以上的rvv线，若有多出的线，可连接地gnd或15v电源。15v电源可通过任一台门口机或室内机接入，每4个室内机接入一个15v1.5a直流稳压电源。

门口机和室内机共用一条双绞线s线进行半双工串行通信，有按键或定时操作时，采用抢占式发送方式。若发生数据冲突，则按照本机地址延迟相应的时间再行发送。若发出的命令未收到回复，则最多再发送2次。链路层采用3字节的定长数据帧，用4位做半字节和校验，简单、高效、可靠。分“命令”、“应答”两种数据帧。

门口机或室内机的状态有“空闲”、“监控”、“振铃”、“通话”、“开锁”、“挂断”几种，根据本门口机的操作及它机的命令、状态，按规则做相应的转换。

门口机的状态转换和数据通信包括：

处于“空闲”或“监控”状态时，按键呼叫，即发req命令；

处于其它状态时，按键，则置为“监控”状态，发送monit帧；

若接收到其它门口机的“呼叫”req请求，则本门口机回到“空闲”状态；

接收到室内机发向其它门口机的命令，本门口机不作处理；

收到“振铃”ring命令时，若本门口机处于“空闲”或“监控”状态，则进入“振铃”状态，并回复ring应答；

收到“通话”talk命令时，若本门口机处于“监控”或“振铃”或“通话”状态，则进入“通话”状态，并回复talk应答；

收到“开锁”unlock命令时，只有本门口机处于“通话”状态时，方可开锁，并回复unlock应答；

收到“挂机”hange命令时，若本门口机处于“振铃”或“通话”状态，则回到“空闲”状态，发送link帧；

室内机的状态转换和数据通信：

收到门口机的“呼叫”请求req，本室内机进入“振铃”状态，回复ring应答；

本室内机处于“振铃”状态时，若按“通话”键，则向对应的门口机发送talk命令；

本室内机处于“振铃”状态时，若收到其它室内机发送的talk命令，则本室内机转入“空闲”状态；

本室内机处于“通话”状态时，若按“开锁”键，则向对应的门口机发送unlock命令；

本室内机处于“通话”状态时，若通话定时时间到，或按“挂断”键，则本室内机转到“空闲”状态，并向对应的门口机发送hange命令；

收到门口机的“挂断”hange，本室内机进入“空闲”状态，回复hange应答；

本室内机处于“空闲”状态时，若按“监控”键，则转入“监控”状态，并向相应的门口机发送monit命令；

本室内机处于“监控”状态时，若再按“监控”键，则向下一地址的门口机发送monit命令。此功能可实现监控轮询。

对门口机和室内机均设有编号，在任一状态，若s线上的空闲时间超过1s，则编号最小的室内机向外发送link命令，等待编号最小的门口机的link应答。此功能用于判定主线路的连接状态。

本别墅门禁可视对讲系统，可同时连接8部门口机和7部室内机，满足绝大多数别墅住宅的门禁可视对讲需要，系统功能完备，效果良好，可靠性高，电路简单，成本低廉，接线灵活，安装方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。