专利名称：无室内专用分机的楼宇对讲系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无室内专用分机的楼宇对讲系统，应用于访客在楼梯口同楼层住户之间的对话通讯以及住户通话后对楼梯口门的开启。
技术背景为了加强对整栋楼房住户的安全管理，人们在一楼(地面)楼梯口设立一道门，以控制非经住户同意的访客进入。为了方便楼层室内住户同楼梯口门前的访客通话以及通话结束后开启楼梯口门，人们在楼梯口门扇旁边安装了楼梯口对讲机。现行楼宇对讲系统以市用电为直流电源的电源，包括电控锁及自动闭门器；以及包括带有数字按键线路、交流电源转换为直流电源的整流滤波线路、麦克音频信号输入线路、喇叭音频信号输出线路，按键数字信号及音频信号控制处理系统组成的楼梯口对讲机。还包括利用导线连接到楼层室内住户专用分机。楼层室内住户利用专用分机，访客利用对讲系统中的楼梯口对讲机，实现两人之间的通话。其不足是楼梯口对讲机与住户之间需预埋和架设专用有线线路，工作量大，成本高，与土建进度之间协调难度大。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种楼层住户免于使用室内专用分机的无室内专用分机的楼宇对讲系统。无室内专用分机的楼宇对讲系统，包括安装在楼梯口门扇旁边的楼梯口对讲机；此楼梯口对讲机带有直流电源；数字按键线路；数码显示线路；喇叭音频信号输出线路；麦克音频信号输入线路； 按键数字信号及音频信号控制处理线路系统；包括电控锁及自动闭门器；电控锁带继电器控制线路；其特征是包括住户手机；按键数字信号及音频信号控制处理线路系统含有以下线路无线移动通讯模块；CPU 单片机；DTMF解码芯片；无线移动通讯模块通过音频输入接口和音频输出接口分别与麦克音频信号输入线路的输出端、喇叭音频信号输出线路的输入端相连；无线移动通讯模块还通过DTMF解码芯片接口与DTMF解码芯片相连，通过CPU单片机接口与CPU单片机相连，通过自身内置天线或外置小天线两者之一以及移动无线通信网络同住户手机相连；[0020]DTMF解码芯片通过CPU单片机接口与CPU单片机相连； CPU单片机通过继电器控制线路由串联在电控锁电磁铁电流线路中的继电器主触点开关实现对电控锁开启与关闭状态的控制；数字按键线路的输出端口与CPU单片机的数字键盘接口直接相连；数码显示线路的输入端直接与CPU单片机的数码显示接口相连；直流电源向数字按键线路、数码显示线路、DTMF解码芯片、喇叭音频信号输出线路、麦克音频信号输入线路、无线移动通讯模块、CPU单片机、继电器控制线路提供直流电源。本实用新型相比现有技术具有如下优点I、拓展了现有用户手机的功能，将它用于开启楼梯口门。由于用户终端是通用的 移动电话机，方便维护。推动了楼梯口对讲机技术的更新换代，实现楼宇对讲系统从有线到无线、从独自组成网络到与公众通信网络相连的进步。2、提高了人们之间交往的沟通效率，如果用户不在家，访客也可以利用楼梯口对讲机和用户对话，无需要另外利用手机拨打用户手机寻呼。3、推动了楼梯口对讲机技术的更新换代，为规模化、规范化维修楼梯口机创造了技术上可实现的条件，降低了因现有有线楼梯口机结构繁琐，种类繁多而要求维修人员懂多种楼梯口机技术才能步入楼梯口对讲机维修服务业的门槛，使维修变得更加容易，有力地拉动了楼梯口对讲机技术维修业的出现，加强了社区管理及社区信息化方面的建设，实现了社会的进步。4、免去了制作楼宇用户室内专用分机，不需要预埋或架设有线线路，节约了成本，节省了楼宇对讲系统的建设成本和建设时间。5、住户不在家时，访客可利用楼梯口对讲机同楼层住户通话，方便了人们之间的交往。
图I是本实用新型系统模块图。图中I是楼梯口对讲机，2是电控锁及自动闭门器，3是移动无线通信网络，6是住户住户手机。图2是本实用新型实现任务操作步骤流程图。图3是本实用新型电源模块线路图。图中Jl是电源插口 ；U1是MB6S桥式整流集成块，U2是7805电源芯片，U3是MIC29302 电源芯片；电阻 Rl = 2K Q，R2 = 43K Q，R3 = 100K Q ；电容 Cl = 100 u F, C2 =0. I u F, C3 = 220 u F, C4 = 0. I u F, C5 = 470 u F, C6 = 0. I u F0图4是本实用新型数字键盘线路图。图中J2同单片机相连的数字输出接线端子，S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、S13、S14、S15、S16 为数字按键开关。图5是本实用新型数码显示线路图。图中J3、是同单片机相连的段码接线端子，J4是位码接线端子I，J5为位码接线端子 II，U4、U5 为 346ICD 四位数码管。三极管 Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8 为 9014PNP。%ffiR3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10 为 4. 7KQ 电阻 Rll、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18为 0. 33KQ。图6是本实用新型实施例线路原理图，图中略去了由控制处理器单片机控制下的数码显示线路和数字键盘线路，以及对系统各模块提供直流电源的电源模块线路。图中11是CPU单片机STC12C5A60S2及其外部电路图，图中电容C8 = 30pF、C9=30pF、C10=0. I y F、Cll = IOii F、晶体振荡器 Yl = 11. 0592MHZ、电阻 R20 为 IOKQ。12是无线移动通讯模块EM310及其外部电路图，图中电容C13、C14、C15为30pF，C16 = 0. I u F013是麦克音频信号输入电路图，图中电容C18、C19为30pF，C20 = IOOpF.电感LI、L2 为 I ii H。14是喇叭音频信号输出线路图，图中电容C22 = IOpF, C23=10pF, C24 = 30pF、C25=30pF, C26=10pF。电感 L3、L4 为 I ii H。·15是DTMF解码芯片HT9170B及其外部电路图，图中电阻R22 = 300KQ , R23 =100KQ ,电容 C28 = 20pF、C29 = 20pF、C30 = 0. I u F,晶体振荡器 Y2 = 3. 579545MHz。21是电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路图。图中三极管Q9为PNP9014, R25 = 3KQ，继电器为5V六脚直插，J6为继电器输出端的接线端子。此外，(a)连接于CPU单片机STC12C5A60S2与无线移动通讯模块EM310之间涉及的元件有电阻 R27 = IK Q , R28 = IK Q , R29 = IK Q。(b)连接于无线移动通讯模块EM310与DTMF解码芯片HT9170B之间的元件有R30=100KQ , C32 = 0. I u F.(c)连接于CPU单片机STC12C5A60S2与DTMF解码芯片HT9170B之间的涉及的元件有电阻R31 = 10KQ，R32 = 0. OKQ (检验电阻，检验线路故障时才把管脚焊接入线路)，NPN三极管QlO为9013。(d)无线移动通讯模块EM310状态指示灯电路涉及的元件有电阻R33 =0. 33KQ, R34 = IKQ，三极管Qll为PNP9014，发光二极管D2为直径3毫米的。
具体实施方式
无室内专用分机的楼宇对讲系统，包括安装在楼梯口门扇旁边的楼梯口对讲机；此楼梯口对讲机带有直流电源；数字按键线路；数码显示线路；喇叭音频信号输出线路(14);麦克音频信号输入线路(13);按键数字信号及音频信号控制处理线路系统；包括电控锁及自动闭门器(2 );电控锁带继电器控制线路；继电器控制线路串联在PNP9014三极管Q9的集电极上；其特征是包括住户手机(4);[0061]按键数字信号及音频信号控制处理线路系统含有以下线路无线移动通讯模块EM310 ;CPU 单片机 STC12C5A60S2 ；DTMF 解码芯片 HT9170B ；无线移动通讯模块EM310通过音频输入接口第46管脚、第45管脚与麦克音频信号输入线路(13)的输出端相连，通过音频输出接口第50管脚、第49管脚与喇叭音频信号输出线路(14)的输入端相连；无线移动通讯模块EM310还通过DTMF解码芯片接口第50管脚经由电阻R30和电容C32组成的RC串联电路与DTMF解码芯片的第2管脚相连，通过CPU单片机接口第15管脚、第17管脚、第41管脚、第42管脚前三个管脚分别经电阻R29、R28、R27与CPU单片机STC12C5A60S2的第42管脚、第43管脚、第40管脚相连，最后一个管脚直接与CPU单片机STC12C5A60S2的第16管脚相连后接地；通过自身内置天线或外置小天线以及移动无线通信网络(3 )同住户手机(4)相连；DTMF解码芯片HT9170B通过CPU单片机接口与CPU单片机STC12C5A60S2相连，CPU单片机STC12C5A60S2的第44、第I、第2、第3管脚分别与DTMF解码芯片HT9170B的第14、第13、第12、第11管脚相连；第8管脚接三极管QlO集电极偏置电阻低电位点，三极管QlO的基极经限流电阻R32与DTMF解码芯片HT9170B的第14管脚相连。CPU单片机STC12C5A60S2通过继电器控制线路由串联在电控锁电磁铁电流线路中的继电器主触点开关实现对电控锁开启与关闭状态的控制；CPU单片机STC12C5A60S2的第9管脚与电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路(21)中的三极管Q9的基极相连。数字按键线路的输出端口与CPU单片机STC12C5A60S2的数字键盘接口直接相连；CPU单片机STC12C5A60S2的第18、第19，第20，第17，第13，第12，第11，第10管脚分别与数字键盘线路中数字输出接线端子J2的第I、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8管脚相连；数码显示线路的输入端直接与CPU单片机STC12C5A60S2的数码显示接口相连；CPU单片机STC12C5A60S2第37、第36、第35、第34、第33、第32、第31、第30管脚分别与数码显示线路的段码接线端子J3的I 7的端子相连；第28、第25、第26、第27管脚分别与数码显示线路位码接线端子I J4的第3、第2、第I、第0端子相连；第24、第21、第22、第23管脚分别与数码显示线路位码接线端子II J4的第7、第6、第5、第4端子相连。直流电源向数字按键线路、数码显示线路、DTMF解码芯片、喇叭音频信号输出线路、麦克音频信号输入线路、无线移动通讯模块、CPU单片机、继电器控制线路提供直流电源。CPU单片机STC12C5A60S2及其外部电路(11)中，单片机STC12C5A60S2的第38管脚接本实用新型电源模块线路中的+5V输出端，是单片机的电源输入端，第38管脚经电容ClO接地，此电容具有滤波稳压作用。第14管脚和第15管脚之间接入晶体振荡器Y1，晶体振荡器Yl两端分别通过电容C8、C9接地，是单片机外部时钟电路。单片机的第4管脚接电容C11和电阻R20串联回路中电阻R20两端的高电位点，此串联回路输入端与本实用新型电源模块线路中的+ 5V输出端相连接。第4管脚用于判断第38管脚所接入的直流电源的稳定性，当出现波动时，将单片机复原至初始设置。第4管脚的复位功能通过写入单片机寄存器内的程序来设定。无线移动通讯模块EM310及其外部电路(12)，第26 31管脚皆接电原模块线路中的+4. 2V输出端。第21 25各管脚接地。第1、2、3、4、6、8管脚分别与手机SM卡座的第3、1、6、2、5、4端子相连接，其中第1、2、3、4管脚分别经C14电容C14、C16、C13、C15接地。DTMF解码芯片HT9170B及其外部电路(15)中，第7管脚、第8管脚之间接晶体振荡器Y2，晶体振荡器Y2两端分别接电容C28、C29后接地。第I管脚和第4管脚直接相连，第2管脚和第3管脚之间接电阻R23。第9管脚接地。第10管脚接电源模块线路+5V输出端，置高电平，第11 第14管脚用于输出解码。第18管脚接电源模块线路+ 5V输出端，第16管脚经电阻R22和电容C30相串联的线路后接入电源模块线路+ 5V输出端，组成 对第17管脚充放电的RC电路。第17管脚接入第16管脚外RC电路中的电阻与电容之间的电位点。第16管脚通常为低电平，通过外围RC电路放电使第17管脚也保持低电平。当第16管脚置高电平后，RC电路给第17管脚充电。当充电电压从0变到2. 35V，+ 5V供电时输入信号为有效代码检测器产生正确的代码，由第11 第14管脚锁存，第15管脚置高电平。当第17管脚从+ 5V电平下降至2. 35V，第15管脚置低电平，第11 第14管脚上的数据保持到下一个有效音频输入。电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路(21)的控制线路带有一个继电器KM，继电器KM的控制线路串联入在PNP三极管集电极，其主触点开关控制与接线端子J6相接的电控锁电磁线圈的通与闭。CPU单片机STC12C5A60S2的第16管脚与无线移动通讯模块EM310的第42管脚相连后接地。第40、第42、第43管脚分别经电阻R27、R29、R28与无线移动通讯模块EM310的第41、第15、第17管脚相连。第44、第I、第2、第3管脚分别与DTMF解码芯片HT9170B的第14、第13、第12、第11管脚相连。第8管脚接三极管QlO集电极偏置电阻低电位点，三极管QlO的基极经限流电阻R32与DTMF解码芯片HT9170B的第14管脚相连。第9管脚与电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路(21)中的三极管Q9的基极相连。第37、第36、第35、第34、第33、第32、第31、第30管脚分别与数码显示线路的段码接线端子J3的I 7的端子相连。第28、第25、第26、第27管脚分别与数码显示线路位码接线端子I J4的第3、第2、第I、第0端子相连；第24、第21、第22、第23管脚分别与数码显示线路位码接线端子II J4的第7、第6、第5、第4端子相连。第18、第19，第20，第17，第13，第12，第11，第10管脚分别与数字按键线路中数字输出接线端子J2的第I、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8管脚相连。无线移动通讯模块EM310的第50、第49管脚接喇叭音频信号输出线路(14)差分滤波线路输入两端。第45、第46管脚接麦克音频信号输入电路(13)差分滤波线路的输出两端。第50管脚经电容C32、电阻R30后与DTMF解码芯片HT9170B的第2管脚相连。本实用新型在使用前，一是要把实现任务操作步骤流程的源程序写入CPU单片机STC12C5A60S2程序存储器(Flash Rom，闪存，作为程序存储器使用)中。二是要把住户房号编码和手机号输入至数据存储器EEPROM(电可擦可编程只读存储器)中。三是无线移动通讯模块EM310及其外部电路(12)中的SM卡座内插上一张公众移动通信运营公司开通的裸号SIM卡。[0078]下面以房号编码为“801”的、手机号为“18708003456”的住户为例，说明本实用新型的使用过程。访客按楼宇对讲机的数字按键，例如依次按下“8”、“0”、“1”三个数字键，代表了住户的房号编码“801”。通过按键线路(图4)的与单片机相连的数字输出接线端子J2传到CPU单片机STC12C5A60S2的第18、第19，第20，第17，第13，第12，第11，第10管脚这些管脚。CPU单片机STC12C5A60S2运行主程序和数码管显示程序启动数码显示线路显示访客依次按出的房号编码。同时还依照按键处理程序，将房号编码801三个数字“8”、“O”、“I”与存储在数据存储器EEPROM内“；”之前的三位数字分别通过等式比较。若相等，说明输入的房号编码写入过CPU单片机STC12C5A60S2内。若访客输入的房号编码未曾写入CPU单片机STC12C5A60S2的，此亦即错误的房号编码，则楼宇对讲机返回至初始工作状态。若访客输入的房号编码属于已经写入的，例如是“801”，把与“短号” “801”相同“编号”下的“长号”的数字“18708003456”通过程序读取出来，并通过第42、第43、第40管脚发送AT指令(ATD18706003456回车)到无线移动通讯模块EM310的第15、第17、第42管脚。无线移动通讯模块EM310发起通信呼叫，并通过天线传向移动无线通信网络(3)，号码为“18706003456”的手机振铃，房号编码为“801”的住户手机若无应答，待播送手机状态 结束后楼宇对讲机返回至初始工作状态。若有应答由把按接听键的信号通过移动无线通 信网络(3)传回无线移动通讯模块EM310，再由无线移动通讯模块EM310传至CPU单片机STC12C5A60S2,由CPU单片机STC12C5A60S2开启麦克音频输入线路(13)和喇叭音频信号输出线路(14)。访客与住户之间对话。对话结果若住户决定不开启楼梯口门，楼宇对讲机返回至初始工作状态。若住户决定开启楼梯口门，按下用户手机“#”按键后，此按键键码代码通过移动无线通信网络(3)传回到无线移动通讯模块EM310，由无线移动通讯模块EM310的第50管脚输出DTMF信号(此信号与语音信号混合在一起)，经由电阻R30和电容C32组成的RC串联电路低频噪声切除后传到DTMF解码芯片HT9170B的第2、第3管脚，DTMF解码芯片HT9170B对信号进行解码，并将解码出的结果信号通过第11、第12、第13、第14管脚输送给CPU单片机STC12C5A60S2的第3、第2、第I、第44管脚，由CPU单片机STC12C5A60S2执行读取DTMF解码芯片HT9170B传回来的按键代码的源程序语句，并验证住户按下的按键是不是预约的开启键若不是，楼宇对讲机返回按开启键前的状态。若是预约的开启键CPU单片机STC12C5A60S2通过第9管脚输出低电平。电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路(21)中的三极管Q9导通，继电器控制线路有电流通过，继电器主触点常开开关吸合，电控锁打开。访客进门。自动闭门器闭门，延时一定时间后，楼宇对讲机回复原始工作状态。本实用新型无线移动通讯模块，又叫公众移动通信模块。除了可以采用EM310外，还可以采用各种GSM、CDMA, WCDMA, CDMA2000、TD-SCDMA等无线移动通讯模块，如西门子TC35、TC35i等。DTMF解码芯片HT9170B可以采用下列解码集成电路代替CM8870、CM8880、CM8888、MT8870、MT8880、MT8888、HM9270D、HD9170、MC145436。CPU 单片机 STC12C5A60S2可以采用8031、8051、8751、89C51系列替代。只是线路图各管脚号有变，但线路图中各管脚的电功能连接关系不变。
权利要求1.无室内专用分机的楼宇对讲系统， 包括装在楼梯口门扇旁边的楼梯口对讲机；此楼梯口对讲机带有直流电源； 数字按键线路； 数码显示线路； 喇叭音频信号输出线路(14)； 麦克音频信号输入线路(13)； 按键数字信号及音频信号控制处理线路系统； 包括电控锁及自动闭门器(2);电控锁带继电器控制线路；继电器控制线路串联在PNP9014三极管Q9的集电极上； 其特征是 包括住户手机(4)； 按键数字信号及音频信号控制处理线路系统含有以下线路 无线移动通讯模块EM310 ；CPU 单片机 STC12C5A60S2 ； DTMF解码芯片HT9170B ； 无线移动通讯模块EM310通过音频输入接口第46管脚、第45管脚与麦克音频信号输入线路(13)的输出端相连，通过音频输出接口第50管脚、第49管脚与喇叭音频信号输出线路(14)的输入端相连；无线移动通讯模块EM310还通过DTMF解码芯片接口第50管脚经由电阻R30和电容C32组成的RC电路与DTMF解码芯片的第2管脚相连，通过CPU单片机接口第15管脚、第17管脚、第41管脚、第42管脚前三个管脚分别经电阻R29、R28、R27与CPU单片机STC12C5A60S2的第42管脚、第43管脚、第40管脚相连，最后一个管脚直接与CPU单片机STC12C5A60S2的第16管脚相连后接地；通过自身内置天线或外置小天线以及移动无线通信网络(3)同住户手机(4)相连； DTMF解码芯片HT9170B通过CPU单片机接口与CPU单片机STC12C5A60S2相连，CPU单片机STC12C5A60S2的第44、第I、第2、第3管脚分别与DTMF解码芯片HT9170B的第14、第-13、第12、第11管脚相连；第8管脚接三极管QlO集电极偏置电阻低电位点，三极管QlO的基极经限流电阻R32与DTMF解码芯片HT9170B的第14管脚相连； CPU单片机STC12C5A60S2通过继电器控制线路由串联在电控锁电磁铁电流线路中的继电器主触点开关实现对电控锁开启与关闭状态的控制；CPU单片机STC12C5A60S2的第9管脚与电控锁及自动闭门器所带的继电器及其控制线路(21)中的三极管Q9的基极相连。
数字按键线路的输出端口与CPU单片机STC12C5A60S2的数字键盘接口直接相连；CPU单片机STC12C5A60S2的第18、第19，第20，第17，第13，第12，第11，第10管脚分别与数字键盘线路中数字输出接线端子J2的第I、第2、第3、第4、第5、第6、第7、第8管脚相连； 数码显示线路的输入端直接与CPU单片机STC12C5A60S2的数码显示接口相连；CPU单片机STC12C5A60S2第37、第36、第35、第34、第33、第32、第31、第30管脚分别与数码显示线路的段码接线端子J3的I 7的端子相连；第28、第25、第26、第27管脚分别与数码显示线路位码接线端子I J4的第3、第2、第I、第0端子相连；第24、第21、第22、第23管脚分别与数码显示线路位码接线端子II J4的第7、第6、第5、第4端子相连；直流电源向数字按键线路、数码显示线路、DTMF解码芯片、喇叭音频信号输 出线路、麦克音频信号输入线路、无线移动通讯模块、CPU单片机、继电器控制线路提供直流电源。
专利摘要本实用新型涉及无室内专用分机的楼宇对讲系统，应用于访客在楼梯口同楼层住户之间的对话通讯以及住户通话后对楼梯口门的开启。它包括装在楼梯口门扇旁边的楼梯口对讲机；包括电控锁及自动闭门器；此电控锁带继电器控制线路；其特征是:包括住户手机；楼梯口对讲机内的按键数字信号及音频信号控制处理线路系统含有无线移动通讯模块，CPU单片机，DTMF解码芯片。无线移动通讯模块通过音频输入接口和音频输出接口分别与麦克音频信号输入线路的输出端、喇叭音频信号输出线路的输入端相连；DTMF解码芯片通过CPU单片机接口与CPU单片机相连。具有拓展了现有用户手机的功能，方便了对讲机维护；免去了制作楼宇用户室内专用分机，节约了成本等优点。
文档编号H04M1/725GK202513981SQ2012200904
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者欧斌 申请人:南平隆飞达日用品有限公司