专利名称：楼宇可视对讲系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信设备，更具体地，涉及一种楼宇可视对讲系统。
背景技术：
随着国民居住条件的改善，楼宇可视对讲系统的应用越来越广泛。但是，目前公知的楼宇对讲系统技术还停留在多线对讲的基础上，对讲系统的语音线、数据线和电源线都是分离的，从门口主机到每个楼层每个住户家中的对讲分机要进行非常繁琐的大量布线。例如图1所示的现有楼宇对讲系统的框图，从中可以看出，从门口管理机到楼层分配器要用到1芯视频线、2芯语音线、2芯数据线、2芯电源线共7芯布线；从中心管理机到小区内各幢楼宇的门口管理机之间，要用到2芯数据线、2芯语音线和1芯视频线共5芯布线。这样，不但安装繁复，分机接线不便，而且容易出错，使用年代久了，对维修或改造都带来困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种楼宇可视对讲系统，它布线简单、维修方便。
为了解决上述技术问题，本发明楼宇可视对讲系统，由多个控制单元组成，所述多个控制单元包括中心管理机、门口管理机、楼层分配器、室内机，所述多个控制单元中均分别设有调制接口电路；所述多个控制单元之间通过3芯布线相连接，其中包括2芯系统核心总线L_BUS和1芯视频线；所述控制单元中的调制接口电路将相关控制单元发送的数字数据进行双音多频编码、将双音多频编码信号和语音信号一起调制到电源、叠加在系统核心总线L_BUS；系统核心总线L_BUS发送和接收叠加的调制信号，所述控制单元的调制接口电路将其接收到的相关信号解调解码为语音和数字数据驱动有关功能电路。
本发明采用2芯系统核心总线L_BUS，加上1芯视频线即完成了通讯主干线的多线合一和可视对讲的功能，从而达到减少可视对讲系统布线的目的。
本发明楼宇可视对讲系统的有益效果是方便了现有小区、楼宇对讲系统的改造和安装；简化了楼区内的布线工作，减少了入户布线安装分机接线的不便，同时有效降低了用户成本，大量节约有色金属。本发明楼宇可视对讲系统具有楼宇双向对讲效果，同时具有联网功能，可广泛应用于居民小区、厂区、商务办公楼等众多场所。
图1是现有技术楼宇对讲系统的框图。
图2是本发明楼宇可视对讲系统的框图。
图3为本发明楼宇可视对讲系统中的调制接口电路模块图。
图4为本发明楼宇可视对讲系统中调制接口优选实施例的电路图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图2是本发明楼宇可视对讲系统的框图。系统构成同传统技术区别的技术特征是在中心管理机、门口管理机、楼层分配器、室内机中均包括有调制接口电路，各控制单元之间采用3芯布线。3芯布线包括通过调制接口电路的语音、通讯数据和电源调制叠加技术而形成的2芯系统核心总线L_BUS，加上1芯视频线即完成了通讯主干线的多线合一功能，达到了3芯布线的目的。在各控制单元相互通信过程中，调制接口电路将相关控制单元发送的数字数据进行DTMF编码、将双音多频信号和语音信号一起调制到电源，叠加在系统核心总线L_BUS上。系统核心总线L_BUS发送并接收叠加的调制信号，相关控制单元的调制接口电路将接收到的相关信号解调解码为语音和数字数据驱动有关功能电路。
本发明楼宇可视对讲系统的信号处理过程如下中心呼叫住户。中心管理人员通过中心管理机输入需要呼叫的住户楼号和室号，中心管理机的调制接口电路将住户楼号和室号转换成DTMF编码方式，并调制到系统核心总线L_BUS发送呼叫请求。门口管理机的调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动切换到楼层呼叫状态。楼层分配器将数据信号分配到住户室内机，室内机的调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动应答，建立握手，并产生振铃音提醒。住户按键应答后，即建立通话回路。
门口呼叫住户。访问者通过门口管理机输入住户室号，门口管理机通过调制接口电路进行DTMF编码，自动切换到楼层呼叫状态，通过系统核心总线L_BUS发送住户呼叫请求。楼层分配器将数据信号分配到住户室内机，室内机通过调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动应答，建立握手，并产生振铃音提醒。住户按键应答后，即建立通话回路。
住户呼叫中心。住户通过室内机上的按键，请求中心通话，调制接口电路对数字数据进行DTMF编码，调制进入系统核心总线L_BUS发送中心通话请求；楼层分配器进行信号放大输送到门口管理机。门口管理机判断呼叫请求类型为中心通话请求，同时判断中心通话回路是否处于空闲状态A，中心通话回路处于空闲状态，门口管理机即刻通过系统核心总线L_BUS发送中心通话请求，中心管理机通过调制接口电路解码，自动应答，并产生振铃音提醒，中心管理员按键应答后，即建立通话回路。B，中心通话回路处于忙状态，门口管理机回发室内机总线忙命令，室内机忙线指示灯亮。
住户门口监视。住户通过室内机上的按键，请求门口监视。室内机通过调制接口电路进行DTMF编码，通过系统核心总线L_BUS发送门口监视请求，楼层分配器进行信号放大输送到门口管理机。门口管理机判断呼叫请求类型为门口监视请求，即刻应答请求，并打开摄像头，住户就可监视门口。
图3为本发明楼宇可视对讲系统中的调制接口电路模块图。
包括电源传输开关电路301、输出放大电路302、语音电路303、数据编解码电路304及其混合解调接口304A和混合调制接口304B、输入放大电路305、电源电路306、系统核心总线L_BUS，以及同微处理器相连的CPU控制总线。
各模块的功能与信号处理过程如下电源传输开关电路301，采用电源传输开关管耦合调制方式，将DTMF编码信号和音频信号通过电源传输开关管调制到电源信号，叠加到系统核心总线L_BUS。语音电路303，用于接收拾音器语音信号，转换输出音频信号，同时将接收到的输入音频信号输出驱动扬声器。数据编解码电路304包括混合解调接口304A和混合调制接口304B，进行数字数据与DTMF信号的编解码转换，并同CPU控制总线交换数据控制相关功能电路。系统核心总线L_BUS叠加有语音、通讯数据和电源调制信号，传输各单元之间的交换信息。CPU控制总线，同CPU微处理器相连，进行系统数据通信和语音通话的统一管理。电源电路306用于产生系统工作稳压电源。
语音信号从Mic(拾音器)进入语音电路303，转换为音频信号输出，由输出放大电路302进行放大，驱动数据编解码电路中的混合调制接口304B，混合调制接口304B对通信数据进行DTMF编码，电源传输开关电路301将DTMF信号和语音信号调制到电源，叠加于系统核心总线L_BUS。
系统核心总线L_BUS发送和接收单元间的调制叠加信号，其接收到的编码调制信号由混合解调接口304A解调分离，经过输入放大电路305放大，作为语音电路303和数据编解码电路304的输入信号，数据编解码电路304将输入的数字数据解码为通信数据，并同CPU控制总线进行数据交换，驱动控制有关功能电路；在通话状态下，语音电路将音频信号放大驱动扬声器，实现双向对讲。
图4为本发明楼宇可视对讲系统中调制接口优选实施例的电路图。
现结合图4对本发明中调制接口电路的优选实施例进行详细介绍。本实施例中，U1和U2采用运放LM324，作为输入、输出放大电路；U3采用美国摩托罗拉公司的MC34018芯片作为语音电路；U4采用美国Mitel公司MT8880芯片作为数据编解码电路；Q6为电源芯片7805，作为电源电路；T2为电源传输开关管TIP42，T1为三极管9013，作为电源传输开关电路；+12V为外接电源；Mic+和Mic-与外接拾音器相连；扬声器与外接扬声器相连。CPU_CTL为CPU控制总线，和微处理器相连。VCC为+5V电源，L_BUS为系统核心总线。
元器件详细连接方式如下电源传输开关电路。电源+12V经过D1和D2与R4相连。电源+12V与T2的集电极相连。电源+12V经过R3与T2的基极相连。T2的发射极与D2的负极相连。T2的发射极经过电阻R4与系统核心总线L_BUS相连。T2的基极与T1的集电极相连。T1的发射极经电阻R1接地。T1的基极经电阻R2(通过A-CTL)与芯片U2A的1端相连。
输入放大电路。芯片U1A的3端经过电阻R6与U1A的1端相连。U1A的2端和11端接地，U1A的4端接电源VCC。芯片U1A的3端经过电阻R3和电容C1与系统核心总线L_BUS相连。
输出放大电路。芯片U2A的2端经过电阻R7与U2A的1端相连。U2A的3端和11端接地，U2A的4端接电源VCC。U2A的2端经过电阻R6、C2、C7和R12与芯片U4的8端相连。U2A的2端经过电阻R6、C2、C38和R27与芯片U3的4端相连。
语音电路。芯片U3的16端与电源VCC相连。U3的16端经过电解电容C36接地。U3的20端经过电解电容C35接地。U3的8端经过电解电容C34接地。U3的6端经过电解电容C33接地。U3的16端经过电阻R23与U3的11端相连。U3的8端经过R25接地。U3的6端经过R24接地。U3的16端经过电解电容C32与U3的11端相连。U3的16端经过电解电容C31与U3的25端相连。U3的21端经过电解电容C29接地。U3的21端经过电解电容C30与U3的17端相连。U3的21端经过可变电阻VR1和电阻R22接地。U3的21端与外接拾音器的Mic+相连。U3的9端经过电容C28与外接拾音器的Mic-相连。Mic+经过电容C27与Mic-相连，Mic-经过电阻R21接地。U3的24端与可变电阻VR1的控制端相连。U3的15端经过电解电容C48与外界扬声器正端Speaker相连。U3的18端与CPU控制总线CPU_CTL中的Mute相连。U3的23端经过电阻R34接地，U3的23端经过电解电容C47接地。U3的1端经过电阻R32接地。U3的2端经过电阻R33接地。U3的28端经过电阻R31接地。U3的12端经过电解电容C45接地。U3的26端经过电阻R30和电容C44接地。U3的19端经过电容C43和电容C44接地。U3的13端经过电阻R29和电容C42与U3的10端相连。U3的3端经过电容C41与U3的10端相连。U3的27端通过电容C40与U1A的1端相连。U3的7端通过电阻R28和C39与U1A的1端相连。U3的5端通过电阻R26和电容C37与U3的4端相连。
数据编解码电路。芯片的1端与U4的4端相连。U4的2端经过电阻R9和电容C6和U1A的1端相连。U4的2端经过电阻R10与U4的3端相连。U4的5端接地。U4的6端经过电阻R11接地。U4的7端经过晶振Y1与U4的6端相连。U4的8端经过电容C5接地。U4的8端经过电阻R13接地。U4的9端与CPU控制总线CPU_CTL中的WR相连。U4的10端与CPU控制总线CPU_CTL中的CS1相连。U4的11端与CPU控制总线CPU_CTL中的RS0相连。U4的12端与CPU控制总线CPU_CTL中的RD相连。U4的13端与CPU控制总线CPU_CTL中的INT0相连。U4的14端与CPU控制总线CPU_CTL中的D0相连。U4的15端与CPU控制总线CPU_CTL中的D1相连。U4的16端与CPU控制总线CPU_CTL中的D2相连。U4的17端与CPU控制总线CPU_CTL中的D3相连。U4的18端经过电阻R8与U4的19端相连。U4的19端经过电容C4与U4的20端相连。U4的20端经过电容C3接地。U4的20端与电源VCC相连。
电源电路。电源+12V经过二极管D11与芯片Q6的1端相连。系统核心总线L_BUS经过二极管D12与芯片Q6的1端相连。Q6的2端接地。Q6的3端经过电解电容C15接地。Q6的3端经过电容C16接地。Q6的3端作与电源VCC相连。
权利要求
1.一种楼宇可视对讲系统，由多个控制单元组成，所述多个控制单元包括中心管理机、门口管理机、楼层分配器、室内机，其特征在于所述多个控制单元中均分别设有调制接口电路；所述多个控制单元之间通过3芯布线相连接，其中包括2芯系统核心总线L_BUS和1芯视频线；所述控制单元中的调制接口电路将相关控制单元发送的数字数据进行双音多频编码、将双音多频编码信号和语音信号一起调制到电源、叠加在系统核心总线L_BUS；系统核心总线L_BUS发送和接收叠加的调制信号，所述控制单元的调制接口电路将其接收到的相关信号解调解码为语音和数字数据驱动有关功能电路。
2.根据权利要求书1所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于所述的调制接口电路包括语音电路，将通过拾音器进入的语音信号转换为音频信号；输出放大电路，对音频信号进行放大，数据编解码电路中的混合调制接口将输入的通信数据进行双音多频编码；电源传输开关电路，将双音多频编码信号和语音信号调制到电源，叠加于系统核心总线L_BUS发送；系统核心总线L_BUS发送并接收叠加的调制信号；数据编解码电路中的混合解调接口，将系统核心总线L_BUS接收到的相关信号解调为语音信号和数字数据；输入放大电路，对解调的信号进行放大，发送到语音电路和数据编解码电路；数据编解码电路，将输入的数字数据解码为通信数据，并同CPU控制总线交换、驱动控制有关功能电路；语音电路，将音频信号放大驱动扬声器。
3.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于所述调制接口电路中的电源传输开关电路由T1和T2组成，T2的发射极经过电阻R4与系统核心总线L_BUS相连、T1的基极经电阻R2，通过A_CTL与所述输出放大电路芯片U2A的1端相连。
4.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于所述调制接口电路中的语音电路包括芯片U3，U3的21端与外接拾音器的Mic+相连、U3的9端经过电容C28与外接拾音器的Mic-相连、U3的15端经过电解电容C48与外接扬声器正端相连、U3的18端与CPU控制总线CPU_CTL中的Mute相连、U3的27端通过电容C40与所述输入放大器芯片U1A的1端相连。
5.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于所述的数据编解码电路包括芯片U4，U4的2端经过电阻R9和电容C6和所述的输入放大器芯片U1A的1端相连、U4的9端与CPU控制总线CPU_CTL中的WR相连、U4的10端与CPU控制总线CPU_CTL中的CS1相连、U4的11端与CPU控制总线CPU_CTL中的RS0相连、U4的12端与CPU控制总线CPU_CTL中的RD相连、U4的13端与CPU控制总线CPU_CTL中的INT0相连、U4的14端与CPU控制总线CPU_CTL中的D0相连、U4的15端与CPU控制总线CPU_CTL中的D1相连、U4的16端与CPU控制总线CPU_CTL中的D2相连、U4的17端与CPU控制总线CPU_CTL中的D3相连、U4的20端与电源VCC相连。
6.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于所述调制接口电路中的电源电路包括芯片Q6，芯片Q6的1端经过二极管D12与系统核心总线L_BUS相连。
7.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于中心管理人员通过中心管理机输入需要呼叫的住户楼号和室号，中心管理机的调制接口电路将住户楼号和室号转换成DTMF编码方式，并调制到系统核心总线L_BUS发送呼叫请求；门口管理机的调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动切换到楼层呼叫状态；楼层分配器将数据信号分配到住户室内机，室内机的调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动应答，建立握手，并产生振铃音提醒；住户按键应答后，即建立通话回路。
8.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于访问者通过门口管理机输入住户室号，门口管理机通过调制接口电路进行DTMF编码，自动切换到楼层呼叫状态，通过系统核心总线L_BUS发送住户呼叫请求；楼层分配器将数据信号分配到住户室内机，室内机通过调制接口电路自动解码，遇到呼叫编码地址与本机地址相同时，自动应答，建立握手，并产生振铃音提醒；住户按键应答后，即建立通话回路。
9.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于住户通过室内机上的按键，请求中心通话，调制接口电路对数字数据进行DTMF编码，调制进入系统核心总线L_BUS发送中心通话请求；楼层分配器进行信号放大输送到门口管理机；门口管理机判断呼叫请求类型为中心通话请求，同时判断中心通话回路是否处于空闲状态A，中心通话回路处于空闲状态，门口管理机即刻通过系统核心总线L_BUS发送中心通话请求，中心管理机通过调制接口电路解码，自动应答，并产生振铃音提醒，中心管理员按键应答后，即建立通话回路；B，中心通话回路处于忙状态，门口管理机回发室内机总线忙命令，室内机忙线指示灯亮。
10.根据权利要求书1或2所述的楼宇可视对讲系统，其特征在于住户通过室内机上的按键，请求门口监视，室内机通过调制接口电路进行DTMF编码，通过系统核心总线L_BUS发送门口监视请求，楼层分配器进行信号放大输送到门口管理机；门口管理机判断呼叫请求类型为门口监视请求，即刻应答请求，并打开摄像头，住户就可监视门口。
全文摘要
本发明公开了一种楼宇可视对讲系统，其中心管理机、门口管理机、楼层分配器、室内机中均分别设有调制接口电路，各控制单元之间采用3芯布线连接，该3芯布线包括2芯核心总线L_BUS和1芯视频线；调制接口电路将各单元之间发送的通讯数据进行DTMF编码，将编码信号和语音信号调制到电源，叠加于系统核心总线L_BUS，并将接收到的信息从系统核心总线L_BUS解调解码驱动有关单元。本发明可使楼宇可视对讲系统的布线减少为3线，改变了现有系统安装繁复，分机接线不便，维修或改造困难等不足。该楼宇可视对讲系统适用于居民小区、商务楼等场所。
文档编号H04N7/18GK1909652SQ20051002840
公开日2007年2月7日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者唐智杰, 叶志锋, 李芳 申请人:唐智杰, 叶志锋, 上海联腾信息技术有限公司