专利名称：基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对讲装置，尤其是涉及一种在单元建筑内使用塑料光纤进行数据传输的数字式可视楼宇对讲装置。
背景技术：
目前，在世界范围内的楼宇对讲装置中，随着科学技术的不断发展，由于数字式楼宇对讲装置具有可多级中继传输、传输距离远、抗干扰能力强、容量大和可扩展能力强等优点，因此特别是在可视楼宇对讲装置中，已经逐步取代原始的模拟对讲装置。数字式可视楼宇对讲装置包括安装在单元建筑门口的主机、安装在每间房屋的分机等组成。
塑料光纤(POF)是近20多年来在聚合物科学领域中具有理论研究意义和应用前景的信息产业用材料之一，它重量轻、韧性好、耦合性好，可非常方便地用于单元建筑内连接。
中国专利C拟819673公开一种直按式楼宇对讲装置，包括主机和分机，主机的复位电路接脉冲产生电路触发信号输入端，房号按键阵列分别接按键检测电路和户选电路输入端；按键检测电路的第1路触发信号输出端接脉冲产生电路，第2路输出端接振铃电路， 第3路输出端接复位电路的延时电路；脉冲产生电路输出端接户选电路输入端，户选电路和通话振铃选择电路以及电流源电路输出端接分机接口电路，并接各个房号对应的分机， 分机接口电路输出端接分机摘挂检测电路和开锁电路；分机摘挂检测电路输出端接复位电路和通话振铃选择电路；通话电路和振铃电路接通话振铃选择电路。发明内容
本发明的目的在于提供一种可替代现有的采用双绞线等铜芯电缆为数据传输载体，可使用塑料光纤(POF)在单元建筑内布线，通过通用塑料光纤交换机实现主机和分机或分机和分机之间的所有通讯数据的传输，从而彻底解决采用双绞线连接的缺点的基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置。
本发明包括安装在单元建筑门口的主机和安装在每间房屋的分机，所述主机设有中央处理模块、音频信号处理模块、视频信号处理模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块、显示模块、外设接口模块、网络传输模块、外部存储模块和电源模块；音频信号处理模块与中央处理模块的输入输出端口连接，视频信号处理模块的输出端、键盘输入模块的输出端和触摸屏输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端口连接，显示模块的输入端与中央处理模块的输出端口连接，外设接口模块、网络传输模块和外部存储模块分别与中央处理模块的输入输出端口连接，电源模块为中央处理模块、音频信号处理模块、视频信号处理模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块、显示模块、外设接口模块、网络传输模块和外部存储模块供电；所述网络传输模块设有用于支持光纤通讯的光纤网络收发物理层模块、塑料光纤光发射次模块transmitter Optical Subassembly, T0SA)和塑料光纤光接收次模块 (Receiver Optical Subassembly, ROSA)；所述光纤网络收发物理层模块与中央处理模块通过符合IEEE802. 3/802. 3u标准的接口通讯；光纤网络收发物理层模块的发送数据输出端接塑料光纤光发射次模块的信号输入端；塑料光纤光接收次模块的信号输出端接光纤网络收发物理层模块的接收数据输入端。
所述中央处理模块可由Soc (System On Chip)芯片、RAM和ROM等外围电路构成，是装置的核心模块；网络传输模块是数据传输的实现模块都是必须有的。所有通讯数据都是由中央处理模块与网络传输模块通过符合IEEE 802. 3/802. 3u标准的Mil (Media Independent Interface，媒体独立接□ )、RMII (Reduced Media Independant Interface, 简化媒体独立接口)或SNI (Serial Network Interface,串行网络接口，只能支持IOMbps) 等接口进行传输。
所述显示模块可采用IXD和TFT显示模块。
网络传输模块是主机与分机，或分机与分机之间数据传输的物理层实现，是构成一套数字式楼宇对讲装置的基础。
目前，普遍采用双绞线(UTP、STP)进行CONl到通用网络交换机的连接，双绞线的主要原材料是铜。这种连接方式的主要问题有1. RJ-45水晶头必须有专业人员用专业工具进行压接；2.铜芯容易氧化；3.铜价上涨带来价格压力；4.住户装修极易造成RJ-45水晶头被污染从而无法使用，必须重新接线；5.电磁干扰会造成通讯中断。
而本发明采用光纤通信比传统的电(铜)缆通信有3大优点一是通信容量大；二是抗电磁干扰、保密性能较好；三是防潮、防雷、防氧化；四是重量轻，可节省大量的铜，如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯双绞线可大约为国家节省1100吨铜、 3700吨铅等宝贵的金属资源。尽管石英(玻璃)光纤也具有上述一系列优点，但它有一个致命的弱点就是强度低、抗挠曲性能差、需要专业人员用专业工具进行切割和熔焊，这就限制了其在楼宇对讲装置中的应用，一般只用于单元建筑与物业集中管理处之间连接；在单元建筑内还是采用铜芯双绞线连接。
图1是本发明实施例的主机和分机的功能方框图。
图2是本发明实施例的网络传输模块的功能方框图。
图3是本发明实施例的典型电路原理图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1和2，本发明实施例设有主机和分机，所述主机设有中央处理模块1、音频信号处理模块2、视频信号处理模块3、键盘输入模块4、触摸屏输入模块5、IXD和TFT显示模块6、外设接口模块7、网络传输模块8、外部存储模块9和电源模块10 ；音频信号处理模块2与中央处理模块1的输入输出端口连接，视频信号处理模块3的输出端、键盘输入模块4的输出端和触摸屏输入模块5的输出端均与中央处理模块1的输入端口连接，IXD和 TFT显示模块6的输入端与中央处理模块1的输出端口连接，外设接口模块7、网络传输模块8和外部存储模块9分别与中央处理模块1的输入输出端口连接，电源模块10为中央处理模块1、音频信号处理模块2、视频信号处理模块3、键盘输入模块4、触摸屏输入模块5、IXD和TFT显示模块6、外设接口模块7、网络传输模块8和外部存储模块9供电；所述网络传输模块8设有用于支持光纤通讯的光纤网络收发物理层模块83、塑料光纤光发射次模块(Transmitter Optical Subassembly, TOSA) 84 和塑料光纤光接收次模块(Receiver Optical Subassembly, ROSA) 85 ；所述光纤网络收发物理层模块83与中央处理模块1通过符合IEEE 802. 3/802. 标准的接口通讯；光纤网络收发物理层模块83的发送数据输出端接塑料光纤光发射次模块84的信号输入端；塑料光纤光接收次模块85的信号输出端接光纤网络收发物理层模块83的接收数据输入端。
所述中央处理模块1可由Soc (System On Chip)芯片、RAM和ROM等外围电路构成， 是装置的核心模块；网络传输模块8是数据传输的实现模块都是必须有的。所有通讯数据都是由中央处理模块1与网络传输模块8通过符合IEEE 802. 3/802. 3u标准的Mil (Media Independent Interface，媒体独立接□ )、RMII (Reduced Media Independant Interface, 简化媒体独立接口)或SNI (Serial Network Interface,串行网络接口，只能支持10Mbps) 等接口进行传输。
本发明的工作原理是，光纤网络收发物理层模块83把中央处理模块要发送的数据转换成标准的串行网络数据，传输给塑料光纤光发射次模块84，塑料光纤光发射次模块 84驱动塑料光纤传输数据；同时，塑料光纤光接收次模块85从塑料光纤接收到标准的串行网络数据传输到光纤网络收发物理层模块83，光纤网络收发物理层模块83再把串行数据转换成符合标准的数据并发送回中央处理模块。
图3是一套采用塑料光纤进行数据传输的数字式可视楼宇对讲装置的网络接口模块部分典型电路原理图，其中集成电路UI(IPIOIAH)和外围电路(电阻Rl R28、电容 Cl C11、电感Ll L3、晶振Yl和发光二极管LEDl LED5)构成光纤网络收发物理层模块；集成电路U2的塑料光纤光发射次模块部分和外围电路(电阻R50、电容C50 C53)构成塑料光纤光发射次模块；U2的ROSA部分和外围电路(电容CM C57)构成塑料光纤光接收次模块。
光纤网络收发物理层模块中，电阻R8和Rll提供一个上拉电路，使得装置后上电后Ul进入100Base光纤收发工作模式，其发送数据输出端(管脚33，34)将输出一个 pseudo-ECL(PECL)电平的差分信号，电阻R5和R9构成一个电压分压和直流负载电路，为负输出端提供符合PECL标准的参考电压，电阻R6和RlO则为正输出端提供符合PECL标准的参考电压。C52为塑料光纤收发芯片U50的TOSA部分负输入端隔离直流耦合电容，其两端分别接Ul的负输出端和TOSA的负输入端；C53为塑料光纤收发芯片U50的TOSA部分正输入端隔离直流耦合电容，其两端分别接Ul的正输出端和TOSA的正输入端。电阻R50跨接在TOSA的正负差分输入端，为TOSA的输入信号提供交流负载。CM为塑料光纤收发芯片U50的ROSA部分输出信号负输出端的隔离直流耦合电容，其两端分别接ROSA的负输出端和Ul的负输入端(管脚30) ；C55为塑料光纤收发芯片TOO的ROSA部分输出信号正输出端的隔离直流耦合电容，其两端分别接ROSA的正输出端和Ul的正输入端(管脚31)。电阻 R13和R17构成一个电压分压电路，此电压经过电容C8滤波后通过电阻R14和R15分别为 Ul的负输入端和正输入端提供一个符合PECL标准的参考电位。电容C50和C51是塑料光纤收发芯片U50T0SA部分的电源滤波电容；电容C56和C57是塑料光纤收发芯片U50R0SA 部分的电源滤波电容。
此网络传输模块可直接取代原有装置的网络传输模块，无需更改中央处理模块的软件即可实现塑料光纤数据传输，经扩展后可方便地实现整个住宅小区内楼宇对讲装置的全光网络的传输，是楼宇对讲装置革命性的重大突破。
权利要求
1.基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置，包括安装在单元建筑门口的主机和安装在每间房屋的分机，其特征在于所述主机设有中央处理模块、音频信号处理模块、 视频信号处理模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块、显示模块、外设接口模块、网络传输模块、外部存储模块和电源模块；音频信号处理模块与中央处理模块的输入输出端口连接，视频信号处理模块的输出端、键盘输入模块的输出端和触摸屏输入模块的输出端均与中央处理模块的输入端口连接，显示模块的输入端与中央处理模块的输出端口连接，外设接口模块、网络传输模块和外部存储模块分别与中央处理模块的输入输出端口连接，电源模块为中央处理模块、音频信号处理模块、视频信号处理模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块、显示模块、外设接口模块、网络传输模块和外部存储模块供电；所述网络传输模块设有用于支持光纤通讯的光纤网络收发物理层模块、塑料光纤光发射次模块和塑料光纤光接收次模块；所述光纤网络收发物理层模块与中央处理模块通过符合IEEE 802. 3/802. 3u标准的接口通讯；光纤网络收发物理层模块的发送数据输出端接塑料光纤光发射次模块的信号输入端；塑料光纤光接收次模块的信号输出端接光纤网络收发物理层模块的接收数据输入端。
2.如权利要求1所述的基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置，其特征在于所述中央处理模块由Soc芯片、RAM和ROM外围电路构成。
3.如权利要求1所述的基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置，其特征在于所述显示模块采用IXD和TFT显示模块。
全文摘要
基于塑料光纤传输数据的数字式可视楼宇对讲装置，涉及一种对讲装置。设有主机和分机，主机设有中央处理模块、音频信号处理模块、视频信号处理模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块、显示模块、外设接口模块、网络传输模块、外部存储模块和电源模块；网络传输模块设有光纤网络收发物理层模块、塑料光纤光发射次模块和塑料光纤光接收次模块；光纤网络收发物理层模块与中央处理模块通过符合IEEE 802.3/802.3u标准的接口通讯；光纤网络收发物理层模块的发送数据输出端接塑料光纤光发射次模块的信号输入端；塑料光纤光接收次模块的信号输出端接光纤网络收发物理层模块的接收数据输入端。
文档编号H04B10/12GK102523046SQ20121000991
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者林大永 申请人:厦门誉诚科威安全技术开发有限公司