低成本楼宇对讲装置制造方法
【专利摘要】本实用新型低成本楼宇对讲装置，涉及监控装置。它由网络线缆将管理机与楼宇的门口机、门锁、电源以及多个隔离器连接起来，每个隔离器分别经多条内部线缆连接相应的室内机；隔离器中有单片机、电源转换电路、通信芯片、音视频切换电路和多个分机接口电路；室内机中有通话电路、显示器、按键电路、麦克风和喇叭；内部线缆采用8芯线；该按键电路有四个功能按键和五个二极管；该单片机带有多个模/数转换输入端；该分机接口电路内部有按键检测电路，其输入端和输出端共同连接上拉电阻的一端以及本分机接口电路8芯插座上的按键检测端子和单片机模/数转换输入端口上对应的输入端，上拉电阻的另一端连接本分机接口电路直流电源的正极。
【专利说明】低成本楼宇对讲装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种监控装置。
【背景技术】
[0002] 楼宇对讲及智能家居系统由社区中的联网设备与各个楼宇的单元设备通过网络 线缆联网构成。联网设备包括管理机、电脑、联网交换机、围墙机、联网切换器等等。每个 楼宇的单元设备包括：门口机、隔离器、刷卡头、读卡器、抄表器、数据中继器、电源，锁具等 等；其中：每个住户配备一个室内机，该室内机配备通话电路、键盘和显示器。门口机的作 用是为在该楼宇门口的人员提供与指定住户的室内机进行音、视频和控制数据的交流，它 配备有键盘、通话电路和摄像头。隔离器一方面连接网络线缆，另一方面通过数条（4条或 6条或8条）内部线缆分别连接各指定住户的室内机，它的作用是在本楼宇的门口机与这些 指定住户的室内机之间择一地做有选择的电连接，从而隔离未被选择的住户的室内机。图 1示出该网络中，与一个楼宇有关的最基本部分：网络线缆3 (超5类线）将管理机4与该 楼宇的门口机5、门锁6、电源7以及该楼宇的m个隔离器2连接起来，每个隔离器2经η条 内部线缆9分别连接η个室内机1中的一个。
[0003] 安装在住户家中的室内机1中有四种基本功能：⑴，利用本楼宇门口的门口机5 与本楼宇门口的来访者进行语音通话；（2)，利用本楼宇门口的门口机5,通过视频显示查 看本楼宇门口情况；（3)，控制打开本楼宇门口的门锁6 ; (4)，向管理机4发出报警呼叫。因 此，隔离器2到室内机1的内部线缆9最少要有8条线：一条视频信号线，一对为视频显示 器提供电能的15V电源线及其地线，一条话音信号线，一对为语音通话电路提供电能的12V 电源线及其地线，一条数据线及其地线。
[0004] 为了使住户能够选择使用其家中室内机1的四种基本功能中的任一种，一般在室 内机1上设有免提通话键（与本楼宇门口的语音通话），开锁键（打开本楼宇门锁），视频 监视键（用视频显示查看本楼宇门口情况），报警呼叫键（向管理机发出报警呼叫）这样四 个按键。为了本楼宇的门口机5、门锁6和管理机4能按住户的要求进行相应的操作，就需 要检测这四个按键中哪一个被按下。
[0005] 若是连接到住户的室内机1的内部线缆9采用有8条线的超5类线，除了供显示 器使用的一条视频信号线和一对15V电源线及其地线，供通话电路使用的一条话音信号线 和一对12V电源线及其地线，只剩下一条数据线及其地线。
[0006] 在这种情况下，通常的处理方式是在每个室内机1内放上一个单片机（CPU)，来完 成按键状态的检测，并提供被按下的按键的编码，同时在对应的隔离器2或门口机5上设置 相应的解码单元。但是这个方式，不仅室内机1的内部结构复杂、成本高，而且隔离器2或 门口机5要对应众多的室内机1设置相应的解码单元，成本也要增加很多。
[0007] 在这种情况下，另一种处理方式是在每个室内机1到对应的隔离器2拉上一条 专用的多芯线，用该多芯线中的少四根线提供四个按键的状态信息，隔离器2上放上一个 CPU，该CPU的数据输入端口中安排四个输入端分别与这四根线连接并以此完成对于对应 按键状态的检测。
[0008] 图2示出这种室内机1的电路方框结构。该室内机1的12芯插座11的12个端 子中：话音信号线、12V电源线及其地线连接通话电路12 ;视频信号线、15V电源线及其地线 连接显示器15 ;4条数据线、5V电源线及其地线连接按键电路16。
[0009] 另外，该室内机1中，麦克风13和喇叭14分别连接通话电路12。通话电路12的 作用是用话音信号线提供的外部数字式话音数据转换为模拟量的音频信号驱动喇叭14,以 及将麦克风13提供的室内话音的模拟量音频信息转换为数字式话音数据通过话音信号线 向外送出，从而实现语音通话，通话电路12的结构为已知技术，不作赘述。
[0010] 与这种室内机1对应的按键电路16的结构，如图3所示。它有四个功能按键，免 提通话键K1、开锁键K2、视频监视键K3、报警呼叫键K4和四个上拉电阻Rl、R2、R3、R4,第 一上拉电阻R1的第一端、第二上拉电阻R2的第一端、第三上拉电阻R3的第一端、第四上 拉电阻R4的第一端共同连接5V正电源，第一上拉电阻R1的第二端接免提通话键K1的第 一端和第一按键检测数据线KEY1，第二上拉电阻R2的第二端接开锁键K2的第一端和第二 按键检测数据线KEY2,第三上拉电阻R3的第二端接视频监视键K3的第一端和第三按键检 测数据线KEY3,第四上拉电阻R4的第二端接报警呼叫键K4的第一端和第四按键检测数据 线耶￥4;四个功能按键1(1、1(2、1(3、1(4的第二端都与地线6冊连接。当某一按键被按下时， 对应按键检测数据线的电压为地电平，否则为高电平。按键电路16的4个按键检测数据线 KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和5V电源及其地线要占用内部线缆9的超5类线上剩余的一条数 据线和地线，还要使用一条专用的多芯线上的四条线。
[0011] 隔离器2的电路方框结构，如图4所示。它有一个单片机21 (CPU)、一个与网络线 缆3(图1中超5类线）串联接入（简称串入）的RS485接口插座22和一个与网络线缆 3(图1中超5类线）串联接出（简称串出）的RS485接口插座23,以及一个电源转换电路 24、一个通信芯片25、一个音视频切换电路26、和多个分机接口电路27-U27-2··· 27-n。
[0012] 串入的RS485接口插座22和串出的RS485接口插座23均为8脚插座，它们的每 一相同编号的对应脚相连接。串入RS485接口插座22上有+27V直流电源及其地线、音频 信号数据线及其地线、视频信号数据线及其地线、通信数据线及其地线。
[0013] 串入的RS485接口插座22上+27V直流电源及其地线对外连接图1中电源7,对内 连接电源转换电路24的输入端口。电源转换电路24的输出端口有三路直流输出。其中， 第一路是+5V及其地线，向单片机21、通信芯片25、音视频切换电路26、各个分机接口电路 27-U27-2…27-n供电。第二路是+12V及其地线，第三路是+15V及其地线，它们与第一路 +5V及其地线均通过各个分机接口电路27-1、27-2···27-η和内部线缆9向各个室内机1供 电。
[0014] 通信芯片25有两个双向的数据通信端口。串入的RS485接口插座22上通信数据 线及其地线与通信芯片25的第一端口连接，通信芯片25的第二端口连接单片机21的通信 数据I/O端口 211。单片机21经过通信芯片25与外部网络线缆（图1中超5类线3)上的 管理机4 (或其它设备）进行控制信息和应答信息的交换。
[0015] 音视频切换电路26具有主数据端口、控制输入端和分数据端口；主数据端口有音 频信号数据线和视频信号数据线，分数据端口也有其相应的音频信号数据线和视频信号数 据线。在控制输入端上控制信号的控制下，主数据端口上的音频信号数据线和视频信号数 据线的信号分别与分数据端口的音频信号数据线和视频信号数据线连通或断开。
[0016] 每个分机接口电路27有其主数据端口、控制输入端、按键检测信号输出端口、电 源输入端口和12芯插座。该主数据端口有音频信号数据线及其地线、视频信号数据线及其 地线，该12芯插座上对应前述的内部线缆9有话音信号线、12V电源线及其地线、视频信号 线、15V电源线及其地线、4条按键检测数据线、5V电源线及其地线。各个分机接口电路27 的12芯插座分别经过前述内部线缆9与相应住户室内机1的12芯插座相连接。分机接口 电路27在控制输入端上控制信号的控制下，其主数据端口上的音频信号数据线和视频信 号数据线的信号分别与其分数据端口的音频信号数据线和视频信号数据线连通或断开，同 时其按键检测信号输出端口的各条按键检测信号输出线分别与12芯插座上4条按键检测 数据线连通或断开。
[0017] 串入的RS485接口插座22上音频信号数据线及其地线、视频信号数据线及其地线 分别与音视频切换电路26的主数据端口上对应的端子连接，音视频切换电路26的分数据 端口与各个分机接口电路27-1、27-2··· 27-n的主数据端口连接，音视频切换电路26的控 制输入端连接单片机21的第一控制输出端口 212。音视频切换电路26在单片机21的控 制下，将主数据端口的音频信号数据线和视频信号数据线分别与各个分机接口电路27-1、 27-2…27-n的主数据端口的音频信号数据线、视频信号数据线作对应连通。单片机21的 第二控制输出端口 213的各个控制输出端分别连接对应分机接口电路27的控制输入端，在 单片机21第二控制输出端口 213的控制下，被选定的分机接口电路27将其自身主数据端 口的音频信号数据线、视频信号数据线分别对应连通其内部12芯插座上话音信号线端子、 视频信号线端子。
[0018] 单片机21的按键检测输入端口 214的各个输入端分别连接各个分机接口电路 27-U27-2…27-n按键检测信号输出端口相应的按键检测输出端，在单片机21第二控制输 出端口 213的控制下，被选定的分机接口电路27将其内部12芯插座上4个按键检测数据 端的数据信号送到单片机21的按键检测输入端口。单片机21据此可以得出该分机接口电 路27所对应的室内机1按键电路16的免提通话键K1、开锁键K2、视频监视键K3、报警呼叫 键K4的状态信息，并进行相应的控制操作。
[0019] 分机接口电路27的电路结构如图5所示，其内部有音频切换电路271、视频切换电 路272、按键检测切换电路273和12芯插座275。
[0020] 分机接口电路27主数据端口的音频信号数据线为音频切换电路271的第一音频 信号数据线；音频切换电路271的第二音频信号数据线与12芯插座275上的话音信号线端 子相连接。分机接口电路27主数据端口的视频信号数据线为视频切换电路272的第一视 频信号数据线。视频切换电路272的第二视频信号数据线与12芯插座275上的视频信号 线端子相连接。按键检测切换电路273的四个输入端分别连接12芯插座275上相应的按 键检测数据线端子，按键检测切换电路273的四个输出端分别连接单片机21按键检测输入 端口 214上对应的按键检测输入端。
[0021] 音频切换电路271的控制输入端、视频切换电路272的控制输入端和按键检测切 换电路273的控制输入端连在一起，作为该分机接口电路27的控制输入端与单片机21第 二控制输出端口 213的对应控制输出端相连接。单片机21第二控制输出端口 213的该控 制输出端控制音频切换电路271上第一音频信号数据线是否与12芯插座275上话音信号 线端子连通，视频切换电路272上第一视频信号数据线是否与12芯插座275上视频信号线 端子连通，12芯插座275上四个按键检测数据线端子是否与单片机21按键检测输入端口 214上对应的按键检测输入端连通。
[0022] 所以该隔离器2可以在单片机21第二控制输出端口 213的各个控制输出端的控 制下，选择指定分机接口电路27上的12芯插座275所连接的室内机1，经过网络线缆（图 1中超5类线3)与管理机4、门口机5、门锁6实现相应的连接，并在必要时根据该室内机1 中免提通话键K1、开锁键K2、视频监视键K3、报警呼叫键K4的状态信息，通知管理机4或门 口机5或门锁6进行相应的功能操作。
[0023] 在这种处理方式中，尽管隔离器2到一个室内机1只需要一条超5类线和一条专 用的多芯线，但是考虑到一个隔离器2要连接多个（通常是4个或6个或8个）室内机1， 在一个楼宇内要有多个隔离器2 ;所以这种处理方式内部线缆9除了基本的超5类线之外， 在一个楼宇内要多用很多专用的多芯线，施工复杂、成本也高。
[0024] 另外，当隔离器2与各个住户的室内机1作内部线缆9安装施工过程中，一旦不小 心或弄错时，如电源线与地线接在一起会使得隔离器2或对应的室内机1烧坏，不够可靠。 实用新型内容
[0025] 本实用新型旨在提供一种隔离器与住户的室内机之间只需一条8芯线的低成本 楼宇对讲装置。进而解决楼宇对讲装置的电源线与地线短路使得隔离器或对应的室内机烧 坏的问题。
[0026] 本实用新型的技术方案是：低成本楼宇对讲装置，网络线缆将管理机与一个楼宇 的门口机、门锁、电源以及多个隔离器连接起来，每个隔离器分别经多条内部线缆连接相应 的室内机；隔离器中有单片机、电源转换电路、通信芯片、音视频切换电路和多个分机接口 电路；网络线缆上音频信号数据线及其地线、视频信号数据线及其地线分别与音视频切换 电路的主数据端口上对应的端子连接，音视频切换电路的分数据端口与各个分机接口电路 的主数据端口连接，音视频切换电路的控制输入端连接单片机的第一控制输出端口，单片 机的第二控制输出端口的各个控制输出端分别连接对应分机接口电路的控制输入端，各个 分机接口电路分别经过对应的内部连接线缆与相应住户室内机相连接；分机接口电路内部 有音频切换电路、视频切换电路和8芯插座，分机接口电路主数据端口的音频信号数据线 为音频切换电路的第一音频信号数据线；音频切换电路的第二音频信号数据线与8芯插座 上的话音信号线端子相连接；分机接口电路主数据端口的视频信号数据线为视频切换电路 的第一视频信号数据线；视频切换电路的第二视频信号数据线与8芯插座上的视频信号线 端子相连接，音频切换电路的控制输入端、视频切换电路的控制输入端连在一起，作为该分 机接口电路的控制输入端与单片机第二控制输出端口的对应控制输出端相连接；室内机中 有通话电路、显示器、按键电路、麦克风和喇叭；内部线缆采用8芯线；该室内机中有按键电 路，它有有四个功能按键和五个二极管，五个二极管顺次同向串接起来，其中第一二极管的 负极接地线、阳极接第一按键的第一端，第二二极管的阳极接第二按键的第一端，第三二极 管的阳极接第三按键的第一端，第四二极管的阳极接第四按键的第一端，第五二极管的阳 极接按键检测数据线；四个按键的第二端都与地线连接；隔离器中的单片机带有多个模/ 数转换输入端；隔离器中的分机接口电路内部有按键检测电路，该按键检测电路的输入端 和输出端共同连接上拉电阻的一端以及本分机接口电路8芯插座上的按键检测数据线端 子和单片机模/数转换输入端口上对应的按键检测输入端，上拉电阻的另一端连接本分机 接口电路直流电源的正极。
[0027] 本实用新型在现有楼宇对讲装置的基础上，隔离器中改用带有多个模/数转换输 入端的单片机并使用简单的按键检测电路替代原分机接口电路中的按键检测切换电路，同 时每个室内机中用四个功能按键和五个二极管组成只要一根数据线和一条地线的按键电 路；从按键检测机制上作出根本性的改变，解决了隔离器与室内机间的内部线缆除了基本 的8芯超5类线之外，在一个楼宇内要多用很多专用的多芯线，施工复杂、成本高的问题。该 隔离器中按键检测电路只有一只上拉电阻并直接与单片机上对应模/数转换输入端相连 接，也可降低隔离器的成本并可抵消每个室内机中在四个功能按键之外附加五个二极管组 成的按键电路产生的附加成本。所以，本实用新型的整体成本可相对现有技术有较大幅度 的降低。
[0028] 所述隔离器中还有短路检测电路，该短路检测电路有+12V支路及+15V支路；所述 单片机有电源检测信号端口；该短路检测电路内部的+12V支路的短路检测输出端和+15V 支路的短路检测输出端分别连接该单片机的电源检测信号端口上相应的输入端子；所述隔 离器中的电源转换电路的输出端口分别向短路检测电路的+12V支路及其地线、+15V支路 及其地线供电；该单片机的电源检测信号端口上相应的输入端子电平的低电平。所述分 机接口电路内部还有开关型电源切换电路，该电源切换电路的输入端口上+12V输入端和 +15V输入端分别与该短路检测电路内+12V支路和+15V支路对应的+12V输出和+15V输 出相连接，该电源切换电路输出端口上+12V输出端和+15V输出端分别与本分机接口电路 8芯插座对应的+12V端子和+15V端子相连接；该电源切换电路控制输入端连接该分机接 口电路的控制输入端，并与单片机第二控制输出端口的对应分机接口电路控制输出端相连 接。
[0029] 利用单片机的电源检测信号端口检测+12V支路的输出回路和+15V支路的输出回 路是否有短路的故障，进而利用单片机第二控制输出端口的当前运行的分机接口电路控制 输出端控制其电源切换电路输入端口上+12V输入端和+15V输入端不再与其8芯插座对应 的+12V输出端子和+15V输出端子相连通，解决楼宇对讲装置的电源线与地线短路使得隔 离器或对应的室内机烧坏的问题。不仅解决了安装施工过程中避免造成损坏的问题，还提 高了长期使用中整机的可靠性。
[0030] 所述短路检测电路+15V支路输入端口与电源转换电路的+15V输出端口对应连 接。+15V输入端经一个检测电阻向外输出+15V直流电源，该+15V直流电源端与隔离二极 管的正极连接；该隔离二极管的负极与稳压二极管的负极连接；稳压二极管的正极连接基 极电阻的一端，该基极电阻的另一端与NPN型三极管的基极和偏置电阻的一端连接，该三 极管的发射极和该偏置电阻的另一端连接公共地线；该三极管的集电极连接+15V短路检 测输出端和集电极电阻的一端，该集电极电阻的另一端连接本分机接口电路的直流电源正 电极；该公共地线分别连接本分机接口电路的直流电源地线端子和本电路+15V输出的地 线端子；短路检测电路内+12V支路和+15V支路的电路结构相同，只是内部稳压管的参数略 有不同，+12V支路内部稳压管的参数为9V ;而+15V支路内部稳压管的参数为12V。
[0031] 这种短路检测电路的结构简单，零件廉价且数量少，附加成本极低。
[0032] 本实用新型低成本楼宇对讲装置，室内机的四个按键的状态通过一条数据线来检 测，通过隔离器的单片机AD采样得以确定，避免在隔离器与多个室内机之间使用附加的多 芯线，由于带有多个模/数转换输入端的单片机的价格与一般不带模/数转换输入端的单 片机价格大致相同，而一个楼宇中一个隔离器所使用那些多芯线的长度短则数米，长则数 十米，多个隔离器所用的多芯线长度和价格都很可观，所以本实用新型降低了整机的成本。 本实用新型的隔离器上面做了短路检测电路，12V话音电源短路和15V视频电源短路的故 障不仅可以通过切断供电保护各个设备，防止事故的后果扩大；还可以由隔离器中的单片 机知并会反馈到门口机及管理处及时处理。使系统可以提示短路情况，使系统的可靠性大 为提商。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 图1为现有楼宇对讲及智能家居系统中管理机、网络线缆与一个楼宇的单元设备 及各室内机的连接关系的方框结构示意图。
[0034] 图2为图1中的室内机的电路方框结构示意图。
[0035] 图3为图2中按键电路的电路结构示意图。
[0036] 图4为图1中的隔离器的电路方框结构示意图。
[0037] 图5为图4中的分机接口电路的电路方框结构示意图。
[0038] 图6为本实用新型低成本楼宇对讲装置一个实施例的电路方框结构示意图。
[0039] 图7为图6实施例中的室内机的电路方框结构示意图。
[0040] 图8为图7中按键电路的电路结构示意图。
[0041] 图9为图6实施例中隔离器的电路方框结构示意图。
[0042] 图10为图9中的分机接口电路的电路方框结构示意图。
[0043] 图11为图10中按键检测电路的电路结构示意图。
[0044] 图12为图9中短路检测电路中+15V支路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0045] 一、实施例一
[0046] 本实用新型低成本楼宇对讲装置的一个实施例如图6所示，用于前述的楼宇对讲 及智能家居系统；在该装置中，网络线缆3将外部的管理机4与一个楼宇内的门口机5、门 锁6、电源7以及该楼宇的多个（m个）隔离器2'连接起来，每个隔离器2'分别经多条（η 条）内部线缆9'连接相应的室内机Γ。本实施例中这些室内机Γ和隔离器2'均采用特 殊的结构，使内部线缆9'可以采用只有8条线的超5类线构成所谓的低成本楼宇对讲装置。
[0047] 本实施例中室内机Γ的电路方框结构，如图7所示。该室内机Γ的8芯插座11' 中话音信号线、12V电源线及其地线的端子分别连接通话电路12'，视频信号线、15V电源线 及其地线的端子分别连接显示器15'，数据线及其地线的端子分别连接按键电路16'。麦克 风13'和喇叭14'分别连接通话电路12'。通话电路12'的作用是实现麦克风13'和喇叭 14'语音通话的音频模拟信号与话音信号线上数字式数据的转换，其结构为已知技术。
[0048] 与这种室内机Γ对应的按键电路16'的结构，如图8所示。它有四个功能按键和 五个二极管：免提通话键Κ1、开锁键Κ2、视频监视键Κ3、报警呼叫键Κ4,第一二极管D1、第 二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5。五个二极管D1、D2、D3、D4、D5 顺次串接起来，其中第一二极管D1的负极接地线GND，第一二极管D1的阳极和第二二极管 D2的阴极接免提通话键K1的第一端，第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阴极接开锁 键K2的第一端，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极接视频监视键K3的第一端， 第四二极管D4的阳极和第五二极管D5的阴极接报警呼叫键K4的第一端，第五二极管D5 的阳极接按键检测数据线KEY ;四个功能按键K1、K2、K3、K4的第二端都与地线GND连接。
[0049] 本实施例中隔离器2'的电路方框结构，如图9所示。它有一个带有多个模/数转 换输入端的单片机21'（例如型号为ST12C5A60S2的CPU)、一个与网络线缆串联接入（简 称串入）的RS485接口插座22'和一个与网络线缆串联接出（简称串出）的RS485接口插 座23'，以及一个电源转换电路24'、一个通信芯片25'（RS485通信芯片）、一个音视频切换 电路26'（请补充该器件的型号）、多个分机接口电路27' -1、27' -2··· 27' -η和一个短路 检测电路28'。
[0050] 串入的RS485接口插座22'和串出RS485接口插座23'均为8脚插座，它们的每 一相同编号的对应脚相连接。串入的RS485接口插座22'上有+27V直流电源及其地线的 端子、音频信号数据线及其地线的端子、视频信号数据线及其地线的端子、通信数据线及其 地线的端子。
[0051] 串入的RS485接口插座22'上+27V直流电源及其地线的端子分别连接电源转换 电路24'的输入端口，电源转换电路24'的输出端口有三路直流输出。其中，第一路是+5V 及其地线，向单片机21'、通信芯片25'、音视频切换电路26'、各个分机接口电路27' -1、 27' -2··· 27' -η和短路检测电路28'供电。第二路是+12V及其地线，向短路检测电路28' 的+12V支路及其地线供电。第三路是+15V及其地线，向短路检测电路28'的+15V支路及 其地线供电。
[0052] 通信芯片25'有两个双向的数据通信端口。串入的RS485接口插座22'上通信数 据线及其地线的端子分别与通信芯片25'的第一端口连接，通信芯片25'的第二端口连接 单片机21'的通信数据I/O端口 21Γ。单片机21'经过通信芯片25'与外部网络线缆（图 1中超5类线3)上的管理机4(或其它设备）进行控制信息和应答信息的交换。
[0053] 音视频切换电路26'具有主数据端口、控制输入端和分数据端口；主数据端口有 音频信号数据线和视频信号数据线，分数据端口也有其相应的音频信号数据线和视频信号 数据线。在控制输入端上控制信号的控制下，主数据端口上的音频信号数据线和视频信号 数据线的信号分别与分数据端口的音频信号数据线和视频信号数据线连通或断开。
[0054] 分机接口电路27'的电路结构如图10所示，其内部有音频切换电路27Γ、视频切 换电路272'、按键检测电路273'、开关型电源切换电路274'和8芯插座275'。分机接口电 路27'有其主数据端口、控制输入端、按键信号输出端、电源输入端口。
[0055] 分机接口电路27'主数据端口的音频信号数据线为音频切换电路27Γ的第一音 频信号数据线；音频切换电路27Γ的第二音频信号数据线与8芯插座275'上的话音信号 线端子相连接。分机接口电路27'主数据端口的视频信号数据线为视频切换电路272'的 第一视频信号数据线。视频切换电路272'的第二视频信号数据线与8芯插座275'上的视 频信号线端子相连接。按键检测电路273'的输入端连接8芯插座275'上的按键检测数据 线端子，按键检测电路273'的输出端连接单片机21'模/数转换输入端口 214'上对应的 按键检测输入端。
[0056] 分机接口电路27'的电源输入端口是电源切换电路274'的输入端口，该电源输入 端口上+12V输入端和+15V输入端分别与电源转换电路24'输出端上短路检测电路28'内 +12V支路和+15V支路对应的+12V输出和+15V输出相连接。电源切换电路274'输出端口 上+12V输出端和+15V输出端分别与8芯插座275'对应的+12V端子和+15V端子相连接。
[0057] 音频切换电路27Γ的控制输入端、视频切换电路272'的控制输入端和电源切换 电路274'的控制输入端连在一起，作为该分机接口电路27'的控制输入端与单片机21'第 二控制输出端口 213'的对应控制输出端相连接。单片机21'第二控制输出端口 213'的该 控制输出端控制该分机接口电路27'的音频切换电路27Γ上第一音频信号数据线是否与8 芯插座275'上话音信号线端子连通，该分机接口电路27'的视频切换电路272'上第一视 频信号数据线是否与8芯插座275'上视频信号线端子连通，该分机接口电路27'的电源切 换电路274'输入端口上+12V输入端和+15V输入端是否与8芯插座275'对应的+12V输 出端子和+15V输出端子相连通。电源切换电路274'的作用是在单片机21'的控制下实现 输入端口上+12V输入端和+15V输入端分别与8芯插座275'对应的+12V输出端子和+15V 输出端子之间的连通或断开；其结构为已知技术。
[0058] 串入的RS485接口插座22'上音频信号数据线及其地线的端子、视频信号数据线 及其地线的端子分别与音视频切换电路26'的主数据端口上对应的端子连接，音视频切换 电路26'的分数据端口与各个分机接口电路27' _1、27' -2···27' -η的主数据端口连接，音 视频切换电路26'的控制输入端连接单片机21'的第一控制输出端口 212'。音视频切换电 路26'在单片机21'第一控制输出端口 212'的控制下，将主数据端口的音频信号数据线和 视频信号数据线分别与各个分机接口电路27'-1、27'-2-27'-11的主数据端口的音频信号 数据线、视频信号数据线作对应连通。单片机21'的第二控制输出端口 213'的各个控制输 出端分别连接对应分机接口电路27'的控制输入端，在单片机21'第二控制输出端口 213' 的控制下，被选定的分机接口电路27'将其自身主数据端口的音频信号数据线、视频信号数 据线分别对应连通其内部8芯插座275'上话音信号线端子、视频信号线端子。同时被选定 的分机接口电路27'将电源切换电路274'输入端口上+12V输入端和+15V输入端分别与 8芯插座275'对应的+12V输出端子和+15V输出端子相连通。各个分机接口电路27'的8 芯插座275'分别经过外部对应的的8芯线缆（即内部线缆9'）与相应住户室内机Γ的8 芯插座11'相连接。
[0059] 按键检测电路273'的电路结构如图11所示，其输入端KEY和输出端KJC共同连 接上拉电阻R20的一端，上拉电阻R20的另一端连接+5V输入端子。使用时，请参看图8所 示室内机Γ的按键电路16' ：
[0060] 当对应室内机Γ中按键电路16'的免提通话键K1、开锁键K2、视频监视键K3和 报警呼叫键K4均未被按下时，五个二极管D1、D2、D3、D4、D5串接在地线GND与按键检测电 路273'的输入端KEY之间，按键检测电路273'输入端KEY与输出端KJC的电压为0. 7V X5 =3. 5V。
[0061] 当对应室内机Γ中按键电路16'的免提通话键K1被按下时，第二二极管D2、第 三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5串接在地线GND与按键检测电路273'的输入 端KEY之间，按键检测电路273'输入端KEY与输出端KJC的电压为0. 7V X4 = 2. 8V。
[0062] 当对应室内机Γ中按键电路16'的开锁键K2被按下时，第三二极管D3、第四二极 管D4、第五二极管D5串接在地线GND与按键检测电路273'的输入端KEY之间，按键检测电 路273'输入端KEY与输出端KJC的电压为0. 7V X3 = 2. IV。
[0063] 当对应室内机Γ中按键电路16'的视频监视键K3被按下时，第四二极管D4、第 五二极管D5串接在地线GND与按键检测电路273'的输入端KEY之间，按键检测电路273' 输入端KEY与输出端KJC的电压为0. 7V X2 = 1. 4V。
[0064] 当对应室内机Γ中按键电路16'的报警呼叫键K4被按下时，只有第五二极管D5 串接在地线GND与按键检测电路273'的输入端KEY之间，按键检测电路273'输入端KEY 与输出端KJC的电压为0. 7V XI = 0. 5V。
[0065] 单片机21'的数模转换输入端口 214'的各个输入端分别连接对应分机接口电路 27'的按键检测输出端（即按键检测电路273'的输出端KJC)，单片机21'通过对任何一个 分机接口电路27'的按键检测输出端电压的分析，可以直接得出该分机接口电路27'所对 应的室内机Γ按键电路16'中免提通话键K1、开锁键K2、视频监视键K3、报警呼叫键K4的 状态信息，并据此进行相应的控制操作。
[0066] 短路检测电路28'内部的+12V支路的短路检测输出端和+15V支路的短路检测输 出端分别连接单片机21'的电源检测信号端口 215'上相应的输入端子。短路检测电路28' 内部的+12V支路一方面向单片机21'的电源检测信号端口 215'提供是否外部的+12V用电 回路有短路障碍的信息，另一方面向各个分机接口电路27'提供+12V直流电源。短路检测 电路28'内部的+15V支路一方面向单片机21'的电源检测信号端口提供是否外部的+15V 用电回路有短路障碍的信息，另一方面向各个分机接口电路27'提供+15V直流电源。
[0067] 现以图12所示的短路检测电路28'内+15V支路为例进行说明，其输入端口中 +15VIN及其地线+15VGND两个端子分别与电源转换电路24'的+15V输出端口对应的端子 连接。+15V输入端+15VIN经一个检测电阻R11向外输出+15V直流电源，该+15V直流电 源端+15V与隔离二极管D10的正极连接；隔离二极管D10的负极与稳压二极管Z10的负极 连接；稳压二极管Z10的正极连接基极电阻R13的一端，基极电阻R13的另一端与NPN型 三极管Q1 (例如型号为S8050)的基极和偏置电阻R14的一端连接，三极管Q1的发射极和 偏置电阻R14的另一端连接公共地线GND。三极管Q1的集电极连接+15V短路检测输出端 +15VJC和集电极电阻R12的一端，集电极电阻R12的另一端连接电源转换电路24的+5V输 出端子。公共地线GND分别连接电源转换电路24的+5V地线端子和本电路+15V输出的地 线端子。
[0068] 平时，外部的+15V用电回路没有短路障碍，检测电阻R11上通过的电流有限，检测 电阻R11上的电压降很小，三极管Q1的基极电压高于其导通电压，三极管Q1导通，其集电 极和+15V检测输出端+15VJC的电压为接近公共地线GND电平的低电平。单片机21'的电 源检测信号端口 215'上相应的输入端子电平的低电平。单片机21据此可向外部的+15V 用电回路提供+15V直流电源。
[0069] 当外部的+15V用电回路有短路障碍时，检测电阻R11上通过的电流很大，检测电 阻R11上的电压降很大，三极管Q1的基极电压低于其导通电压，三极管Q1截止，其集电极 和+15V检测输出端+15VJC的电压为接近+5V电平的高电平。单片机21'的电源检测信号 端口 215'上相应的输入端子电平的高电平。单片机21据此可以控制当前处于工作状态中 的分机接口电路27'的开关型电源切换电路274'进入断开状态，停止向外部的+15V用电 回路提供+15V直流电源。
[0070] 短路检测电路28'内+12V支路和+15V支路的电路结构相同，只是内部稳压管的 参数略有不同。+12V支路内部稳压管的参数为9V ;而+15V支路内部稳压管的参数为12V。 短路检测电路28中+12V支路的工作情况与+15V支路相似，不再赘述。
[0071] 以上所述，仅为本实用新型较佳实施例，不以此限定本实用新型实施的范围，依本 实用新型的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本实用新型涵盖的范 围。
【权利要求】
1. 低成本楼宇对讲装置，网络线缆将管理机与一个楼宇的门口机、门锁、电源以及多个 隔离器连接起来，每个隔离器分别经多条内部线缆连接相应的室内机；隔离器中有单片机、 电源转换电路、通信芯片、音视频切换电路和多个分机接口电路；网络线缆上音频信号数据 线及其地线、视频信号数据线及其地线分别与音视频切换电路的主数据端口上对应的端子 连接，音视频切换电路的分数据端口与各个分机接口电路的主数据端口连接，音视频切换 电路的控制输入端连接单片机的第一控制输出端口，单片机的第二控制输出端口的各个控 制输出端分别连接对应分机接口电路的控制输入端，各个分机接口电路分别经过对应的内 部连接线缆与相应住户室内机相连接；分机接口电路内部有音频切换电路、视频切换电路 和8芯插座，分机接口电路主数据端口的音频信号数据线为音频切换电路的第一音频信号 数据线；音频切换电路的第二音频信号数据线与8芯插座上的话音信号线端子相连接；分 机接口电路主数据端口的视频信号数据线为视频切换电路的第一视频信号数据线；视频切 换电路的第二视频信号数据线与8芯插座上的视频信号线端子相连接，音频切换电路的控 制输入端、视频切换电路的控制输入端连在一起，作为该分机接口电路的控制输入端与单 片机第二控制输出端口的对应控制输出端相连接；室内机中有通话电路、显示器、按键电 路、麦克风和喇叭；其特征在于：内部线缆采用8芯线；该室内机中有按键电路，它有四个功 能按键和五个二极管，五个二极管顺次同向串接起来，其中第一二极管的负极接地线、阳极 接第一按键的第一端，第二二极管的阳极接第二按键的第一端，第三二极管的阳极接第三 按键的第一端，第四二极管的阳极接第四按键的第一端，第五二极管的阳极接按键检测数 据线；四个按键的第二端都与地线连接；隔离器中的单片机带有多个模/数转换输入端；隔 离器中的分机接口电路内部有按键检测电路，该按键检测电路的输入端和输出端共同连 接上拉电阻的一端以及本分机接口电路8芯插座上的按键检测数据线端子和单片机模/数 转换输入端口上对应的按键检测输入端，上拉电阻的另一端连接本分机接口电路直流电源 的正极。
2. 根据权利要求1所述的低成本楼宇对讲装置，其特征在于：所述隔离器中还有短路 检测电路，该短路检测电路有+12V支路及+15V支路；所述单片机有电源检测信号端口；该 短路检测电路内部的+12V支路的短路检测输出端和+15V支路的短路检测输出端分别连接 该单片机的电源检测信号端口上相应的输入端子；所述隔离器中的电源转换电路的输出端 口分别向短路检测电路的+12V支路及其地线、+15V支路及其地线供电；该单片机的电源检 测信号端口上相应的输入端子电平的低电平，所述分机接口电路内部还有开关型电源切换 电路，该电源切换电路的输入端口上+12V输入端和+15V输入端分别与该短路检测电路内 +12V支路和+15V支路对应的+12V输出和+15V输出相连接，该电源切换电路输出端口上 +12V输出端和+15V输出端分别与本分机接口电路8芯插座对应的+12V端子和+15V端子 相连接；该电源切换电路控制输入端连接该分机接口电路的控制输入端，并与单片机第二 控制输出端口的对应控制输出端相连接。
3. 根据权利要求2所述的低成本楼宇对讲装置，其特征在于：所述短路检测电路+15V 支路输入端口与电源转换电路的+15V输出端口对应连接，+15V输入端经一个检测电阻向 外输出+15V直流电源，该+15V直流电源端与隔离二极管的正极连接；该隔离二极管的负极 与稳压二极管的负极连接；稳压二极管的正极连接基极电阻的一端，该基极电阻的另一端 与NPN型三极管的基极和偏置电阻的一端连接，该三极管的发射极和该偏置电阻的另一端 连接公共地线；该三极管的集电极连接+15V短路检测输出端和集电极电阻的一端，该集电 极电阻的另一端连接本分机接口电路的直流电源正电极；该公共地线分别连接本分机接 口电路的直流电源地线端子和本电路+15V输出的地线端子；短路检测电路内+12V支路和 +15V支路的电路结构相同，只是内部稳压管的参数略有不同，+12V支路内部稳压管的参数 为9V ;而+15V支路内部稳压管的参数为12V。
【文档编号】H04N7/18GK203912096SQ201420303254
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月9日 优先权日:2014年6月9日
【发明者】郑文芽, 张海峰, 邹克培, 王兵 申请人:厦门尚享电子科技有限公司