摘要：鑒于目前市場上已出現(xiàn)種類繁多的樓宇對講機，介紹了一種利用AT89S52單片機新設(shè)計的對講機分機，并詳細 介紹了各部分電路的設(shè)計與工作原理，最后對語音部分的線路進行了仿真測試。測試結(jié)果表明，該線路失真率低于.市場上 同類產(chǎn)品。同時通過實物測試也說明該機型結(jié)構(gòu)簡單小巧，操作方便，具有良好的實時性和快速性，因此具有良好的實 用性。
關(guān)鍵詞：樓宇；對講機；單片機；仿真測試
1>新型元器件<1
樓宇對講系統(tǒng)是在各單元口安裝防盜門，由小區(qū)總控 中心的管理員總機、樓宇出人口的對講主機、電控鎖、閉門 器及用戶家中的可視對講分機通過專用網(wǎng)絡(luò)組成，以實現(xiàn) 訪客與住戶對講。住戶可遙控開啟防盜門，各單元梯口訪 客通過對講主機呼叫住戶，對方同意后方可進人樓內(nèi)，從 而限制了非法人員進人。同時，若有突發(fā)事件，住戶亦可 通過該系統(tǒng)通知保安人員以得到及時的支援和處理。目 前，市場上樓宇對講機種類繁多，但因其價格昂貴、操作麻 煩等諸多原因，限制了其廣泛應用。本文介紹了一種新型 的對講機分機并詳細介紹了該型分機各部分的設(shè)計，其結(jié) 構(gòu)簡單，操作方便，成本低，具有廣闊的前景。
1分機各部分的設(shè)計
l.i電源
電源的設(shè)計如圖1所示，電源是為了給電路各部分提 供穩(wěn)定有效的工作電壓，圖中尺是一個阻值為5 Q、額定 功率為2 W的電阻，外部輸人一個15 V的電壓，經(jīng)分 壓，對極性電容A,和普通電容C,充電，同時進人 LM7805穩(wěn)壓管，再對極性電容A2和普通電容C2充電。 實驗證明，只要各電容值選擇合適，便會在A點得到12 V
收稿日期：2006-11-24
的電壓值，在B點得到5 V的電壓值，分別提供給語音電 路和單片機作為工作電壓。
圖1 電源設(shè)計
1.2 主控電路
圖2為分機主控電路設(shè)計圖，該機型選用AT89S52單 片機作為控制芯片，具體操作功能通過編寫程序來實現(xiàn)。 如圖，當單元樓梯口訪客通過對講主機呼叫住戶時，其發(fā)出 的信號便經(jīng)過圖右下角的485總線再通過MAX485芯片傳 給單片機，AT89S52單片機收到該信號后就會在程序的控 制下，在P24管腳產(chǎn)生一個高電平，再通過電阻為三極管 Z提供基極電流，T3導通，振鈴工作，發(fā)出聲音，呼叫住戶。 住戶聽到鈴聲后，可選擇3種操作方式：開鎖、監(jiān)視、呼叫。 “開鎖”即給單片機及控制回路發(fā)出命令，直接打開單元門， 讓訪客進來，這一操作適用于緊急情況�！氨O(jiān)視”即打開視 頻設(shè)備，并給安裝在單元門口的攝像頭發(fā)出命令使其開始
以上3種操作，不論住戶進行哪種操作，即AT89S52 單片機的P13，P14，P15三個管腳，不論哪個管腳被嵌拉 成低電平，單片機都會在程序控制下，在P26管腳產(chǎn)生一 低電平，占線指示燈亮，表明住戶分機正在工作。
1.3視頻電路
當住戶進行“監(jiān)視”操作時，則驅(qū)動視頻電路工作，如 圖3所示，在A點加15 V的工作電壓，圖2中“監(jiān)視”鍵按 下，P11 口就會產(chǎn)生一高電平，通過電阻為T,管提供基極 電流，T,導通，T2管也就有了基極電流，T2導通，在 LM7812穩(wěn)壓管的1端口，15 V電壓經(jīng)過一個管壓降仍大 致維持在15V左右，經(jīng)過LM7812穩(wěn)壓管，在3端口就能 得到一個較為穩(wěn)定的電壓值，為顯示器提供穩(wěn)定的工作電 壓，顯示器3，4端口用于接收從攝像頭傳送來的數(shù)據(jù)，這 樣住戶便可通過顯示器看到單元門口的情況。
圖4所示。同理，P10 口產(chǎn)生一高電平導通T2和T3，B點 加12 V電壓，C點就會得到大致12 V的電壓值，為音頻 電路提供工作電壓。
音頻電路的主要部分如圖5所示，圖4中得到的VDD 電壓經(jīng)過穩(wěn)壓處理后再接人該線路。如 圖，住戶在話筒MIC處說話，聲音經(jīng)話筒 處理成為電信號進人線路，經(jīng)過極性電容 C31再進人放大器U6A，其放大倍數(shù)可通 過調(diào)整電阻疋8和疋2的值來實現(xiàn)。信號 經(jīng)U6A放大后到其1端口，再由跟隨器 U6C輸出到D端，再轉(zhuǎn)換為聲音信號，讓 訪客聽到。若訪客說話，其聲音處理成電 信號后則從D端輸入，經(jīng)過極性電容C34 再進人放大器U6C，其放大倍數(shù)可通過調(diào) 整電阻i?45和i?16的值來實現(xiàn)。信號放大 后傳輸?shù)紼點，再轉(zhuǎn)換為聲音信號，經(jīng)揚 聲器輸出，讓住戶聽到。這樣，就實現(xiàn)了住戶與訪客之間 的對話。
2.1 原理圖設(shè)計
電路原理圖如圖1所示。音頻功放模塊以 TPA2012D2為核心，供電通過LD◦輸出3.3 V給芯片， 選擇LDO時要注意能夠提供足夠功率。音頻信號輸出由 卩八尺例和卩八匕取端進入芯片。聲音軟開關(guān)由CPU 通過軟件控制，在用不到喇叭的場合關(guān)閉相關(guān)芯片的工 作，方便實現(xiàn)省電控制。由于喇叭的位置與TPA2012有 一定距離，輸出回路使用磁珠和1 nF電容組成LC濾波 器。功放的增益由GO和G1引腳設(shè)置，本例通過電阻i?„。 和i?139設(shè)置增益為18 dB。
2. 2 PCB板設(shè)計
PCB布局是比較重要的一個環(huán)節(jié)。一個很好的布局 可以得到很好的音頻播放效果。本例采用6層PCB設(shè)
計，PCB圖（局部)如圖2所示。布局時需要注意：
(1)本例采用QFN封裝的TPA2012D2芯片，因此芯 片底部需要有散熱底盤并且接地（圖2芯片中心位置）。
(2)應盡可能將磁珠緊靠TPA2012D2的輸出引腳放 置，然后再用電容來將其接地，并確保電容接地遠離敏感 模擬電路（圖2芯片上方和下方兩路）。
圖2 TPA2012D2電路PCB圖（局部）
3結(jié)語
由本文中的TPA2012D2為核心的功放模塊設(shè)計制作 出的PMP樣機在實際測試中有著比較好的立體聲播放表 現(xiàn)。雖然該電路模塊在整體的PMP硬件電路設(shè)計當中僅 占很小的一個份額，但是他所體現(xiàn)出來的性能直接影響到 產(chǎn)品的整體品質(zhì)。而D類功放效率高、電池使用壽命長、 熱耗散少的優(yōu)點使其在便攜式設(shè)備中的應用更具優(yōu)勢。
