摘要：鉴于目前市场上已出现种类繁多的楼宇对讲机，介绍了一种利用AT89S52单片机新设计的对讲机分机，并详细 介绍了各部分电路的设计与工作原理，最后对语音部分的线路进行了仿真测试。测试结果表明，该线路失真率低于.市场上 同类产品。同时通过实物测试也说明该机型结构简单小巧，操作方便，具有良好的实时性和快速性，因此具有良好的实 用性。

关键词：楼宇；对讲机；单片机；仿真测试

1>新型元器件<1
楼宇对讲系统是在各单元口安装防盗门，由小区总控 中心的管理员总机、楼宇出人口的对讲主机、电控锁、闭门 器及用户家中的可视对讲分机通过专用网络组成，以实现 访客与住户对讲。住户可遥控开启防盗门，各单元梯口访 客通过对讲主机呼叫住户，对方同意后方可进人楼内，从 而限制了非法人员进人。同时，若有突发事件，住户亦可 通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。目 前，市场上楼宇对讲机种类繁多，但因其价格昂贵、操作麻 烦等诸多原因，限制了其广泛应用。本文介绍了一种新型 的对讲机分机并详细介绍了该型分机各部分的设计，其结 构简单，操作方便，成本低，具有广阔的前景。

1分机各部分的设计

l.i电源

电源的设计如图1所示，电源是为了给电路各部分提 供稳定有效的工作电压，图中尺是一个阻值为5 Q、额定 功率为2 W的电阻，外部输人一个15 V的电压，经分 压，对极性电容A,和普通电容C,充电，同时进人 LM7805稳压管，再对极性电容A2和普通电容C2充电。 实验证明，只要各电容值选择合适，便会在A点得到12 V
收稿日期：2006-11-24
的电压值，在B点得到5 V的电压值，分别提供给语音电 路和单片机作为工作电压。
图1 电源设计
1.2 主控电路

图2为分机主控电路设计图，该机型选用AT89S52单 片机作为控制芯片，具体操作功能通过编写程序来实现。 如图，当单元楼梯口访客通过对讲主机呼叫住户时，其发出 的信号便经过图右下角的485总线再通过MAX485芯片传 给单片机，AT89S52单片机收到该信号后就会在程序的控 制下，在P24管脚产生一个高电平，再通过电阻为三极管 Z提供基极电流，T3导通，振铃工作，发出声音，呼叫住户。 住户听到铃声后，可选择3种操作方式：开锁、监视、呼叫。 “开锁”即给单片机及控制回路发出命令，直接打开单元门， 让访客进来，这一操作适用于紧急情况。“监视”即打开视 频设备，并给安装在单元门口的摄像头发出命令使其开始

以上3种操作，不论住户进行哪种操作，即AT89S52 单片机的P13，P14，P15三个管脚，不论哪个管脚被嵌拉 成低电平，单片机都会在程序控制下，在P26管脚产生一 低电平，占线指示灯亮，表明住户分机正在工作。

1.3视频电路

当住户进行“监视”操作时，则驱动视频电路工作，如 图3所示，在A点加15 V的工作电压，图2中“监视”键按 下，P11 口就会产生一高电平，通过电阻为T,管提供基极 电流，T,导通，T2管也就有了基极电流，T2导通，在 LM7812稳压管的1端口，15 V电压经过一个管压降仍大 致维持在15V左右，经过LM7812稳压管，在3端口就能 得到一个较为稳定的电压值，为显示器提供稳定的工作电 压，显示器3，4端口用于接收从摄像头传送来的数据，这 样住户便可通过显示器看到单元门口的情况。
图4所示。同理，P10 口产生一高电平导通T2和T3，B点 加12 V电压，C点就会得到大致12 V的电压值，为音频 电路提供工作电压。

音频电路的主要部分如图5所示，图4中得到的VDD 电压经过稳压处理后再接人该线路。如 图，住户在话筒MIC处说话，声音经话筒 处理成为电信号进人线路，经过极性电容 C31再进人放大器U6A，其放大倍数可通 过调整电阻疋8和疋2的值来实现。信号 经U6A放大后到其1端口，再由跟随器 U6C输出到D端，再转换为声音信号，让 访客听到。若访客说话，其声音处理成电 信号后则从D端输入，经过极性电容C34 再进人放大器U6C，其放大倍数可通过调 整电阻i?45和i?16的值来实现。信号放大 后传输到E点，再转换为声音信号，经扬 声器输出，让住户听到。这样，就实现了住户与访客之间 的对话。
2.1 原理图设计

电路原理图如图1所示。音频功放模块以 TPA2012D2为核心，供电通过LD◦输出3.3 V给芯片， 选择LDO时要注意能够提供足够功率。音频信号输出由 卩八尺例和卩八匕取端进入芯片。声音软开关由CPU 通过软件控制，在用不到喇叭的场合关闭相关芯片的工 作，方便实现省电控制。由于喇叭的位置与TPA2012有 一定距离，输出回路使用磁珠和1 nF电容组成LC滤波 器。功放的增益由GO和G1引脚设置，本例通过电阻i?„。 和i?139设置增益为18 dB。

2. 2 PCB板设计

PCB布局是比较重要的一个环节。一个很好的布局 可以得到很好的音频播放效果。本例采用6层PCB设
计，PCB图（局部)如图2所示。布局时需要注意：

(1)本例采用QFN封装的TPA2012D2芯片，因此芯 片底部需要有散热底盘并且接地（图2芯片中心位置）。

(2)应尽可能将磁珠紧靠TPA2012D2的输出引脚放 置，然后再用电容来将其接地，并确保电容接地远离敏感 模拟电路（图2芯片上方和下方两路）。
图2 TPA2012D2电路PCB图（局部）
3结语