一种新颖的1+1 线制楼宇对讲系统(上)

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      在以往国内非可视楼宇对讲市场中，3+1线制的系统占据了绝大部分的市场，但近几年来，随着技术的进步，新型的1+1线制的非可视楼宇对讲系统越来越受到工程商和用户的欢迎，逐渐取代了3+1线制的系统，成为很多地区用户的首选。1+1线制的非可视楼宇对讲系统相对于3+1线制的系统有以下几点非常重要的优势：1.安装线材较少，接线线头少，这对今天深陷线材价格暴涨漩涡的工程安装商来说，是一个极大的福音；
2.分机两线制无极性入户，接线安装极为简单，可大大提高安装效率；3.户户完全隔离，某一住户分机故障不会影响其它住户，可大大减轻安装调试和日后维护的工作量，不用像3+1线制系统那样得一户挨一户地检查分机查找短路故障，这个优势是3+1线制系统永远无法比拟的；4.访客按一下房号键，住户分机可持续振铃，不用一直按住房号键，3+1线制系统如果要实现这个功能，分机成本将大幅上升。

      目前市场上主要有两种方案实现1+1线制楼宇对讲系统：方案一是用两个三极管配合而成的自锁电子开关电路，具体电路参见图1。该电路的最大问题是由于三极管有很大的温度漂移系数导致电子开关工作容易受到环境温度的影响而变得不稳定，具体表现为系统在夏天温度比较高时容易窜号，在冬天温度低时又容易出现开锁或挂机工作不正常等故障。方案二是用一块单片机芯片的IO口组成扫描电路，利用软件实现房号按键的检测和各户分机的选择。该方案可彻底解决方案一的问题，但如果系统的户数比较多（例如4X8），必须使用具有12个IO口以上的单片机芯片，芯片的价格会比较昂贵，造成系统价格比较高。以上的问题现在已经制约了1+1线制楼宇对讲系统更大范围的推广。

图一

    本文介绍一种利用市面上及其普通、价格低廉的八位D锁存器（D触发器）74HC373系列通用逻辑芯片来实现楼宇对讲系统的户选功能，提供一种工作稳定可靠、造价低廉、便于生产的1+1线制楼宇对讲系统的实用解决方案。

图二

    图2是通用逻辑集成电路中单路D锁存器、D触发器的逻辑图，HC373八D锁存器的功能参见表1，HC374八D触发器的功能参见表2。

表一 HC373八D锁存器的功能

表二 HC374八D触发器的功能

    在表1和2中，H：高电平；L：低电平；|：低到高电平跳变；Q0：该行所示的稳态输入条件建立前Q的电平；X：任意电平；Z：高阻态。

图三

      图3是利用D锁存器或D触发器设计的直按式楼宇对讲装置的功能方框图，本电路设有复位电路1、房号按键阵列2、按键检测电路3、脉冲产生电路4、通话电路5、振铃电路6、户选电路7、分机摘挂检测电路8、通话振铃选择电路9、电流源电路10、分机接口电路11和开锁电路12。复位电路1的作用在于当主机上电、错误按键或分机通话时间过长时去触发脉冲产生电路4和户选电路7，以关闭分机接口；按键检测包括两个按键以上错误检测；脉冲产生电路4可生成D锁存器或触发器的LE信号；电流源电路10为分机提供一个稳定的工作电流；分机接口电路11连接各个房号对应的分机；开锁电路12用于检测住户分机的开锁信号并打开防盗门的电控锁；户选电路7是本1+1线制系统的核心。

    本电路的工作原理是，当系统上电后，复位电路1触发脉冲产生电路生成一个LE信号，由于此时没有任何房号按键按下，户选电路7将关闭所有分机接口，所有分机都不能与主机通话、开锁。当房号按键阵列2中有且只有一个按键被按下时，按键检测电路3第一路去触发脉冲产生电路4生成一个LE信号，户选电路7把当前按下的按键锁存输出，接通对应房号的分机；第二路触发振铃电路6产生振铃信号，通过通话振铃选择电路9向分机输出；第三路触发复位电路1中的延时部分进行计时，当分机通话时间超过设定的时间后自动复位，避免分机挂机没挂好造成的隐私泄漏。住户听到自己的分机振铃后摘机，摘挂机检测电路8通过通话振铃选择电路9选通本装置通话电路5，此时分机可以跟主机进行通话。如果住户按下分机上的开锁键，开锁电路12将检测到并输出开锁信号打开电控锁。住户挂机后主机复位，等待下一次操作。