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第2章 硬件部分的选择
第2.1节 单片机的选择
单片机指的是集成在同一块芯片的一个完整的系统。即使所有功能都集成在同一快小小的芯片中，但是他有完整的内存、外存、CPU和外部总线系统。同时集成定时器、时钟、通讯接口等外围的设备。并且现在有很强大的单片机甚至还可以将图像、网络、声音等输入输出系统都集在一起。根据设计的需求以及对单片机功能，本设计将采用的美国ATMAL研究52单片机。
AT89C52单片机是一款高性能，低电压的CMOS8位微控制器，此单片机是由美国ATMAL研究出的，可编程只读存储器芯片包含4K反复擦除（PEROM）、随机存取数据存储器（RAM）和128bytes。
52单片机提供常用的标准功能：4k字节Flash闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，两个十六位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但RAM，定时/计数器串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作指导下一硬件复位[1]。
AT89C52主要性能参数：
? 它与MCS-51产品指令系统完全兼容 ? 4k字节可重擦写的闪速存储器 ? 1000次擦写周期
? 全静态操作：0Hz~20MHz ? 三级加密程序存储器 ? 256*8字节内部RAM ? 32个可编写I/O口 ? 2个十六位定时、计数器 ? 6个中断电源
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? 可编程串行UART通道 ? 低功耗空间和掉电模式
第2.2节 语音电路的全双工与半双工选择
通信的半双工是，只有同一根传输线的使用，它既作发送又作接受，虽然不同的信号可以同一根传输线上两个方向传送，但是，通信的双方不可能能同时接受与发送信号，此传送方式就是指半双工。当采用半双工方式通信时，系统两端的接收器和发送器通过收收和发送开关转接到同一根通信线上，从而进行了方向的切换，因此它会产生一些产生时间延迟，但是它的电路设计起来相对简单，并且还节省了资源。很适合在楼宇中用来对讲的使用[2]。
当数据的发送和接收出现分流时，分别会由两根传输线同时，这时的双方都能够在同时进行发送操作以及接收操作，全双工通信就是这样的传送方式。全双工方式时，这里的通信系统两端都设置了接受和发送器，所以它能控制数据在同一时刻两个方向上通信。全双工通信方式不需要进行方向的切换，所以它没有切换操作，因此不会产生的时间延迟。全双工通信方式要求通讯两端都有接受和发送器，并且还需要2 根数据传送线传送通信信号。虽然全双工通信方式看起来比较方便，但是全双工通信时的电路在设计时会比较复杂，并且在楼宇对讲中应用起来会很浪费[2]。
由于本设计只是在楼宇中小范围的进行信号的传输，因此在信号的传输方式上本设计采用的是半双工的通信方式。
第2.3节 有线系统与无线系统的选择
有线系统是指，所有的部件都会是用看的见的电线进行连接起来出现在系统中，在需要距离比较长时，采用有线的方式会比较浪费，而且在现场接线时的工作量会相对比较大，但是采用有线的方式工作性能相对稳定、可靠、抗干扰能力强，所以有线的传输方式适合中小型电路中应用。
无线系统就是没有看到在系统线路连接，接收和发射装置主要是依靠无线信号进行传输。虽然有线的方式使用和现场操作以及维护起来比较方便，但无线的电路设计比有线的复杂很多，并且性能不一定可靠，抗干扰能力比较弱。
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在语音通话完成设计的三个主要功能，开锁和报警功能，和对讲系统，当使用无线方式传输的要求会很高，特别是语音呼叫功能，要求无线系统可以依靠和抗干扰能力强，且成本将是非常高的无线传输在住宅建筑中的使用。
因为，本设计采用的是有线通信的方式
第2.4节 硬件选择的总结
在每个单元门和用户安装家用对讲系统楼宇对讲系统，用于实现用户之间的对讲从而身份识别讲，住户可以通过远程控制系统开放的房子的门，从而防止不法人员进入单元楼。通过对本设计的研究与实践，可以使从课本上学到的只是具体化，体现在现实生活中。在现实中能够广泛的应用，防止非法人员进入到住宅内，能够有效的起到防盗的作用。
本设计主要实现的功能流程是，当单片机复位后，它会进入正常的工作状态，之后不断的扫描单元门口的键盘，当其接收到键盘传来的房号编码信息后，它将实数改变代码信息转换成串行信号，和电路可将家庭延伸，一个74ls688比较器的延伸，从单片机的信号以预定的代码相比较，如果两个都是平等的，此时比较器会输出一个控制信号，传达到预设的驱动，从而驱动对应的开关打开音频电路实现通话。这一次是由单片机74ls688比较器状态扩展名确定存在或不存在，是否短路，开放和空。当检测到分机的存在时，单片机会送出一个信号驱动振铃，此时分机会振铃；当检测不到时，则单元主机复位并且发出提示音；连续检测单片机74ls688比较器，从而区分扩展是否回答，因为没有人回答在预先设定的时间，自动关闭复位；当在预设时间有应答，单片机将停止发送振铃，并打开电路；当主机收到开锁指令之后，会输出一个开锁的信号，从而驱动门锁执行开锁动作。由于在功能流程中的功能，根据对完成功能要求采购所需要的硬件。
本设计是采用小区单元式的对讲系统，课在各个单元门口和住户家中分别安装，可用以实现对访客验明身份，住户主人可以遥控开启住宅放到门， 由此可以很有效地防止不法分子进入住宅楼和住户家中实施犯罪。 通过对本设计的研究与实践，不仅可以使我们从课本上学到知识具体化，而且在现实中还能得到广泛的应用，防止不法分子进入住宅内。
综合上所述，本设计的主控部分采用AT89C52单片机，语音部分采用半双工的
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通信，而硬件连接时由于要求不高将采用有线的方式传输信号。这样就从设计要求和性能方面都能达到不错的效果。
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第3章 硬件的电路设计与实现
本设计主要是由系统软件设计和硬件电路的设计两部分组成，在硬件电路部分中，主要是介绍硬件电路的组成、硬件电路的工作原理和在硬件设计时所用到的元器件。
由设计要求，电路分为主板和副班。所用到的元器件如下表3.1、3.2：
表3.1 主板原件清单
名称 CPU 晶振 电阻 收发器 电容 40引脚插针 4.7K 电阻 按键 DCJACK 电源坐子 红LED 灯 功放模块 9PIN排线 电路铜板 USB电源线 0.36MM 接线座子 O.25W 喇叭 麦克风
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数量 单价 1 1 3 1 2 1 2 2 1 1 1 3 1 1 3 1 1 STC89C52RC 12MHZ 1K MAX485 30pf
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