1 分机各部分的设计

　　1.1 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R1是一个阻值为5Ω、额定功率为2 W的电阻，外部输入一个15 V的电压，经R1分压，对极性电容A1和普通电容C1充电，同时进入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。

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T3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工作，然后通过安装在家中的显示器让住户看到单元门口的情况，即看看是谁来访，这一过程的实现是通过驱动P11口输出电路来实现的，如图3所示。"呼叫"即启动音频线路与访客进行通话，这一过程的实现是通过驱动P10口输出电路来实现的，如图4，图5所示。

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T1管提供基极电流，T1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。

　　1.4 音频电路

　　当用户进行"呼叫"操作时，则驱动音频电路工作，如图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入该线路。如图，住户在活筒MIC处说话，声音经话筒处理成为电信号进入线路，经过极性电容C31再进入放大器U6A，其放大倍数可通过调整电阻R38和R42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再进入放大器U6C，其放大倍数可通过调整电阻R45和R46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 仿真测试

　　2.1 波形测试

　　首先，利用Multisim软件对线路进行输入输出波形测试。人声频率大致在90～3 000 Hz范围内，本文中选用1 000 Hz作为测试频率，如图5所示，在MIC端输入1 000 Hz的正弦波，相当于住户对访客说话，调整R38和R42的阻值使U6A的放大倍数为12，则在D端得到的输出波形如图6所示

若访客对住户说话，相当于在D端输入一正弦波，调整R45和R46的阻值使U6B的放大倍数为2，亦可在E端得到一输出波形，如图7所示。

由于消噪电容C35的作用，输出波形较之输入波形可能会有所时延，可通过调整C35电容值的大小来控制时延。
2.2 实物测试

　　将该线路各部分制成线路板，组装制成整机，并编写程序烧写进AT89S52单片机，在实验室进行了完整的测试。测试结果表明，该机型音质良好，实时性好。

　　3 结 语

　　该线路在实验室已通过测试。结果表明，该机型结构小巧，声音经放大后真实性良好，无杂音，实时性好，达到了设计的日的。