由系统框图可以看出,系统主要由门口机和室内机组成,门口机和室内机之间通过电力线通信。安装该装置时,只需将电力线接口模块插到电网中即可使用,简单方便,无需重新布线。
2.2 系统的工作过程
系统的工作过程为:当来人在楼宇入口通过室外机按下住户房号键时,控制器将其转变成ID码发送给室内机,室内机接收到与自己相同的ID码后进入工作状态,控制电子门铃产生铃声,同时开放可视对讲,并且对视频信号和音频信号进行30 s定时。若主人不在家,则30 s后启动模拟摘挂机电路并播放提示音提示访客留言;若通过视频辨认不接见来人,则关闭视频及音频信号;若决定接见来人,则摘机。若室内机检测到已经摘机,则终止30 s定时进入通话状态。主人的话音通过室内机的麦克风传输到门口机的通话控制模块处理后送扬声器;而来人的话音则通过门口机的麦克风传输到室内机通话控制模块后送扬声器,完成通话。主人若接见来人,则按下开锁键,室内机检查到后,输出开锁信号到门口机的开锁模块,电控锁动作,门被打开。主人挂机,室内机检测到挂机信号,则输出关闭视频及音频信号,复位到初始状态。
除以上基本功能外,系统还具备语音留言、指纹开锁、智能报警和设置无人状态等功能。
3 系统设计与实现
3.1 硬件设计
3.1.1 门口机设计
门口机安装在楼宇的入口处,如图2所示。具有指纹开锁、呼叫按键、对讲、摄录像等功能,它以AT89C51单片机作为核心,配以指纹识别[4]、视频采集与控制、矩阵按键、电力线接口、电控开锁等模块组成。系统采用TI公司的定点DSP芯片TMS320C642完成指纹信息的采集、预处理和识别。指纹传感器采用FPS2000。视频采集的摄像头选用CCD(Chang-Coupled Device)摄像头,工作电压为12 V直流电压,由系统电源供电,装在单元楼门特制的防护门上。矩阵按键选用3×4行列式非编码键盘,用键盘扫描方法实现一个单元12个住户按键的选择控制,从而控制相应继电器的闭合和断开,实现视频信号和音频信号的采集传输。用户可以通过指纹开锁,也可通过室内机发送开锁信号实现开锁。
3.1.2 室内机设计
室内机安装在用户室内,具有对讲、图像显示、报警、录放音、电控开锁等功能如图3所示。主要由视频显示模块、电控开锁、语音通路、语音录放、模拟摘挂机和振铃电路、报警模块等几部分组成。视频显示采用7″彩色液晶显示。语音录放使用ISD25120完成播放语音提示和留言信息存储。当家中无人时,系统可实现模拟摘挂机并自动播放语音提示访客留言。当系统挂机后来客长时间在门口逗留可发出报警音。