摘 要：
智能住宅小區(qū)一卡通系統(tǒng)設(shè)計的特點是以當(dāng)代先進(jìn)的非接觸智能卡技術(shù)，結(jié)合計算機通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)等的一個先進(jìn)的應(yīng)用系統(tǒng)。作為住戶的一卡通管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)住宅小區(qū)物業(yè)管理、樓宇出入、登記、查詢、電梯控制、停車管理、區(qū)內(nèi)購物、娛樂消費、記帳、結(jié)帳、統(tǒng)計等的一體化和自動化。
住宅小區(qū)智能化是社會發(fā)展的需要，是經(jīng)濟、科技發(fā)展的產(chǎn)物。改革開放以來，我國在經(jīng)濟高速發(fā)展的前提下，住宅建設(shè)取得了歷史性的重大突破。經(jīng)濟發(fā)展了，國民生活日益富裕起來，大部分人都有房住了，并相當(dāng)一部分人已開始追求住房環(huán)境的舒適與安全。住宅的建設(shè)也從追求“數(shù)量”，逐漸過渡到 “數(shù)量”與“質(zhì)量”并重，這也是整個國際社會發(fā)展的趨勢。住房環(huán)境必須依靠高科技來實現(xiàn)，目前，智能化住宅建設(shè)已被提上建設(shè)日程。
從實際的使用和對用戶的便利來講，一卡通系統(tǒng)是智能小區(qū)的重要組成部分，而且不管從智能小區(qū)的現(xiàn)狀或是未來的發(fā)展方向看，智能小區(qū)一卡通系統(tǒng)在小區(qū)智能化建設(shè)中都是最關(guān)鍵的集安防與信息處理的系統(tǒng)。這也是由于人類對住宅智能化的具體要求以及一卡通系統(tǒng)在智能住宅中的作用所決定的。
智能住宅小區(qū)一卡通系統(tǒng)設(shè)計的特點是以當(dāng)代先進(jìn)的非接觸智能卡技術(shù)，結(jié)合計算機通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)等的一個先進(jìn)的應(yīng)用系統(tǒng)。作為住戶的一卡通管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)住宅小區(qū)物業(yè)管理、樓宇出入、登記、查詢、電梯控制、停車管理、區(qū)內(nèi)購物、娛樂消費、記帳、結(jié)帳、統(tǒng)計等的一體化和自動化。
一卡通系統(tǒng)組成
從一卡通系統(tǒng)的用途來看，一般可把小區(qū)一卡通系統(tǒng)分為兩部分，一部分是小區(qū)安防一卡通，一部分則是作為電子錢包應(yīng)用。目前大中小城市的住宅小區(qū)中幾乎都配置了小區(qū)安防一卡通系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括門禁、電梯智能控制、電子巡更、停車管理等。而作為電子錢包應(yīng)用的消費系統(tǒng)，也慢慢的在智能小區(qū)中普及起來。而電梯智能控制系統(tǒng)，作為一個新興的IC卡智能控制系統(tǒng)，正在高檔住宅小區(qū)及辦公樓等場所中“流行”起來。一方面，它是集非接觸式IC卡技術(shù)，自動控制技術(shù)，計算機應(yīng)用于一體的智能化應(yīng)用系統(tǒng)，它完全符合了高檔住宅小區(qū)或辦公樓的高安全性要求，它可以拒絕外來人員隨意進(jìn)入樓內(nèi)，也可以約束持卡人只能到達(dá)自己所在的樓層，比以往任何手段都更有效地防止了樓內(nèi)住宅或辦公區(qū)受外界閑雜人員的騷擾；而另一方面，由于其自身的控制原理，它是一套完全獨立于電梯本身控制系統(tǒng)的智能系統(tǒng)，它的設(shè)計與施工都無需對原來的電梯系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的改動，只需在電梯轎箱內(nèi)的按鈕面板處進(jìn)行簡單的接線，便可以實現(xiàn)使用IC卡對電梯進(jìn)行控制。所以，它可以應(yīng)用于任何樓棟的電梯，不管電梯是否已經(jīng)投入使用之中，都可以進(jìn)行方便的改造和開通使用。而且，當(dāng)該IC卡控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，只需停掉IC卡控制器電源，電梯便可恢復(fù)到自身的正常運行狀態(tài)。
IC卡電梯控制系統(tǒng)簡述
現(xiàn)在許多高檔樓宇中都配置上了IC卡電梯控制系統(tǒng)，業(yè)主手持IC卡，刷卡進(jìn)入大堂門的同時，召喚電梯至首層，進(jìn)入電梯后在轎廂中刷卡，IC卡電梯控制系統(tǒng)會激活電梯轎廂控制鍵盤的相應(yīng)按鈕，便會把你運送到你所在的樓層。
IC卡智能電梯控制系統(tǒng)是由電梯智能控制器、IC卡刷卡器、通訊轉(zhuǎn)換器、管理PC、管理軟件、發(fā)卡器等設(shè)備組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，布線方便，施工周期短，維護(hù)便捷。智能控制器有自檢電路，如出現(xiàn)故障會報警后自動切斷電源，使電梯正常運行。
該系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)為RS485總線，通訊距離可達(dá)1200米，控制器安裝在電梯轎廂上頂上，聯(lián)網(wǎng)線沿著電梯隨行電纜帶進(jìn)行布線，該聯(lián)網(wǎng)線必須使用超五類型，可有效防止電梯運行中的信號干擾，且每隔1至2米扎一綁帶固定在隨行電纜帶上，防止電梯升降過程中把線扯斷。控制器還預(yù)留了TCP/IP接口，可直接接入小區(qū)的局域網(wǎng)中，以與上位PC機進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
控制器可外接兩個IC卡刷卡器，分別安裝在轎廂中和電梯廳首層或單元樓大堂外（與單元門門禁共用一個讀卡器），首層電梯廳讀卡器和單元門外讀卡器可以并聯(lián)接入智能電梯控制器中。業(yè)主在單元門外或首層電梯廳進(jìn)行刷卡召喚電梯至首層，業(yè)主進(jìn)入電橋轎廂，再在轎廂內(nèi)讀卡器進(jìn)行刷卡，IC卡控制器便會判斷持卡業(yè)主所在層面，以便激活該樓層按鈕，這時便能按動相應(yīng)按鈕，電梯就能把你運至該層面。
另外，針對物業(yè)管理部門，可設(shè)置管理卡和清潔員工卡等，各種卡有不同的權(quán)限，可到達(dá)樓層也各不相同，比如管理卡一刷卡，便可激活所有樓層電梯按鈕，管理員可按動按鈕到達(dá)任何一層。又如某位清潔工阿姨負(fù)責(zé)十至十五層的清潔工作，該阿姨在電梯轎廂內(nèi)刷卡，便可自動激活十至十五層的電梯按鈕，按下所要到達(dá)的樓層按鈕便可到達(dá)相應(yīng)的樓層，但除了這六個層面的按鈕，其它層面的按鈕都未被激活，所以按下無效。
智能電梯控制系統(tǒng)軟件平臺采用模塊化設(shè)計，其界面基本為圖標(biāo)按鈕顯示，操作簡單，只需使用鼠標(biāo)在界面上輕擊按鈕，便可完成大部分的系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集等操作。其管理功能強大，可對電梯運行狀態(tài)實現(xiàn)實時監(jiān)控。
前言
隨著人民生活水平的提高，人們對智能小區(qū)的要求也提高了。從城市、小區(qū)環(huán)境規(guī)劃來看，為了提供小區(qū)住戶一個開放、自然的空間，創(chuàng)造一個整體“安全、方便、文明”小區(qū)，建立一套行之有效的樓宇數(shù)碼可視對講系統(tǒng)更是十分必要；目前房地產(chǎn)市場竟?fàn)幦找婕ち?，如何提高房屋的附加值，增加房屋的賣點亦是房產(chǎn)商關(guān)注的重點；在提高物業(yè)管理水平和維護(hù)社會安定起到重大的作用。
樓宇對講系統(tǒng)是當(dāng)今小區(qū)普遍應(yīng)用的管理手段之一。它能夠在第一時間以圖像、聲音形式，業(yè)主與訪客之間進(jìn)行溝通，從而有效地做出快速反應(yīng)。對于社區(qū)的安全與管理提供了極大方便。
在考慮小區(qū)安全與物業(yè)管理中引進(jìn)樓宇對講系統(tǒng)，用完備的現(xiàn)代化管理手段和設(shè)備，可實現(xiàn)綜合管理的目標(biāo)。我們根據(jù)要求在系統(tǒng)的設(shè)計中，力求系統(tǒng)的先進(jìn)性，可靠性，實用性和擴展性。同時體現(xiàn)了如下原則：
1、可行性和適應(yīng)性
系統(tǒng)要保證技術(shù)上的可行性和適應(yīng)性。
2、實用性和經(jīng)濟性
系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)始終貫徹面向應(yīng)用，注重實效方針，堅持實用、經(jīng)濟的原則。
3、先進(jìn)性和成熟性
系統(tǒng)設(shè)計既要采用先進(jìn)的技術(shù)的概念、技術(shù)和方法，又要注意結(jié)構(gòu)、設(shè)備、工具相對成熟。能反映當(dāng)今的技術(shù)先進(jìn)水平，而且具有發(fā)展?jié)摿Α?
4、開放性和標(biāo)準(zhǔn)性
系統(tǒng)功能不斷擴展的需求，必須追求系統(tǒng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)性。
5、可靠性和穩(wěn)定性
考慮技術(shù)先進(jìn)的同時，還應(yīng)從設(shè)備性能技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。
6、可擴展性和易維護(hù)性
為了適應(yīng)系統(tǒng)變化的要求，必須充分考慮以最簡單的方法，最低的投入，實現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)和擴展。
系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)
● 小區(qū)樓宇對講系統(tǒng)的主要設(shè)計性能要求；
● 樓宇對講系統(tǒng)用戶和控制中心要求；
● 公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及公安部對安全防范工程管理要求；
● GA28-92,1992-01-01有關(guān)場所風(fēng)險等級和安全防護(hù)級別的規(guī)定；
● GA/T269-2001中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——可視對講系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)總體設(shè)計
花園為一高檔居住小區(qū)，2個單元住宅，小區(qū)住戶總共為114戶。要求可視數(shù)碼對講系統(tǒng)。小區(qū)整體使用黑白可視系統(tǒng)進(jìn)行配置，器材使用QK-003A系統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計。系統(tǒng)門口機使用歐式數(shù)碼主機，智能化編程設(shè)計，室內(nèi)分機采用可視分機。
單 元 方 案
每個單元門口使用一臺單元可視對講門口機。門口機全數(shù)字化編程，并安裝低照度黑白攝像頭。來訪者通過門口機呼叫住戶，住戶室內(nèi)分機上可顯示來訪者圖象。根據(jù)住戶的意愿決定接聽或者不接聽。當(dāng)與來訪者進(jìn)行雙向通話并確認(rèn)來訪者身份之后，可遙控開啟樓下防盜門的電控鎖，來訪者進(jìn)入。
系統(tǒng)性能簡介
本系統(tǒng)為全數(shù)字化編程樓宇對講系統(tǒng)?？煽刂贫噙_(dá)500套樓寓對講門口機，安裝方式全部采用總線制（含視頻線，可視與不可視兼容）。視頻和音頻電路上完全隔離互不干擾，用戶線短路，不影響整個系統(tǒng)工作,用戶分機短路開路可由主機檢測到并有提示音提示。 易于排查及檢修。主機到用戶分機均為三總線結(jié)構(gòu)，分別為電源線，視頻線，公共線。視頻和音頻電路完全隔離， 振鈴聲不會干擾視頻產(chǎn)生圖像條紋，視頻也不會干擾音頻產(chǎn)生交流聲?？梢曄到y(tǒng)和非可視系統(tǒng)兼容普通分機和可視分機，可以混合安裝，如果整個系統(tǒng)為非可視的，去掉相應(yīng)的可視部分即可。直按系統(tǒng)和編碼系統(tǒng)，其樓層譯碼器，普通分機\可視分機可以通用。對于工程商來說可以減少庫存品種，提高效益。門口主機：主機模塊、直按、編碼、可視通用，加上不同的鍵盤和數(shù)碼管顯示，可構(gòu)成直按系統(tǒng)主機和編碼系統(tǒng)主機。
主機芯片采用控制功能強大的BPC09XX系列，主機控制芯片共有16種不同組合的工作方式，以現(xiàn)場可選擇的方式提供給用戶，可以滿足不同用戶的喜好和使用習(xí)慣。其中有鈴聲二種：可選譯碼器編碼方式，二種可選響鈴方式，自動控制和按鈕二種可選，譯碼器每層一個或八戶二個。編碼主機控制芯片具有現(xiàn)場可編程功能，即很多參數(shù)在現(xiàn)場可通過鍵盤進(jìn)行修改，以滿足不同用戶的需求，具有三十多個設(shè)置命令，十多個錯誤代碼提示。這么多的設(shè)置命令并不意味安裝或使用上繁瑣，實際上不需要任何設(shè)置即可使用，只是當(dāng)你有個性化的要求時，則這些設(shè)置命令給你提供了極大的方便，編碼主機可設(shè)置的項目有管理員密碼譯碼器編碼方式：振鈴時間\鈴聲種類\對話時間\振鈴?fù)Ｖ购蟮却龝r間\開鎖時間\開鎖后等待時間\待機時數(shù)碼管顯示方式\密碼開鎖錯誤時鍵盤鎖定時間\用戶開鎖密碼\公用開鎖密碼\撥號位數(shù)選擇\字母顯示位數(shù)\萬能編碼表\編輯禁止呼叫設(shè)定等。
1. 來訪者通過室外主機和室內(nèi)分機可以雙向通話，并可以看到來訪者的圖像。
2. 來訪者進(jìn)入小區(qū)單元門口前，可在門口主機撥通住戶分機，住戶室內(nèi)分機振鈴，且住戶可在室內(nèi)分機屏幕看到來訪者，以此判斷是否接見來訪者，若想接見可與來訪者通話，按開鎖鍵即可實現(xiàn)遙控開鎖。來訪者進(jìn)入單元樓門后，防盜門可在閉門器的作用下自動關(guān)閉，若不接見來訪者可不提話機與來訪者通話，避免不必要的打擾，確保小區(qū)內(nèi)部的安寧。
3. 通過按室內(nèi)可視分機的“監(jiān)視”鍵,可隨時觀察室外的情況。
4. 門口機有提示，操作更人性化。
5. 系統(tǒng)可視對講與非可視對講兼容，可根據(jù)業(yè)主要求進(jìn)行可視系統(tǒng)的加裝。
6. 門口機內(nèi)置紅外攝像頭，白天和黑夜均可攝取清晰圖像。鍵盤具夜光裝置，方便夜間操作。
系統(tǒng)關(guān)鍵器件和關(guān)鍵技術(shù)
1.PIC16C57 單片機
本機芯片選用美國Microchip公司生產(chǎn)的PIC16C57單片機，這種芯片CMOS工藝制造功耗低，I/O端口有較大的帶載能力，拉出電流可達(dá)25mA可簡化外圍電路。采用精簡指令集RISC，僅33條指令易于編程，執(zhí)行速度高，具有看門狗WDT防止程序跑飛，另具有程序加密性好、價位低廉等優(yōu)點。PIC16C57在本系統(tǒng)中經(jīng)軟件開發(fā)完成以下功能鍵：
（1）盤掃描數(shù)碼管驅(qū)動顯示。
（2）編碼信號合成。
（3）分機狀態(tài)識別。
（4）振鈴信號生成。
（5）系統(tǒng)設(shè)置。
（6）開關(guān)信號處理。
（7）密碼開鎖等。
2.比較器分機狀態(tài)檢測
本系統(tǒng)的許多分機狀態(tài)檢測，如分機是否存在、是否短路、摘機或掛機等都是通過比較器進(jìn)行的。通過編程，設(shè)置成輸入方式，軟件在適當(dāng)?shù)臅r候檢測比較器的輸入狀態(tài)，便可判斷出分機的工作狀態(tài)。
3.譯碼器件及原理
本系統(tǒng)樓層譯碼器選用臺灣HOLTEK公司生產(chǎn)的譯碼，芯片共有256種不同狀態(tài)的組合，DIN為串行編碼信號。
4.外存儲器EEPROM及其作用
本系統(tǒng)外存儲器采用美國MICROCHIP公司生產(chǎn)的可擦寫串行總線低功耗型存儲器，其總線結(jié)構(gòu)為IC總線，容量為512個字節(jié)，掉電可保存數(shù)據(jù)200年，壽命為擦寫次數(shù)100萬次。
本系統(tǒng)利用24LC04B來存儲用戶密碼及系統(tǒng)運行參數(shù)，如編碼方式序號、振鈴時間、對話時間、這就是本系統(tǒng)為可編程系統(tǒng)的關(guān)鍵。
在本系統(tǒng)中，把24LC04B每2個字節(jié)分配給一個地址號，即作為16位的存儲器使用，每個地址可存儲四個十進(jìn)制數(shù)，因此本系統(tǒng)使用四位的開鎖密碼。

5.開鎖密碼及系統(tǒng)參數(shù)處理方法
系統(tǒng)存于外存儲器中的密碼和系統(tǒng)參數(shù)，應(yīng)該可以讓用戶通過鍵盤進(jìn)行修改或讀取，才能體現(xiàn)系統(tǒng)為可編程系統(tǒng)。軟件處理上，應(yīng)規(guī)定各種操作格式。本系統(tǒng)規(guī)定鍵盤輸入的第一位若為“*” ，則表示要修改密碼或參數(shù)，軟件轉(zhuǎn)到相應(yīng)的模塊處理，為防止系統(tǒng)參數(shù)被住戶誤改，軟件上僅允許管理員才能修改系統(tǒng)參數(shù)。本系統(tǒng)的管理員密碼為最高權(quán)限密碼。
系統(tǒng)可靠性對策
樓宇對講系統(tǒng)是一種公共安防產(chǎn)品,使用環(huán)境惡劣，使用人員多，其可靠性直接影響到產(chǎn)品的成敗。本系統(tǒng)的核心器件PIC的選用應(yīng)考慮工作溫度，一般應(yīng)選用工業(yè)級產(chǎn)品,其工作溫度范圍-40 度至+85 度。在PCB布線時應(yīng)注意單片機及其外圍電路和音頻部分的地線合理安排，避免單片機工作時干擾，音頻電路系統(tǒng)地線應(yīng)采用大面積鋪地，我們已設(shè)計好的PCB板采用雙面鍍金板，除了MIC和喇叭不在板上，其他所有的器件包括鍵盤開關(guān)、接線端子等均在同一塊PCB上，因此在防震、耐蝕、維護(hù)的方便性等方面具有很好的性能，使本系統(tǒng)的適用性好、可靠性高。