摘 要：
智能住宅小區(qū)一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以當(dāng)代先進(jìn)的非接觸智能卡技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)等的一個(gè)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(shí)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(gòu)物、娛樂(lè)消費(fèi)、記帳、結(jié)帳、統(tǒng)計(jì)等的一體化和自動(dòng)化。
住宅小區(qū)智能化是社會(huì)發(fā)展的需要，是經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的產(chǎn)物。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)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(jì)發(fā)展了，國(guó)民生活日益富裕起來(lái)，大部分人都有房住了，并相當(dāng)一部分人已開(kāi)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(guò)渡到 “數(shù)量”與“質(zhì)量”并重，這也是整個(gè)國(guó)際社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。住房環(huán)境必須依靠高科技來(lái)實(shí)現(xiàn)，目前，智能化住宅建設(shè)已被提上建設(shè)日程。
從實(shí)際的使用和對(duì)用戶的便利來(lái)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(lái)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(duì)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(jì)的特點(diǎn)是以當(dāng)代先進(jìn)的非接觸智能卡技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)等的一個(gè)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(shí)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(gòu)物、娛樂(lè)消費(fèi)、記帳、結(jié)帳、統(tǒng)計(jì)等的一體化和自動(dòng)化。
一卡通系統(tǒng)組成
從一卡通系統(tǒng)的用途來(lái)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(fèi)系統(tǒng)，也慢慢的在智能小區(qū)中普及起來(lái)。而電梯智能控制系統(tǒng)，作為一個(gè)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(chǎng)所中“流行”起來(lái)。一方面，它是集非接觸式IC卡技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)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(lái)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(dú)立于電梯本身控制系統(tǒng)的智能系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)與施工都無(wú)需對(duì)原來(lái)的電梯系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的改動(dòng)，只需在電梯轎箱內(nèi)的按鈕面板處進(jìn)行簡(jiǎn)單的接線，便可以實(shí)現(xiàn)使用IC卡對(duì)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(kāi)通使用。而且，當(dāng)該IC卡控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，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(yùn)行狀態(tài)。
IC卡電梯控制系統(tǒng)簡(jiǎn)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(shí)，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(huì)激活電梯轎廂控制鍵盤的相應(yīng)按鈕，便會(huì)把你運(yùn)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(jiǎn)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(huì)報(bào)警后自動(dòng)切斷電源，使電梯正常運(yùn)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(yùn)行中的信號(hào)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(guò)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(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
控制器可外接兩個(gè)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(gè)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(huì)判斷持卡業(yè)主所在層面，以便激活該樓層按鈕，這時(shí)便能按動(dòng)相應(yīng)按鈕，電梯就能把你運(yùn)至該層面。
另外，針對(duì)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(dòng)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(dòng)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(gè)層面的按鈕，其它層面的按鈕都未被激活，所以按下無(wú)效。
智能電梯控制系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，其界面基本為圖標(biāo)按鈕顯示，操作簡(jiǎn)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(qiáng)大，可對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
前言
隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)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(lái)看，為了提供小區(qū)住戶一個(gè)開(kāi)放、自然的空間，創(chuàng)造一個(gè)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(duì)講系統(tǒng)更是十分必要；目前房地產(chǎn)市場(chǎng)竟?fàn)幦找婕ち?，如何提高房屋的附加值，增加房屋的賣點(diǎn)亦是房產(chǎn)商關(guān)注的重點(diǎn)；在提高物業(yè)管理水平和維護(hù)社會(huì)安定起到重大的作用。
樓宇對(duì)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(shí)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(duì)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(duì)講系統(tǒng)，用完備的現(xiàn)代化管理手段和設(shè)備，可實(shí)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(jì)中，力求系統(tǒng)的先進(jìn)性，可靠性，實(shí)用性和擴(kuò)展性。同時(shí)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(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性
系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)始終貫徹面向應(yīng)用，注重實(shí)效方針，堅(jiān)持實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則。
3、先進(jìn)性和成熟性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(duì)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(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)性
系統(tǒng)功能不斷擴(kuò)展的需求，必須追求系統(tǒng)的開(kāi)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(shí)，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(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
6、可擴(kuò)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(jiǎn)單的方法，最低的投入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
● 小區(qū)樓宇對(duì)講系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)性能要求；
● 樓宇對(duì)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(duì)安全防范工程管理要求；
● GA28-92,1992-01-01有關(guān)場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和安全防護(hù)級(jí)別的規(guī)定；
● GA/T269-2001中華人民共和國(guó)公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——可視對(duì)講系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
花園為一高檔居住小區(qū)，2個(gè)單元住宅，小區(qū)住戶總共為114戶。要求可視數(shù)碼對(duì)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(jì)。系統(tǒng)門口機(jī)使用歐式數(shù)碼主機(jī)，智能化編程設(shè)計(jì)，室內(nèi)分機(jī)采用可視分機(jī)。
單 元 方 案
每個(gè)單元門口使用一臺(tái)單元可視對(duì)講門口機(jī)。門口機(jī)全數(shù)字化編程，并安裝低照度黑白攝像頭。來(lái)訪者通過(guò)門口機(jī)呼叫住戶，住戶室內(nèi)分機(jī)上可顯示來(lái)訪者圖象。根據(jù)住戶的意愿決定接聽(tīng)或者不接聽(tīng)。當(dāng)與來(lái)訪者進(jìn)行雙向通話并確認(rèn)來(lái)訪者身份之后，可遙控開(kāi)啟樓下防盜門的電控鎖，來(lái)訪者進(jìn)入。
系統(tǒng)性能簡(jiǎn)介
本系統(tǒng)為全數(shù)字化編程樓宇對(duì)講系統(tǒng)?？煽刂贫噙_(dá)500套樓寓對(duì)講門口機(jī)，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(gè)系統(tǒng)工作,用戶分機(jī)短路開(kāi)路可由主機(jī)檢測(cè)到并有提示音提示。 易于排查及檢修。主機(jī)到用戶分機(jī)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(huì)干擾視頻產(chǎn)生圖像條紋，視頻也不會(huì)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(jī)和可視分機(jī)，可以混合安裝，如果整個(gè)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(jī)\可視分機(jī)可以通用。對(duì)于工程商來(lái)說(shuō)可以減少庫(kù)存品種，提高效益。門口主機(jī)：主機(jī)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(jī)和編碼系統(tǒng)主機(jī)。
主機(jī)芯片采用控制功能強(qiáng)大的BPC09XX系列，主機(jī)控制芯片共有16種不同組合的工作方式，以現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)控制和按鈕二種可選，譯碼器每層一個(gè)或八戶二個(gè)。編碼主機(jī)控制芯片具有現(xiàn)場(chǎng)可編程功能，即很多參數(shù)在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)鍵盤進(jìn)行修改，以滿足不同用戶的需求，具有三十多個(gè)設(shè)置命令，十多個(gè)錯(cuò)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(shí)際上不需要任何設(shè)置即可使用，只是當(dāng)你有個(gè)性化的要求時(shí)，則這些設(shè)置命令給你提供了極大的方便，編碼主機(jī)可設(shè)置的項(xiàng)目有管理員密碼譯碼器編碼方式：振鈴時(shí)間\鈴聲種類\對(duì)話時(shí)間\振鈴?fù)Ｖ购蟮却龝r(shí)間\開(kāi)鎖時(shí)間\開(kāi)鎖后等待時(shí)間\待機(jī)時(shí)數(shù)碼管顯示方式\密碼開(kāi)鎖錯(cuò)誤時(shí)鍵盤鎖定時(shí)間\用戶開(kāi)鎖密碼\公用開(kāi)鎖密碼\撥號(hào)位數(shù)選擇\字母顯示位數(shù)\萬(wàn)能編碼表\編輯禁止呼叫設(shè)定等。
1. 來(lái)訪者通過(guò)室外主機(jī)和室內(nèi)分機(jī)可以雙向通話，并可以看到來(lái)訪者的圖像。
2. 來(lái)訪者進(jìn)入小區(qū)單元門口前，可在門口主機(jī)撥通住戶分機(jī)，住戶室內(nèi)分機(jī)振鈴，且住戶可在室內(nèi)分機(jī)屏幕看到來(lái)訪者，以此判斷是否接見(jiàn)來(lái)訪者，若想接見(jiàn)可與來(lái)訪者通話，按開(kāi)鎖鍵即可實(shí)現(xiàn)遙控開(kāi)鎖。來(lái)訪者進(jìn)入單元樓門后，防盜門可在閉門器的作用下自動(dòng)關(guān)閉，若不接見(jiàn)來(lái)訪者可不提話機(jī)與來(lái)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(guò)按室內(nèi)可視分機(jī)的“監(jiān)視”鍵,可隨時(shí)觀察室外的情況。
4. 門口機(jī)有提示，操作更人性化。
5. 系統(tǒng)可視對(duì)講與非可視對(duì)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(jī)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(jī)
本機(jī)芯片選用美國(guó)Microchip公司生產(chǎn)的PIC16C57單片機(jī)，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(jiǎn)化外圍電路。采用精簡(jiǎn)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(jià)位低廉等優(yōu)點(diǎn)。PIC16C57在本系統(tǒng)中經(jīng)軟件開(kāi)發(fā)完成以下功能鍵：
（1）盤掃描數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示。
（2）編碼信號(hào)合成。
（3）分機(jī)狀態(tài)識(shí)別。
（4）振鈴信號(hào)生成。
（5）系統(tǒng)設(shè)置。
（6）開(kāi)關(guān)信號(hào)處理。
（7）密碼開(kāi)鎖等。
2.比較器分機(jī)狀態(tài)檢測(cè)
本系統(tǒng)的許多分機(jī)狀態(tài)檢測(cè)，如分機(jī)是否存在、是否短路、摘機(jī)或掛機(jī)等都是通過(guò)比較器進(jìn)行的。通過(guò)編程，設(shè)置成輸入方式，軟件在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候檢測(cè)比較器的輸入狀態(tài)，便可判斷出分機(jī)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(tái)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(hào)。
4.外存儲(chǔ)器EEPROM及其作用
本系統(tǒng)外存儲(chǔ)器采用美國(guó)MICROCHIP公司生產(chǎn)的可擦寫串行總線低功耗型存儲(chǔ)器，其總線結(jié)構(gòu)為IC總線，容量為512個(gè)字節(jié)，掉電可保存數(shù)據(jù)200年，壽命為擦寫次數(shù)100萬(wàn)次。
本系統(tǒng)利用24LC04B來(lái)存儲(chǔ)用戶密碼及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，如編碼方式序號(hào)、振鈴時(shí)間、對(duì)話時(shí)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(gè)字節(jié)分配給一個(gè)地址號(hào)，即作為16位的存儲(chǔ)器使用，每個(gè)地址可存儲(chǔ)四個(gè)十進(jìn)制數(shù)，因此本系統(tǒng)使用四位的開(kāi)鎖密碼。

5.開(kāi)鎖密碼及系統(tǒng)參數(shù)處理方法
系統(tǒng)存于外存儲(chǔ)器中的密碼和系統(tǒng)參數(shù)，應(yīng)該可以讓用戶通過(guò)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(duì)策
樓宇對(duì)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(jí)產(chǎn)品,其工作溫度范圍-40 度至+85 度。在PCB布線時(shí)應(yīng)注意單片機(jī)及其外圍電路和音頻部分的地線合理安排，避免單片機(jī)工作時(shí)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(jì)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(kāi)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。