1、大学生公寓可视门铃的人机设计摘要随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高，人们对居住环境的安全、方便提出了越来越高的要求，尤其是在智能化住宅中，人们迫切需要一种不仅安全可靠、使用方便等优点于一体的智能门铃产品，因此无线遥控音乐门铃系统的设计成为本课题研究的目标。本文介绍了一种新型无线遥控音乐可视门铃,它采用具有编码功能的遥控发射-接收专用集成电路.结合高音质机电式音乐门铃做声源,成为一种声音动听、门铃按钮与声源之间免去连线、安装方便的新型遥控高音质可视门铃.这种门铃 165 度超广视角，门外场景一览无余，且超低功耗,电路简单可靠,抗干扰能力强,遥控距离远,电路体
2、积小等优点,其接收电路连同机电式音乐门铃为一体,可以随意放置在室内有 220V 交流电源的地方,还可变换门铃各种音乐，使声音悦耳动听，满足不同人的生活需要，具有广阔的发展前景.随着微电子技术、无线技术的发展，由开始的按钮门铃到现在的可视对讲门铃、智能数码门铃，发展速度不断飚升。针对目前世界范围内经济严峻形式和我国经济运行面临新的不确定性因素，如何根据急剧变化的外部经济环境调整企业发展规划和经营方针，成为摆在我国无线音乐门铃企业面前亟待解决的问题。在全球金融危机形势下，无线遥控门铃企业的发展需要我们不断研究、不断创新，向着产品智能化、数字化、信息化方向发展。该无线音乐可视门铃用 TC4069 集
3、成块来作发射和接收主电路，该电路用先进的脉码调制发射及石英晶振稳频技术，接收由解调、放大、整形、声响电路组成，性能稳定，遥控距离远，功耗低等特点。关键词 无线遥控 可视 TC4069 TQ33G TitleAbstractWith the rapid development of micro-electron technology, wireless technical and network technology as well as the large scale enhancement of people living standard , the people set out the
4、more and more high request about environment security, particularly in intellectualized house-building, the people urgently need one kind of intelligent doorbell, which is not only safe reliable, but also the picture is clear .therefore the design of system of wireless visible speaking doorbell beco
5、mes the research goal of this paper .This paper introduces a kind of new doorbell system based on the Single-Chip computer AT89C2051, which is wireless visible speaking system .In this system, the systems total structure and the principle of work was elaborated, and have introduced the essential tec
6、hnology of the design and the realization in detail, and consisted of full duplex pronunciation correspondence and picture information processing. The wireless transmission and intelligent module was designed and realized .etc. The system of Wireless visible speaking doorbell combines with microcomp
7、uter technology, the wireless communication and the digital signal processing technology, using in the high frequency band translation receive. Through the system digitization, the picture signal quality was the enhanced and the interference immunity was greatly strengthened. Simultaneously the over
8、all system volume comparing with other transmission modes will reduce a lot , extraordinarily it dose not need the wiring , wireless installation, and not destroying the repair effect. This design meets current effective demand and haves a possibility on the technique. It will have the widespread co
9、mmercial value and the prospects for development.Key Words: reliable visual TC4069 TQ33G目录第 一章 绪论 .- 1 -1.1 我国发展智能住宅小区的前景 .- 1 -1.2 开发研究可视门铃的意义 .- 1 -第二章 设计任务 .- 2 -第三章 可视门铃的市场调查分析 .- 8 -3.1 现有的可视门铃分析 .- 8 -3.1.1 可视门铃国内外市场容量，发展状况，未来发展趋势 .- 8 -3.1.2 主要的同类产品名称，产品开发企业，产品开发、产品销售情况 .- 8 -3.1.3 可视门铃对讲系统 .
10、- 2 -第四章 可视门铃细分市场定位 .- 15 -第五章 可视门铃十大品牌分析 .- 24 -第六章 可视门铃的设计因素分析 .- 24 -第七章 门铃设计的人机工程学研究 .- 2 -7.1 可视门铃的评价 .- 2 -7.2 大学生可视门铃设计研究的人机工程学因素 .- 7 -7.2.1 大学生自身的因素 .- 2 -7.2.2 大学生的心理特征 .- 3 -7.2.3 产品所需的人机因素 .- 5 -第八章 可视门铃配色分析 .- 2 -8.1 大学生公寓色彩作用和心理环境构建 .- 24 -8.2 可视门铃采用色彩 .- 27 -8.2.1 色彩理论分析 .- 27 -第九章 可视
11、门铃设计 .- 24 -9.1 按键设计 .- 1 -9.2 室外机设计 .- 1 -9.3 室内机设计 .- 1 -第十章 结束语 .- 29 -10.1 总结设计的收获与体会 .- 29 -结论与展望 .- 30 -参考文献 .- 31 -第 - 1 - 页共 37 页正文第一章 绪论1.1 我国发展智能住宅小区的前景随着科学技术的飞速发展，全球经济国际化和社会信息化的浪潮汹涌澎湃。住宅功能也日益增强，智能住宅与智能小区应运而生。欧美、日本等发达国家从七十年代就开始加强这方面的研究，并专门成立了现代住宅开发公司，建造了一大批样板智能住宅。我国对智能住宅的研究还刚刚起步，但其发展相当迅速，一
12、具有一定智能化水平的住宅在我国一些大城市（如上海、南京、广州等）兴建。九五年七月华东建筑设计研究院编制了上海市智能建筑设计标准 ，九八年三月十日江苏省地方标准建筑智能化系统工程设计标准颁布实施；国标智能建筑设计标准九九年十二月一日在沪审查通过。这无疑为广大电子设计人员及工程施工人员提供了标准依据。住宅智能化作为科学技术与现代住宅的桥梁，不断丰富住宅的艺术内涵，不断满足人们信息共享及先进的物业管理的必然要求，相信经过致力智能建筑的设计者和建设者的共同努力，不远的将来会在中国的大地上涌现出一大批智能化住宅。目前，我国的住宅发展已进入一个新的发展时期，住宅需求已从追求简单生存空间的数量型需求向追求数
13、量、质量、功能、服务等多重需求过渡。要提高住宅、住宅小区建设的现代科技水平，推动住宅产业现代化和住宅的改朝换代，就必须充分利用现代建筑技术、新型建材、环保节能技术，特别是以计算机网络技术为特征的信息技术。智能建筑是未来建筑的发展方向，特别是随着 21 世纪的到来，现代高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭。现代社会的家庭成员正在以追求家庭智能化带来的多元化信息和安全、舒适与便利的生活环境作为一个目标。智能住宅小区的概念和系统组成智能建筑源于“Intelligent Building”，“智能住宅小区是具有住宅自动化、通信自动化、家政管理自动化功能的住宅小区，通过综合配套住
14、宅小区内的各功能子系统的集成，以综合布线系统为基础，以现代信息技术和计算机网络为桥梁，全面实现通信自动化、家政管理自动化和小区内各配套设施的综合管理，并实现小区和附近的社区服务建筑区域联网以及与城市区域联网。 ”根据以上定义，智能住宅小区的系统组成包括：1、自 动 化系统。这个系统对住宅内的家用电器、照明设备、空调卫生系统、供水系统、燃气系统、安全防范系统、消防系统、紧急呼叫、车辆出入控制系统和不断增加、不断扩充的新系统，实行自动控制及远距离控制。2、通信自动化系统。利用计算机、电话、寻呼、计算机网络、多媒体设备等及时地接转处理各种语言、文字、图像信息，扩大和延伸个人的社会界面，使个人在家中工
15、作、学习、娱乐成为可能。3、家政管理自动化系统。可以实现家庭经济中的工资和财政收入、各项支出：如水、电、气、物业管理费用等的自动结算，各种家庭档案、文件资料的自动化管理，各种家庭电子信件、图像资料自动化管理及股票证券期货信息的分析指导处理。4、 住宅小区的区域网络建设。一是实行住宅小区与城市区域联网，互通信息，资源共享：二是把小区和附近的社区公共服务配套建筑：如医院、学校、幼儿园、购物中心等通过网络连接起来，通过网络终端实现医疗、娱乐、商业、教育等公共服务和费用自动结算等。智能化住宅和智能小区近几年在全球以及在中国的快速发展和火爆是信息技术发展寻找更广阔的市场结合点的必然结果，是 IT 产业向
16、传统建筑产业以及人们生活渗透的必然结果。智能化住宅和智能小区建设目标是向人们提供“方便快捷的信息通信、安全舒适的居住环境、高效便利的物业管理”。改革开放以来，我国的建筑业通过不断的技术创新，在商业性、办公性智能大厦的建设上己奠定了基础：在住宅建设中，也初步建立了建筑与结构技术、节能技术、厨卫技术、住宅管线技术、环境保障技术等体系。因此，把一体化的智能建筑管理系统应用到民用建筑中，同时采用其他的最新科研成果来建设智能住宅小区，也是我国技术创新的必然趋势。发展智能住宅小区是住宅产业现代化的必然选择。一方面，随着生活水平的提高，居民对住宅的功能、质量提出了更高的要求：另一方面，由于家庭经济水平的差异
17、、家庭结构的多元化，居民对住第 - 2 - 页共 37 页宅从户型、面积、功能、环境等也有不同层次的要求：第三，随着个人计算机的普及，家庭工作空间已成为潮流。这就需要住宅产业也要由数量型向质量型转变，住宅质量的内涵从单纯的施工质量向全方位的功能质量转变，住宅价格从单一价格向多元化价格体系转变。科学技术迅猛发展的结果，是使住宅的科技含量不断增加，家庭住宅从经济适用房到小康住宅再发展到智能住宅。智能 住 宅 小区建设是我国可持续发展的需要。我国人口众多，地大而物不博，以快速竭尽自然资源和恶化生态环境为代价的粗放型产业经济发展模式已不能满足知识经济时代的要求。建成后的智能住宅小区能满足以下一系列要求
18、：1、 人居环境的所有社会功能，首先着眼于现实与未来的平衡，在可持续发展方面起先导和示范作用。2、 节约能源，节省建材和配套器材等消耗型资源，如目前的智能大厦已能达到节能 30%左右。3、 以人为本，创造人与环境的和谐空间。综上所述，在网络信息服务飞速发展的情况下，致力于高质量、高自动化、高智能化、高实用性的门铃系统的研发是十分有意义的。1.2 开发可视门铃的意义近几年来， 随着市场上智能化楼宇的不断升温， 门铃系统已作为智能化办公室和智能化住宅小区的一个重要组成部分，被各商家和用户所接受。人们已开始习惯用门铃系统代替传统的铁钥匙去管理各通道门， 这使门铃系统得到了飞跃性的发展。在 2000
19、年， 全世界的门铃系统销量比 1999 增长了接近 10 倍，占整个安防市场的 40%。目前，市场上的门铃产品大多为有线门铃单向语音且模拟以及部分简单的无线门铃产品。有线门铃需要布线，不仅耗费人力，物力，而且影响居室美观，尤其对于像别墅这类带有院落的住宅，更显示出其局限性. 同时各种危害到社会安定和人民的生命财产安全的犯罪也层出不穷，新的形势对现有的门铃安全体系提出了新的挑战。人们迫切需要一种不仅安全可靠图像清晰、通话可靠、显示准确、灵敏度高而且造型独特、新颖美观等优点于一体的智能产品，因此无线对讲可视门铃等安全防范装置是本课题研究的目标。在当前的电子行业中，无线技术已经渗透到方方面面，无论是
20、电视机的遥控设备，还是计算机的外围设备都是如此，有的键盘和鼠标甚至也使用了无线技术。无线网络技术已经成为热门技术。无线网络产品广泛应用于家庭网络、小型办公室、会展中心、体育中心、飞机厂、医院、学校、港口、住宅小区、酒店、宽带接入。它使人们在 Internet 应用中摆脱了无穷无尽电线电缆的束缚，进入真正的无网不在的 Internet 自由空间。无线网络技术可望成为新的经济增长点。已经在各个方面逐渐被无线传输方式所取代。第 - 3 - 页共 37 页第二章 设计任务任务与要求1、对可视门铃进行人机工程学分析，包括该产品与人体尺寸的匹配，操纵或显示、装置的感知、认知分析，操纵机构的宜人性分析，用户
21、视觉感受与使用心理的分析； 2、在分析的基础上，总结现有该产品存在的问题或不足； 3、针对所存在的问题，提出多个解决方案；（或进行创新设计） 4、经过分析论证，进行方案的比较、筛选，优化设计方案，并最终确定设计方案； 5、建立三维模型，绘制工程图； 6、进行渲染，制作效果图； 7、制作展板，进行效果展示。 第 - 4 - 页共 37 页第三章 可视门铃的市场调查分析3.1 现有的可视门铃分析3.1.1 可视门铃国内外市场容量，发展状况，未来发展趋势楼宇对讲产业与房地产业息息相关，而房地产业又与国家的宏观经济政策关系密切。自 1994年通货膨胀率达 21.4%至 1996 年 5 月，中央政府实
22、行紧缩性财政、货币政策，致使从 1996 年开始三年的内生性通货紧缩，首当其冲的就是中国的房地产业；近三年，中国房地产业黯淡无光，普遍不景气；国内楼宇对讲系统除规模较大的厂商，如深圳白兰发展迅猛（成长率高达 100%）外，其他规模较小的厂商发展呈萎缩状态.自 1996 年 5 月份以来，中央政府开始刺激经济，制订了扩张性经济政策。至今年 6 月，已连续七次降低人民币存贷利率，1998 年元月 1 日取消了贷款额限制，4月追加固定资产投资贷款指导性计划，从 2700 亿元增加到 3700 亿元，5 月份调整国有商业银行的存贷比例，恢复债券回购业务。增加同债发行，进行项目投资，扩大集团购买力，实行
23、国货优先原则，减轻企业负担，增加企业可用资金，鼓励民间和企业投资，清理投资的行政性壁垒，加大政府向能源、交通、邮电等专项投资。1999 年 6 月份，中央第七次调低银行存贷款利率、银行准备金率和再贴现率，试图刺激经济，扩大内需。至今年上半年，处于改革开放最前沿、反应迅速的深圳特区，房地产业已出现一线生机，市场开始启动。由于经济对于宏观政策的滞后性，扩张的财政、货币政策将在今后三年内在各个领域发挥明显作用，全国的房地产业有望在今后三年逐渐恢复并正常发展，这给楼宇对讲安防产业的发展创造了良机。 可视对讲行业发展到今天，产品从简单的通话、开锁等功能发展到现在有了简单的防盗报警、信息发布等功能，从黑白
24、可视对讲发展到彩色可视对讲，应该说有了不小的进步。但是，随着人民对小区的安防管理和物业管理的要求的不断提高，仅仅提供以上功能已经不能满足智能小区继续发展的需要。经过市场调研，发现市场对可视对讲产品的主要需求有：（1）安全性可视对讲产品属于安防产品，其基本功能仍然是满足家庭和社区对安全的需要。因此，用户希望可视对讲系统在提供可视通话和远程开锁的同时，提供进一步的安全功能。如主人不在时可远程监视家里老人和小孩的活动情况，住户家里发生火警、煤气泄露或有窃贼进入住户家里时能即刻通知管理处或住户本人（比如以短信方式） 。（2）稳定性可视对讲产品属于要求 24 小时运行的安全系统，因此用户要求产品有卓越的
25、稳定性，只有稳定才能保证安全。（3）实用性只有实用的产品才有旺盛的生命力。市场现有产品实用性不高，有的家庭装的可视门铃一两周可能都只会用一次，原因在于功能太简单，不实用。如果让住户自主选择购买与否，相信很多消费者会选择“不” 。要使可视对讲产品能够受到家庭的欢迎，其实用性是关键。如果能通过可视门第 - 5 - 页共 37 页铃浏览自己的照片集，查阅常用的电话，收取每月的费用支出信息等，其设备利用率和被关注程度将大大提高，也只有提高了设备利用率，该产品市场才能真正繁荣。（4）标准化和开放性目前可视对讲产品基本上没有标准可言，不同厂家的产品不能互相兼容，可视对讲子系统也基本不能和其它弱电子系统互联
26、，原因就在于没有标准。没有标准，就缺乏开放性，系统就无法互联，就无法长期保证产品的保修和服务，产业也不能健康发展。因此，市场非常期待标准化和开放的产品出现。国标建筑及住宅社区物业管理数字化应用征求意见稿的推出，是值得业界欢呼鼓舞的一件大好事，它为产业的健康发展指出了方向。比如， 标准征求意见稿指出：综合安防管理要将建筑及社区内的周界报警子系统、巡更管理子系统、闭路电视监控子系统、家庭安防报警子系统、车辆管理子系统，以及公共广播子系统集成在统一的网络化集成综合安防管理平台上（SMS） 。通过建筑及社区内集中和分布的安全及防盗报警监控管理中心（包括远程报警监控管理中心） ，实施对报警信息的监视、报
27、警确认、操作控制、报警信息记录与查询。标准强调综合安防管理（包括可视对讲系统）要将各子系统集成，标准化和开放性是关键，在大的方向上，IP 协议将是集成各子系统的关键标准所在，也是最容易实现集成的途径。（5）时尚化市场现有对讲产品就外观和应用而言，和手机、彩电、游戏机等消费电子产品相比，都很难谈得上时尚。作为家庭用的消费电子产品，可视对讲产品必须走时尚化的道路，实现外观上新颖别致，应用上丰富多彩，产业才能得到健康繁荣。楼宇对讲系统将是智能建筑小区的基本配置，在新建商品住宅设计中，一些大中城市已强制在新建楼盘中配置该系统，布线及产品接口统一标准。各生产厂家采用不同的传送方式和信号接口，产品相互间不
28、能兼容，使得工程施工、售后服务无法社会化，许多已过保修期的系统难以维护。相关部门已注意到这一问题，故布线和产品接口的标准化已是大势所趋。今年以来政策法规的完善使产品进一步加强了质量的可靠性与产业的强势化。7 月 1 日新颁布了由深圳某公司协同公安部 TC-100 标准化委员会制订的楼宇对讲系统行业标准（简称“GA/T-72-2005” ，属公安部行业标准，制定共经历了三年时间） ，该标准和原标准最大区别在于加入了 EMC（电磁兼容）指标和声对声测试。综上所述，可视对讲产品的发展将向安全、稳定、实用、标准、开放、时尚等方面发展，只有满足需求的产品，才能引领可视对讲产品的发展潮流。虽然目前市场上数
29、字楼宇对讲产品应用还没有普及开来，但根据记者对近十家主流楼宇对讲企业的访谈显示，数字化趋势已经成为楼宇对讲企业共同认可的未来发展方向。狄耐克相关负责人表示，目前楼宇对讲行业正由传统的模拟楼宇对讲系统逐步向数字对讲系统发展，虽然在市场份额上数字产品还远远低于传统模拟对讲系统，但是数字对讲的前景依旧广阔。第 - 6 - 页共 37 页冠林的霍震认为，目前整个楼宇对讲市场还是模拟需求居多，虽然很多厂商数字化产品的产量不大，但数字化是产品发展趋势。目前有很多对讲厂商投身智能家居行业，不仅因为楼宇对讲厂商在智能家居的推广上有天然的渠道优势，同时对讲市场的竞争非常激烈，许多对讲厂商都在寻求创新之路。如何抢
30、占技术高地，争夺这一高端市场，是各家厂商的竞争热点。广东泛达相关负责人指出，随着近几年 TCP/IP 技术和无线数字技术的逐步成熟和市场发展的需求，半数字可视对讲系统、纯数字可视对讲系统、无线数字智能家居系统（无线移动智能家居系统） 、基于电信业务平台的智能家居系统将逐步得到发展，将成为未来不同时期市场的主流。多功能使楼宇对讲行业向智能家居方向延伸。目前智能家居行业主要分为以楼宇对讲厂家主导的集成控制阵营和以家电厂家为主导的终端控制阵营。IP 楼宇对讲功能上的丰富可以看作是楼宇对讲行业向智能家居系统延伸的初级阶段，而在高级阶段，智能家居系统将突破楼宇对讲中融合智能家居的界限，建立一个系统化的家
31、庭综合管理系统。低碳建筑概念的提出使房地产行业对建筑部品的低碳节能提出了更高的要求。很多楼宇对讲企业已经在低碳趋势下动作频频，在技术和功能上做出努力，也推出了一系列低碳的产品。狄耐克用稳定的程控交换机技术，开发出低碳节能的无电待机系统，将编解码控制和信号通讯均设计在楼层交换机中，可视分机待机状态不通电，实现分机无电待机。以对讲系统每天呼叫 20次，每次 30 秒计算，在 50 年内的通电使用时间相当于其他每日 24 小时通电产品 127 天的使用时间。极大的延长了系统的使用寿命，做到低碳节能。而赋安则对节能系统产品做了进一步的研发，使节能系统产品在施工布线方面既支持使用网线（5 类线） ，又支
32、持普通平行线。用户可以根据实际情况选择布线。赋安在产品设计时采用低功耗设计，从器件选型和电路设计上都下了很大的功夫。他们的节能室内分机做到了真正意义上的零待机功耗，智能室内分机待机时功耗也只有 20 多毫安。这样在系统配置时，产品所使用的电源很少，高层楼房一个单元使用一个电源基本上就可以了。从需求市场来看，总线结构技术层面产品已进入需求量平缓期，但总体市场需求仍然是持续升温。楼宇对讲产品的需求量始终和房地产业的发展紧密相关。近年来，大城市新建商品楼盘 90%以上都设计了这一系统，从发展趋势上来看，楼宇对讲系统是新建住宅小区的必配系统。另外，一些旧楼、单位住宅等亦需要改造配置该系统，多数县城一级新建楼盘还未涉及这一系统。由此可见，目前市场仍有许多空白点需开拓。3.1.2 主要的同类产品名称，产品开发企业，产品开发、产品销售情况20 世纪 80 年代，为了满足住宅小区“安全可靠、经济有效、集中管理”的要求，楼宇对讲产品开始在中国市场出现。伴随着中国房地产市场的火爆，楼宇对讲产品作为地产标配，也经历了快速膨胀阶段。目前市场上的楼宇对讲产品从显示效果上可以分为非可视对讲、黑白可视对讲和彩色可视对讲；按联网方式可分为智能总线联网、半数字联网和 IP 数字联网。不同的联网方式、显示效果决定了楼宇对讲产品的价格和市场定位。
