大学生公寓可视门铃的人机设计课程设计论文.docx

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.这种门铃远,电路体积小等优点,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

Title
Abstract
With 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 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 becomes 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 system’s total structure and the principle of work was elaborated, and have introduced the essential technology 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 microcomputer 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 overall 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 commercial 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 - 2 -
第四章 可视门铃 - 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 -

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。
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。

第三章 可视门铃的市场调查分析
3.1现有的可视门铃分析
第四章 可视门铃
第五章 可视门铃十大品牌分析

第六章 可视门铃的设计因素分析

第七章 门铃设计的人机工程学研究
7.1大学生可视门铃设计研究的人机工程学因素
7.1.1 大学生自身的因素
我国大学生多数处于青年中期（18--24）这一年龄阶段。在这个阶段，个体已具备了成年人的体格及种种生理功能。
1．形体特点
低年级大学生已经经历了人生最后一个生长发育的高峰期，身体、体重、胸围、肩宽、头围、骨盆等外部形态已逐渐转入缓慢发展阶段。体格体型等已近似成年人，骨骼已基本骨化并坚固。
2．神经系统特点：大脑皮层活动的数量增加，大脑发育逐渐成熟。

7.1.2 大学生的心理特征
当代大学生的心理发展特点
1．具有强烈的自我意识，但还不成熟
2．抽象思维发展但较主观、片面
3．情感丰富但情绪波动较大
4．意志水平提高但不稳定

7.1.3产品所需的人机因素
国家标准的相关人体参数

年龄分组
男(18-60岁)
女(18-55岁)
百分位数
1 5 10 50 90 95 99
1 5 10 50 90 95 99
身高
1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814
1449 1484 1503 1570 1640 1659 1697
体重/kg
44 48 50 59 70 75 83
39 42 44 52 63 66 71
上臂长
279 289 294 313 333 338 349
252 262 267 284 303 302 319
前臂长
206 216 220 237 253 258 268
185 193 193 213 229 234 242
大腿长
413 428 436 465 496 505 523
387 402 410 438 467 476 494
小腿长
324 338 344 369 396 403 419
300 313 319 344 370 375 390
表2-4 人体水平尺寸 单位：mm
年龄分组
男(18-60岁)
女(18-55岁)
百分位数
1 5 10 50 90 95 99
1 5 10 50 90 95 99
胸 宽
242 253 259 280 307 315 331
219 233 239 260 289 299 319
胸 厚
176 186 191 212 237 245 261
159 170 176 199 230 239 260
肩 宽
330 344 351 376 397 403 413
304 320 328 351 371 377 387
最大肩宽
383 398 405 431 460 469 486
347 363 371 387 428 438 458
臀 宽
273 283 288 306 327 334 346
275 290 296 317 340 346 360
坐姿臀宽
284 296 300 321 347 355 369
295 310 318 344 374 382 400
坐姿两肘间宽
353 371 381 422 473 489 519
326 348 360 404 460 379 509
胸 围
762 791 806 867 944 970 1018
717 745 760 826 919 949 1005
腰 围
620 650 665 735 857 895 960
622 659 680 772 904 950 1025
臀 围
780 805 820 875 948 970 1009
795 824 840 900 975 1000 1044

表2-2 立姿人体尺寸 单位：mm
年龄分组
男(18-60岁)
女(18-55岁)
百分位数
1 5 10 50 90 95 99
1 5 10 50 90 95 99
眼 高
1436 1474 1495 1568 1643 1664 1705
1337 1371 1388 1454 1522 1541 1579
肩 高
1244 1281 1299 1367 1435 1455 1494
1166 1195 1211 1271 1333 1350 1385
肘 高
925 954 968 1024 1079 1096 1128
873 899 913 960 1009 1023 1050
手功能高
656 680 693 741 787 801 828
630 650 662 704 746 757 778
会阴高
701 728 741 790 840 856 887
648 673 686 732 779 792 819
胫骨点高
394 409 417 444 472 481 498
363 377 384 410 437 444 459

第八章 可视门铃配色分析
8.1大学生公寓色彩作用和心理环境构建
色彩设计包括了环境色彩、物品色彩以及标志管理色彩。室内色彩的要求有利于学生形成安详、稳定的生活和学习情绪，色彩的选择应符合室内环境的特性。值得注意得是，各种室内视觉环境有一个基本相同的要求，就是上部应该比下部明亮。惟其如此，人们才能在室内处于安定的情绪之中。
宿舍的色彩采用了冷色基调。由于宿舍的空间有限，四面的墙采用高明度的淡色—白色，以达到扩大空间的效果。室内的书桌书柜及阶梯柜采用较有分量的咖啡色，采用此色可是整个室内空间显得沉静，适合安定心神学习。地板采用粉红色地板砖，使整个室内的色调一致。室内墙壁贴有学生自己买的墙纸或海报，给宿舍增加了一抹鲜艳亮丽。至于阳台的卫生间、洗漱台同样采用白色，使整个洗漱空间看起来整洁明亮。
此外，入住的学生可示情况采用较鲜艳的暖色系色彩的物品对整个公寓进行装饰，以发挥强效果，突出个性。

表6-1 各种颜色表示的抽象概念
颜色
抽象概念
红
革命、热烈、牺牲、豪迈、危险、激动
绿
和蔼、悠闲、和平、娴雅、安静、健康、冷感
蓝
沉静、深远、冷淡、和平、善良
白
洁白、纯净、清洁、轻松、真挚
黑
恐怖、绝望、寂静、沉静、悲哀、神秘
黄
温暖、高贵、显赫、豪华、希望、光明、向上
赤黄
快乐、光明
紫
优雅、温厚
表6-2 各种颜色的心理作用

颜色
引起心理作用和感觉的联想
兴奋
抑郁
安静
热情
爽快
轻松
沉重
遥远
接近
温暖
寒冷
安静
愤怒
力量
柔和
希望
警觉
安详

红
△

△

△

△
△

△

橙
△

△

△

△

橙黄
△

△

△

黄
△

△

△

△
△

黄绿

△

△

△

绿

△

△

△

△
△

△
△

△

绿蓝

△

△

△
△

天蓝

△

△

△
△

浅蓝

△

△
△

△

蓝

△

△

△
△

△

△

紫

△

△

△
△

△

紫红
△

△

白

△
△

浅灰

△

深灰

△

△

黑

△

△

说明：表中有“△”的表示有该种心理作用或感觉联想
根据不同的颜色的特点，并结合宿舍的使用功能、面积大小的因素，决定颜色的取舍。总体说，宿舍狭小要选用乳白色、米色、天蓝色，再配以浅色窗帘。因为白色会反射全部的光线，具有洁净和膨胀感，使空增加宽敞感，而灰白是一种极为随和的色彩，具有与任何颜色搭配的多样性，采用灰色系列的地砖，更具有文化品位和大自然风光。蓝色在视觉上具有缩小退后的效果，如果利用得当，可以使宿舍看起来更大些。如蓝色用在床等大件物品上，会产生显得比实物小的效果。褐色是最容易吸收任何颜色的光线，是一种安逸祥和的颜色可以放心运用在家居中。
宿舍的色彩将采用冷色基调 至于阳台的卫生间、洗漱台同样采用白色，使整个洗漱空间看起来整洁明亮。
8.2可视门铃采用的色彩
8.2.1 色彩理论分析
对比色是使安全色更加醒目的反衬色，包括黑、白两种颜色。
安全色与对比色同时使用时，应按下表规定搭配使用。
黑色
黑色用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何边框。
白色
白色作为安全标志红、蓝、绿的背景色，也可用于安全标志的文字和图形符号。
选择适当的色彩，利用色彩的效果，构成良好的色彩环境，称为色彩调节。工作场所具有良好的色彩环境可以得到以下效果：
①增加明亮程度，提高照明效果；
②标志明确，识别迅速，便于管理；
③注意力集中，减少差错和事故，提高工作质量；
④舒适愉快，减少疲劳；
⑤环境整洁，层次分明，明朗美观。
在设计时有调和及对比两种色彩设计的方法。若以调和的手法，则整个室内家具与各界面之间的色彩和谐统一，显得幽雅、宁静，若以对比的手法，则家具色彩明快突出于环境的背景色，使室内环境显得活跃而有生气。
在视觉狭窄的建筑物内，适当装饰，既可活跃建筑气氛，有可以增加视觉层次，和谐建筑物有限空间的约束，通过叠层透景，构成画中有画，景中有景，趣味无穷。
建筑物内的色彩，一般以柔和、温暖、宁静、悦目的中性浅色调为主，即以光谱基本颜色之间的复合浅色为主。如黄、红之间的橘黄色、浅蓝色、红色等暖色，或者黄、绿之间的草绿色、苹果色等冷色，令人久观不厌，心旷神怡。
一般室内的配色不要尽可能单一，配色的饱和度明度也不要太高和相差悬殊，饱和度也不应太高。
虽然室内环境由多种色彩组成，但一般情况下可以分解为背景色、主体色和强调色三类。如表6-1：

表6-1 三类色的应用

特 性
所用位置
作用
背景色
高明度、低彩度或中性色
大面积部位，如天花板、墙壁、地面
起背景烘托作用
主体色
高彩度、中明度、较有份量的色彩
中面积的部位，如家具、书桌
体现室内情调
强调色
最突出的色彩
小面积的部位，如陈设
发挥强调效果

第九章 可视门铃设计
9.1按键设计
表1
按钮和按键式开关的基本尺寸应符合图1和表1规定。
<10
<10
<1
<1
3～5
4～6
4～6
5～10

10
15
18
18～20
手指按动按键
<2
<10
<10
<10
<5
<3
<2
2～3
3～5
4～6
3—8
5～10
10×5
12×7
18×8
20×12
3～5
10
12
15
30
50
用食指按动按钮

用拇指按动按钮
用手掌按动按钮
a×b
d
按动频率
次／min
行程
c
按钮按键基本尺寸
操纵方式

图1

按钮式和按键式开关的作用力应符合表3的规定
2.5～16
按动按键
10～50
手掌按动按钮
8～35
大拇指按动按钮
1～8
食指按动按钮
作用力 N
操 纵 方 式

表3

综合人机因素，故将按键设计为圆形。直径大于10mm。

9.2室内机设计

室内机尺寸236*130*18mm
9.3室外机设计

室外机尺寸126*93*42mm
9.3设计效果图

第十章 结束语
7.2 总结设计的收获与体会
1、通过这次课程设计，加强了我动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我通过这个方案包括设计了符合人机工程学的可视门铃
2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我在做课程设计的同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多。 平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我对人机参数象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。
6、经过课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我失落过，也曾一度热情高涨。这一路走下来，点点滴滴我至今历历在目。
生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈工业设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会。我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。

结论与展望
随着数字智能化技术的发展，智能门铃、可视对讲门铃、红外线门铃等将快速发展，并将很快普及我们的生活。可见，无线遥控可视门铃的发展前景非常乐观，市场前景非常广阔，由此，对于门铃人机因素的研究将成为有意义的课题。

无线可视对讲门铃
使用说明

----------------------------------------------------------------
在使用本产品前,请详细阅读本使用手册

目 录

产品简介………………………………………………… 3
功能特点……………………………………………… …3
室内机…………………………………………………… 4
室外机…………………………………………………… 4
设置…………………………………………………… …5
操作说明………………………………………………… 6
安装说明………………………………………………… 7
工作环境………………………………………………… 9
注意事项………………………………………………… 9
故障诊断………………………………………………… 9
配件清单…………………………………………………10

1.产品简介
该产品适用与别墅、办公室、复式楼和酒店等场所。
为了更好地发挥产品的优异性能，请仔细阅读本产品手册，以便正确掌握安装，操作方法。
2.功能特点
(1) 2.4G发射频率，无障碍遥控距离约300m；
(2) 采用微处理技术，全自动遥控功能，性能优良，可靠性高；
(3) 室内机采用TFT3.5寸数字真彩色显示屏；
(4) 室外机采用CMOS30万像素摄像头；
(5) 清晰的夜视功能，可实现24小时监控，呼叫，对讲，开锁等无线功能；
(6) 一台室外机可呼叫多台室内机；
(7) 室内机通过室外机自动拍照，室内机也可以主动拍照；
(8) 室内机内置时钟功能；
(9)室内机Mini USB接口,大容量锂离子可充电电池；
(10)室内机内置和弦铃声；
3.室内机

4.室外机

(1) 麦克风 (2) 夜视灯 (3) 摄像头 (4) 扬声器
(5) 呼叫键 (6) 指示灯 (7) 接线端子 (8) 对码键
(9) 拨码开关 (10) 固定槽 (11) 底壳
5.设置
(1) 时间设置
长按通话键可以进入时间调节画面， 通过按上下左右键可自由调节时间。按拍照键退出时间调节画面。
(2) 对讲音量设置
在通话模式下，按左键及右键可以调节通话音量大小。

(3) 铃声选择
在非通话模式下，按左键及右键来选择铃声。
(4) 屏幕亮度设置
在室内机开机状态下，按上键及下键可以调节屏幕亮度。

6.操作说明
(1)工作状态指示图

(2) 应答通话，开锁
有来访者按下门口机的呼叫键后，会唤醒室内机响起来电铃声，同时可以看到来访者影像以及听到来访者声音，此时有两种处理方式：
A．看到来访者后，主人不想接待来访者，可以按监控键关闭通话和视频进入待机状态，或者不做任何操作15秒后进入待机状态。
B．主人想接待来访者，可以按通话键与来访者通话，并通过开锁键来控制门口机开锁。
注：在有多个室内机的情况下，同一时间只有一个室内机可以处于通话状态，其它室内机只能看到影像。
(3) 监控
在待机状态下，如果主人想看室外机情况，可以按监控键来唤醒室外机，此时可以看到室外机影像，再次按下监控键可以关闭屏幕进入待机状态。

(4) 拍照功能
A．拍照
本产品有两种拍照方式，一种是自动拍照，当来访客人按下呼叫键时，会自动拍照并保存一张照片，另外一种是手动拍照，通过室内机拍照键可进行手动拍照，按一次拍一张照片。内存满后会自动删除最早的照片。
B．回放模式，删除照片
长按拍照键进入回放模式，通过左右键来查看照片，按拍照键可进行照片删除，再长按拍照键可退出回放模式。
(5) 充电
当电池电量图标变成红色时，表示电量不足，此时需要用USB充电器进行充电，充电时红色指示灯亮，充电时间大约6小时，当电充满后红色指示灯灭掉。当电充满后，待机时间约240小时。
7.安装说明
(1) 门口机安装位置选择：不要安装在雨淋及太阳直射地方，安装位置尽量选择与室内机之间障碍少的地方，安装高度大约1.5米。
(2) 开锁时间设置：可用室外机后面的拨码开关来设定开锁时间。
A . 开锁时间1秒(默认值，所有开关置下)
B . 开锁时间4秒(第1段置上，其它置下)
C . 开锁时间8秒(第2段置上，其它置下)

(3) 电锁选择和连接方法：电锁分为断电开锁型和通电开锁型，用户需要根据电锁的功率选择电锁电源，根据电锁参数来设定开锁时间以及电锁连接方法，

两种电锁连接方法如下：

通电开锁接线图

断电开锁接线图

注：电锁以及开锁电源非本产品附件

8.工作环境
(1) 工作温度范围：-15°C — +55°C
(2) 工作湿度范围：不大于85％
9. 注意事项
(1) 机器应安置在牢固，通风良好，空气干燥，没有阳光直射，没有强磁场和灰尘的地方；
(2) 切勿使用化学物品清理表面，应使用清洁柔软的干布擦拭；
(3) 尽可能避免同时按住多个按键；
(4) 室外机和室内机需要指定型号配套使用，不得和其他型号或非本公司产品混用；
(5) 请勿私自拆开机器，如有故障需要进行检修，请与经销商或本公司技术部联系。
10.故障诊断
现象
诊断
排除操作
室内机不能
开机
是否拨动开关到ON位置？
把开关拨到ON位置
内置锂电池是否电量不足？
对内置锂电池进行充电
室外机不能
开机
是否接上电源适配器？
连接电源适配器
不能充电
电源适配器插头是否已正确地插入到机器的充电接口上？
重新正确地连接机器和电源适配器
电源适配器是否已经接通到110-240V交流电上？
插入插座，使电源适配器接通交流电源
通话状态下
无声音
音量是否调至最小？
将音量调节至合适大小
图像有噪点或闪动
室内机是否放在了电视机，微波炉，日光灯，手机等产生电磁波干扰的物品附近？
将机器远离这些会产生电磁干扰的物品
室内机显示无信号画面
是不是室外机没有接通电源？
接通室外机电源
是不是室外机距离室内机距离太远？
调整室内机距离直到屏幕上信号显示良好位置
是不是附近有其他强磁场干扰
将室内机远离强磁场区域

11.配件清单
(1) 室内机 尺寸: 236*130*18mm
(2) 室外机 尺寸: 126*93*42mm
(3) 室内机USB充电器 规格：5V1A 线长：100cm
(4) 室外机电源适配器 规格：5V1A 线长：150cm
(5) 电锁接口线 线长: 30cm
(6) 螺丝和胶塞
(7) 说明书 精品文档————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
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