934381152基于單片機控制的電話遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、電話遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計摘要：本文介紹了一種以單片機at89c51為主控器件、雙音多頻解碼集成塊mt8870和語音錄放集成電路isd1450為核心器件,用戶可以用固定電話或移動電話發(fā)號命令并通過電話線路實現(xiàn)對家用電器的遠程多智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有使用方便、操作靈活等特點，具有較廣泛的推廣使用價值。關(guān)鍵詞：遠程控制；雙音多頻；at89c51單片機 the design of telephone remote control system author: li ya-bing guides teacher: zhao ming-fu，et al.（henan institute of scienc

2、e and technology electromechanical institute， xinxiang，henan， 453003，china）abstract: it is a kind of that this paper have introduced mainly with only flat machine at89c51 control device and two sound much frequency decodes integrated piece mt8870 and the record of speech sound put isd1450 of integra

3、ted circuit is key device, user can realize the long-range intelligent control system for electric home appliances by regular telephone or the ammunition order of mobile telephone and through telephone line. the system has use to facilitate , operates flexible etc. characteristic, have more extensiv

4、e extending use to worth.key words: remote control；dtmf；at89c51 single-chip computer 數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使人們通過手機或互聯(lián)網(wǎng)在任何時候、任意地點對家中電器（空調(diào)、熱水器、電燈、音響）進行遠程控制，而這一切僅僅是靠撥打一個電話來完成的。今天，時尚的家居生活是社會進步的標志。在不改變家中任何家電的情況下，智能家居系統(tǒng)能對家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進行方便的控制，可使人們盡情享受高科技帶來的簡便而時尚的現(xiàn)代生活。1 系統(tǒng)框圖及工作流程圖1 方框圖當用戶需要遙控電器時，可以用手機或者固定電話撥打相應(yīng)的電話

5、號碼，信號通過電話線傳到該用戶家里，這時振鈴檢測電路開始檢測鈴流信號，來一次鈴流信號并產(chǎn)生相應(yīng)脈沖信號，并送給at89c51單片機，這時單片機開始記數(shù)。如果有人接聽電話或振鈴次數(shù)少于5次，對程控電話的使用不會造成影響。當振鈴次數(shù)達到5次后（次數(shù)可以通過軟件設(shè)定）即單片機計數(shù)計夠5次后，單片機控制摘機并啟動語音提示電路發(fā)出提示音，詢問用戶是否進入家電控制模式。如果是請輸入密碼，如果不是請掛機，用戶可以直接按電話機上的按鍵來發(fā)號命令，信號通過電話線傳送到mt8870芯片接收dtmf信號，并進行解碼，解碼后信號并與事先存儲在at89c51單片機的密碼比較，如果不相符，則語音提示密碼錯誤，系統(tǒng)自動掛機

6、；如果密碼相符，則語音提示請輸入所控制家用電器的代碼，如果你不輸入任何數(shù)只要停留到20秒后，該系統(tǒng)就會自動掛機（不管那一項操作都一樣，都有最大停留時間）。若你的家用電器正開著可用輸入代碼讓電器關(guān)，同樣操作方法可使電器開。當操作完成后isd1450語音芯片提示“你操作已成功”，該系統(tǒng)自動掛機。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 中央控制電路 cpu檢測振鈴信號狀態(tài)和按鍵狀態(tài)，當檢測到有效振鈴信號后，啟動計數(shù)程序，計數(shù)到設(shè)定振鈴次數(shù)后，cpu送出摘機信號控制電路自動摘機并送出摘機提示音信號，提示用戶輸入密碼當檢測到有*號鍵按下時，也同樣送出摘機提示音信號，提示用戶輸入密碼（對*鍵的檢測是為了方便用戶在家中控制

7、電器，用戶直接操作接在線路上的電話機即可）單片機檢測mt8870送出的std信號，當std信號有效時，從mt8870讀入指令代碼并與預(yù)設(shè)密碼比較，如果不一致，系統(tǒng)自動掛機，如果一致，用戶就可以輸入開機、關(guān)機、定時工作指令。圖2 單片機的接口2.2 鈴流檢測電路 圖3 鈴流檢測電路當振鈴信號經(jīng)c21、c22輸入時，電話線路上的75±15v、25hz的交流電壓經(jīng)d4橋式整流、c8濾波、d5穩(wěn)壓后的直流電壓使光電耦合器導(dǎo)通，+5v的電源電壓經(jīng)光電耦合器、r22和d3給電容c13充電，當電容上的電壓充至74l08的開門電壓時，74l08四與門集成電路導(dǎo)通，把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號，然后輸

8、入到at89c51單片機的t0引腳進行計數(shù)（每來一次鈴流信號而產(chǎn)生一個脈沖信號，單片機記數(shù)一次）。當計數(shù)達到5次時（次數(shù)有軟件設(shè)定），通過軟件使at89c51的p0.0引腳發(fā)出低電平，完成模擬摘機動作，如圖3所示 。 2.3 dtmf雙音多頻解碼電路mt8870是完整的dtmf接收器，可用作界面分離濾波器和數(shù)字解碼器。濾波部分用于轉(zhuǎn)換電容的高低濾波群；解碼器用于數(shù)字查詢把檢測到的16位dtmf電話信號轉(zhuǎn)化成4位代碼。外部記數(shù)的最小值由不同的輸入放大器、時鐘震蕩器以及鎖存的三位狀態(tài)值預(yù)先設(shè)定。mt8870芯片提供了小尺寸、低功耗、高性能的dtmf接收器。電話線上的信號通過電容c23耦合、r13、

9、r14衰減輸入到mt8870的2腳和3腳進行解碼，既是把電話播號信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的二進制。當用戶在電話機的鍵盤上輸入密碼或按下控制按鈕后，這些信息均采用雙音頻方式通過電話線發(fā)出。dtmf解碼電路的主要作用是接收從電話輸入的雙音多頻信號并將其轉(zhuǎn)換成二進制編碼，然后輸至單片機進行數(shù)據(jù)處理，進而實現(xiàn)控制功能，如圖4所示。圖4 雙音多頻解碼電路圖5 語音提示集成快 2.4 語音提示電路isd1450語音電路的內(nèi)部已含有eeprom作為數(shù)據(jù)存儲器，因此它無需電池即能保存數(shù)據(jù)10年以上，擦除和寫入均可在片內(nèi)自動完成而無需外部設(shè)備。系統(tǒng)在接收遠端用戶發(fā)送的dtmf信號后，根據(jù)軟件設(shè)定對語音電路進行尋址放音。例

10、如系統(tǒng)收到用戶發(fā)出的“1234” 用戶密碼信號時，若密碼正確，則尋址播放語音提示“密碼正確”：否則，尋址播放語音提示“密碼錯誤”。2.5 系統(tǒng)摘機/掛機/驅(qū)動電路系統(tǒng)摘機電路的功能是當振鈴信號振夠5次即單片機記數(shù)記夠5次后，這時單片機在軟件程序的支配下p0.0輸出低電平，mc1413集成開關(guān)電路1腳接收低電平，這時mc1413輸出高電平，使繼電器導(dǎo)通，其常開觸點閉合，使at89c51、dtmf解碼電路語音提示電路得電，實現(xiàn)摘機。各自作好各自的準備工作。這是完成各項任務(wù)的前提條件。用戶對電話遠程控制系統(tǒng)操作完成后，發(fā)出結(jié)束命令時。當用戶操作超時時，在軟程序的作用下，單片機的p0.0腳輸出低電平，

11、mc1413電路1腳接收低電平,這時mc1413的常開觸點斷開，使整個電路斷開（除圖3檢測振鈴電路）實現(xiàn)掛機功能。本系統(tǒng)控制路（圖只畫路）電器，原理同摘掛電路圖 6 系統(tǒng)摘機/掛機3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(1) 系統(tǒng)身份認證功能為了保證只有合法用戶才能操作系統(tǒng),電話遠程控制系統(tǒng)上線以后,用戶必須輸入密碼,待系統(tǒng)確認后才具有對系統(tǒng)的操作權(quán)限。流程圖如圖7所示。(2) 用戶信令解釋功能對收到的用戶信號,系統(tǒng)按照軟件設(shè)定加以解釋,并決定對語音提示電路尋址,播放相應(yīng)的系統(tǒng)提示音,實現(xiàn)用戶和電話遠程控制系統(tǒng)間的交互操作,或者對外部受控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動信號。4 系統(tǒng)調(diào)試4.1硬件單元電路1.振鈴檢測將本裝置的電

12、話線兩端并聯(lián)在電話機兩端，用手機撥打本宿舍電話，當有振鈴音時，用萬用表的直流檔測量光電耦合器4n25的輸出端，有明顯的電壓，這說明可以形成中斷響應(yīng)信號。 2.模擬摘掛機此部分的調(diào)試較為容易，電路接好后，用5v高電平測試之，指示燈亮，繼電器吸合正常。4.2 軟件程序調(diào)試對于本系統(tǒng)而言，軟件程序所實現(xiàn)的功能比較多，所以軟件程序的調(diào)試顯得相當?shù)臒┈?。整個程序是使用匯編語言，在lope下編寫調(diào)試完成后，先用genius sp+程序讀寫器將程序?qū)懭雴纹瑱C，然后在lp5124仿真機進行仿真。 圖7 流程圖5 系統(tǒng)功能擴展1.網(wǎng)絡(luò)控制功能由于電信線路各地聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)遍布世界各地，因此，可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源跨省市，甚至跨越國家無限長度地進行智能控制，該方法采用單片機進行智能控制，并利用不同的語音提示及計算機軟件來達到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)信息的反饋，從而實現(xiàn)友好的人機交互界面，使操作者能夠?qū)崟r了解受控方信息，并最終使產(chǎn)品達到交互式與智能化的水平。2.電話自動報警功能當某一個用電器工作發(fā)生異常現(xiàn)象時（如有短路現(xiàn)象發(fā)生時），電話自動發(fā)出信號以提醒人們。 參考文獻1 李剛.可電話遙控的多路定時控制器.電子技術(shù)應(yīng)用，1997