智能家居系統(tǒng)本科論文

1、引言21世紀是信息化的世紀，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動了人類文明的巨大進步。本文介 紹的數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機或電話在任何時候、任意地點對家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機）進行遠程控制；也可以在下班途中，預先將家中的空調(diào)打開、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯；而這 一切的實現(xiàn)都僅僅是打一個簡單的電話。 此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報警、遠程監(jiān)控 等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險情，您和110可以在第一時間獲得通知以便進一步采取行動。 舒適、時尚的家居生活是社會進步的標志， 智能家居控制系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情 況下，對家

2、里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便 而時尚的現(xiàn)代生活。實現(xiàn)智能化離不開運算和控制單元，本系統(tǒng)采用MCU（SM8952AC25P為主控器件，單片機應用系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件由單片機擴展的存儲器、輸入/出設(shè)備以及各種實現(xiàn)單片機系統(tǒng)控制要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件組成；軟件由單片機應用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定控制功能的各種工作程序和管理程序組成。只有系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調(diào)一致，才 可能組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應不斷調(diào)整軟、硬件， 協(xié)調(diào)地進行軟、硬件設(shè)計，以提高工作效率。單片機應用系統(tǒng)其開發(fā)過程的系統(tǒng)的總體設(shè)計、 硬件

3、設(shè)計、軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試階段應根據(jù)開發(fā)的實際需要，相互協(xié)調(diào)、交叉，有機的進行。 本設(shè)計的MCUf各個芯片和模塊的接口、各項標準都嚴格遵循國家有關(guān)標準，為以后的產(chǎn)品化 提供了良好的基礎(chǔ)。b5E2RGbCAP本系統(tǒng)的電話遠程控制是基于電話交換網(wǎng)絡(luò)的國際雙音頻通信標準DTMF1信方式，程控交換信令作為系統(tǒng)控制命令，采用MT887C雙音頻編解碼電路實現(xiàn)，單片機通過MT8870識別來 自PSTN網(wǎng)絡(luò)的控制信號，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語音提示進行按鍵選擇以實現(xiàn)用戶身份的識別 與遠程控制；各種傳感器的檢測是利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控；短消息發(fā)送部分采用基于

4、SIEMENTC35GSM模塊TC35modem 和TI公司的電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX3238?器件構(gòu)成的移動終端的硬件電路可以完成短消息收發(fā)等 功能。p1EanqFDPw隨著電子技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展， 面對各種檢測對象和大量控制單元，需要利用各種接 口標準和MCUS行連接，再經(jīng)過MCUS行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控。而此時采用單片機來實現(xiàn) 智能家居控制系統(tǒng)不僅具有采集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高采各模塊和芯片的協(xié)調(diào)性，從而大大提高系統(tǒng)的可利用性。此次系統(tǒng)設(shè)計統(tǒng)正是把MT8870 TC35modem與SM8952AC25PP片機有機的結(jié)合起來，順利的完成了本設(shè)計的要求。本人在此次設(shè)

5、計中主要 擔任了系統(tǒng)的硬件電路圖的設(shè)計、 硬件的裝配和調(diào)試、軟件的設(shè)計、以及各個芯片和模塊的資 料查找與整理等工作。 設(shè)計中超出了任務書所給的任務， 并且實現(xiàn)了學習型遠程紅外遙控功能， 為控制紅外家電和設(shè)備提供了良好的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)也可應用于工農(nóng)業(yè)中 , 實現(xiàn)對無人值守崗位 的遠程監(jiān)控等。 DXDiTa9E3d1 緒 論1.1 課題背景21 世紀是信息時代，各種電信新技術(shù)推動了人類文明的進步。自從1876 年， AlexanderGraham Bell （貝爾）發(fā)明電話以來，世界各國的電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展非常迅速，近十年來，中國的 固定電話業(yè)務呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長。 1997年 8月局用電話交換機總

6、容量突破 1億門， 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位， 2006 年初固定電話用戶總數(shù)達到 35539.2 萬戶，移動電話用戶達 到 40407.2 萬戶，現(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由程控交換機進行交換傳輸， 移動通信也從模擬時代走向了 高度數(shù)字化時代，它們的性能已經(jīng)有了很大的進展，而且可靠性非常高。 RTCrpUDGiT正是因為通信技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實 現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改 變了人們生活習慣， 提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢下應運而生的。 智能 家居控制系統(tǒng)的主要功能包括通信、設(shè)備自動控制、

7、安全防范三個方面。 5PCzVD7HxA隨著新技術(shù)和自動化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來越大，功能也越來越強， 各種傳感器 都已經(jīng)標準化、模塊化這給智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計提供極大方便。 jLBHrnAILg電話遠程控制作為一較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比， 顯示出一定的優(yōu)越性， 不需進行 專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。同時，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以 充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。另外電話屬雙工通信手段。 因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進行遙控的更大優(yōu)越性。 操作者可以通過各種提示音即時了 解受控對象的有關(guān)信息， 從而進行進一步的操作。電話遙控部分

8、課題目前已有涉足者， 但是只 是還只限于實驗室階段， 因而距離實際應用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完 全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點。 本設(shè)計正是針對這一點進行了較大改進， 采取單片機 智能控制， 利用不同的提示音達到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反饋， 從而使操 作者能夠及時了解受控方信息， 使產(chǎn)品達到交互式與智能化。 而且本設(shè)計的調(diào)試都是在線調(diào)試， 已經(jīng)在電信、鐵通的交換機實驗并且能夠成功的使用移動電話進行操作。 xHAQX74J0X短信息服務（Short Message Service , SMS 是 GSM（ Global System for Mobile

9、Comm uni cation ）系統(tǒng)中提供的一種 GSM終端（手機）之間，通過服務中心（service cen ter）進行文本信息收發(fā)的應用服務，其中服務中心完成信息的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短信息服務作為GSM網(wǎng)絡(luò)的一種基本業(yè)務， 已得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視， 基于這種業(yè)務的各種 應用也蓬勃發(fā)展起來。由于GSh網(wǎng)絡(luò)在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強的特點，用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時為客戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)費用和維護費 用。同時，他對用戶的數(shù)量也沒有限制， 克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大、 維護費用高、 且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。

10、比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上具有無法 比擬的優(yōu)勢，加上GSM勺SMS本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應用得到迅速的普及。利用GSM短信息系統(tǒng)進行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個強大的支持平臺。 在此以GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，它可以應用 在銀行、儲蓄點機房監(jiān)控、電信機房動力環(huán)境監(jiān)控、通信行業(yè)遠端無人值守站機房監(jiān)控和遠程 維護（如移動通信基站、微波站、光纖中繼站等）及其他無人值守點（如倉庫、辦公樓等）監(jiān) 控及城市公用事業(yè)實時監(jiān)控維護系統(tǒng)像煤氣調(diào)壓站、自來水、污水管網(wǎng)和熱力系統(tǒng) 、電力系 統(tǒng)城市中電網(wǎng)等情況中。在此本系統(tǒng)采用了 Siem

11、ens公司新一代無線通信GSM模塊TC35是， 它設(shè)計小巧、功耗很低很大程度上方便了智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計。 LDAYtRyKfE1.2 智能家居控制系統(tǒng)的概述隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關(guān)系日益緊密。信息化社會 在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習慣的同時， 也對傳統(tǒng)的住宅提出了挑戰(zhàn)，社會、技術(shù)以及經(jīng)濟的 進步更使人們的觀念隨之巨變。 人們對家居的要求早已不只是物理空間， 更為關(guān)注的是一個安 全、方便、舒適的居家環(huán)境。 家居智能化技術(shù)起源于美國， 它是以家為平臺進行設(shè)計的。 Zzz6ZB2Ltk 智能家居控制系統(tǒng)是以HFC以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理 平

12、臺，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構(gòu)成一個完整的集家庭通信、 家庭設(shè)備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標是通過采用計算機技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 控制技術(shù)和集成技術(shù)建 立一個由家庭到小區(qū)乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統(tǒng)， 以此來提高住宅高新技術(shù)的含 量和居民居住環(huán)境水平。 dvzfvkwMI1大型的智能家居控制系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務器、家庭控制器 （各種模塊）、各種路由器、 電纜 調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備 CMT、S 交換機、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感 器、各種執(zhí)行機構(gòu)、打印機等主要部分組成。 rqyn14ZNXI1.3 課題研究的

13、目的及意義智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個過程或者一個系統(tǒng)。 利用先進的計算機技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)通訊 技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機地結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理， 讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，提 供舒適安全、 高品位且宜人的家庭生活空間。 還將原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣?工具，提供全方位的信息交換功能， 幫助家庭與外部保持信息交換暢通， 優(yōu)化人們的生活方式， 幫助人們有效安排時間，增強家居生活的安全性，甚至為各種能源費用節(jié)約資金。 EmxvxOtOco 其網(wǎng)絡(luò)化功能可以提供遙控、家電（空調(diào)，熱水器等）控制、照明控制、

14、室內(nèi)外遙控、窗簾自 控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段。使生活更加 舒適、便利和安全。因智能家居控制系統(tǒng)布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和 應用。 SixE2yXPq51.4 系統(tǒng)設(shè)計主要任務本文利用SM8952AC25PMT8870 TC35modemffi各類家居傳感器設(shè)計制作一款智能家居控 制系統(tǒng)樣機。實驗樣機的設(shè)計包括： 系統(tǒng)硬件的設(shè)計與調(diào)試和控制軟件的編寫與調(diào)試。 6ewMyirQFL(1) 硬件部分智能家居控制系統(tǒng)其硬件部分主要由五大部分構(gòu)成， 即電話交換網(wǎng)程控交換信令部分、 控 制單元、傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 mod

15、em與接口和電源部分。電話交換網(wǎng)程控交 換信令部分主要由MT8870和電壓檢測元件組成，它是系統(tǒng)中控制部分關(guān)鍵的元件，它與控制 單元組成控制部分功能；傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、GSM模塊TC35 modem和控制單元完成報警等信號的處理和發(fā)送；電源部分則為各個部分提供工作電源。 kavU42VRUs(2) 軟件部分軟件設(shè)計部分主要由五大部分構(gòu)成： 即數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析部分、 電話交換網(wǎng)程控交換信 令識別與分析部分、GSM模塊TC35 modem接口程序部分、分析控制部分。其中數(shù)據(jù)采集與數(shù) 據(jù)分析部分和電話交換網(wǎng)程控交換信令識別需要作實時處理；GSM莫塊TC35 modem接口程序部分和分析控制部分則

16、是根據(jù)采集和電話交換網(wǎng)交換信令進行分時操作有利于提高系統(tǒng)效率。 y6v3ALoS892 方案設(shè)計2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計與分析2.1.1 單片機控制部分 本設(shè)計屬于單片機應用系統(tǒng)。它是單片機在系統(tǒng)檢測以及工程控制方面的應用，其特點是體積小，成本低，功能強，功耗低，是微機應用產(chǎn)品化的最佳機種之一，它已廣泛地應用在產(chǎn) 品智能化和工業(yè)自動化上。而把單片機面向工控領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到工控應用系統(tǒng)中，實現(xiàn)嵌入 式應用的計算機稱之為嵌入式計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般分為四種 : 工控 機，通用CPU模塊，嵌入式微機處理，單片機。嵌入式系統(tǒng)具有以下特點：M2ub6vSTnP(1) 面對控制對象。如傳感

17、信號輸入、人機交互操作 , 伺服驅(qū)動等。(2) 嵌入到工控應用系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)形態(tài)。(3) 能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中可靠運行的品質(zhì)。(4) 突出控制功能。 如對外部信息的捕捉、 對控制對象實時控制和有突出控制功能的指令系 統(tǒng)(I/O控制、位操作和轉(zhuǎn)移指令等)。OYujCfmUCw單片機有惟一的專門為嵌入式應用系統(tǒng)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)， 最能滿足嵌入式應用 要求。單片機是完全按嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計的單芯片形態(tài)應用系統(tǒng)，能滿足面對控制對象、 應 用系統(tǒng)的嵌入、現(xiàn)場的可靠運行及非凡的控制品質(zhì)等要求，是發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式系統(tǒng)。eUts8ZQVRd系統(tǒng)工作流程部分圖2.1-1系統(tǒng)工作流程2.2

18、遠程控制設(shè)計與分析控制系統(tǒng)設(shè)計分析圖2.2-1遠程控制系統(tǒng)系統(tǒng)控制器由MT8870接收遠端發(fā)送來的DTM信號、并對其進行解碼，解碼后的信號由中 央處理單元采集處理。為了方便用戶使用，系統(tǒng)設(shè)計了語音提示界面。電話遠程控制系統(tǒng)一般工作在無人值守環(huán)境，所以應具有自動離線、上線、復位功能。為了符合sQsAEJkW5T智能化要求，系統(tǒng)采用SM8952AC25作為中央處理器。同時，電話遠程控制系統(tǒng)正常工作還需 電源供電電路、驅(qū)動電路等輔助電路。系統(tǒng)組成框圖如圖2.2-1示。由圖可知，系統(tǒng)主要由振鈴檢測電路、模擬摘掛機電路、DTMF音頻解碼電路、語音提示電路、中央處理單元(SM8952AC25R控制電路、電

19、源電路等組成。 GMsIasNXkA控制器并聯(lián)于電話機的兩端，不會影響電話機的正常使用。用戶通過異地電話撥通控制器 所連接外線的電話號碼，通過程控交換機向電話機發(fā)出振鈴信號?？刂破鳈z測到六次振鈴后， 即六次響鈴后無人接聽時電話自動摘機，進入密碼檢測階段，輸入正確密碼后選擇被控電器， 然后輸入開或關(guān)密碼遙控被控電器，完成后返回。 TIrRGchYzg2.2.2 控制要求完成遠程控制部分必須完成一下要求： 通過電話網(wǎng)對異地的電器實現(xiàn)控制（開 / 關(guān)）。 控制器可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機。 控制器設(shè)置密碼校驗。2.2.3 單元功能模塊本設(shè)計此系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊： 鈴音檢測、計數(shù)； 自動摘掛機；

20、 密碼校驗； 在線修改密碼； 雙音頻信號解碼； 輸入信息分析； 控制電器開關(guān)； 電器狀態(tài)查詢；2.2.4 軟硬件方案確定 根據(jù)電話機和交換機發(fā)出的不同信號音以及電話線各種狀態(tài)的不同要求， 本設(shè)計方案結(jié)合實際情況對具體的單元功能模塊作出軟件或硬件上作了以下分工： 7EqZcWLZNX 交換機所發(fā)出的各種信號音都大多數(shù)可以通過軟件編程來識別， 即通過單片機發(fā)出的脈沖 信號來檢測信號音單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)計算出其頻率， 從而完成信號音的識別。 但從系統(tǒng)的 可靠性和程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計上分析， 用硬件來解決振鈴音檢測、 雙音頻信號解碼等功能相對穩(wěn)定 可靠。 設(shè)計中自動摘掛機和電器的控制必須使用具體硬件電路來

21、實現(xiàn)。而振鈴音計數(shù)、密碼 校驗、在線修改密碼、輸入信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使用軟件編程方式要比硬件電 路簡單的多，易于實現(xiàn)。 lzq7IGf02E 綜上所述，本設(shè)計信號音檢測、自動摘掛機、控制電器、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件 電路實現(xiàn)。而信號音計數(shù)、密碼校驗、在線修改密碼、信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使 用軟件編程完成。 zvpgeqJ1hk2.3 傳感器信號采集設(shè)計與分析2.3.1 防火災發(fā)生傳感器 火災煙霧傳感器是一種在消防管理、安全防范系統(tǒng)中常用的報警器材，它工作可靠、 體積 小巧，并且把無線發(fā)射和火災煙霧傳感器有機地結(jié)合，使得安裝、使用非常方便煙其背后有專 用的卡口可以方

22、便地固定在墻體或者天花板上使用時通過設(shè)置在廚房的感溫探測器和設(shè)置在 客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個房間內(nèi)有無火災的發(fā)生。如有火災發(fā)生控制器發(fā)出聲光 和短信報警信號， 通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。 家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無人在家 的情況，調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。 NrpoJac3v12.3.2 可燃氣體泄漏 傳感器 通過設(shè)置在廚房的可燃氣體探測器，監(jiān)視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。 如有燃氣泄漏家 庭控制器發(fā)出聲光報警信號， 并聯(lián)動關(guān)閉燃氣管道上的電磁閥， 同時短信通知家人及小區(qū)物業(yè) 管理部門。這里采用 TP-2 高溫型一氧化碳傳感器報警器需在一氧化碳濃度達到設(shè)定制值時系

23、統(tǒng)應啟動報警。 1nowfTG4KI2.3.2 防盜傳感器防盜報警的防護區(qū)域分成兩部分， 即住宅周界防護和住宅內(nèi)區(qū)域防護。 住宅周界防護是指 在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內(nèi)區(qū)域 防護是指在主要通道、 重要的房間內(nèi)安裝被動紅外探測器或被動紅外微波雙技術(shù)探測器。 當 家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設(shè)備 （ 門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器 ） 設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防 護的防盜報警設(shè)備 （紅外探測器或被動紅外微波雙技術(shù)探測器 ）撤防。當家人出門后， 住宅周 界防護的防盜報警設(shè)備 （門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器 ）和住宅內(nèi)區(qū)域防護的防盜報警設(shè)備 （ 被動 紅外探測器

24、或被動紅外微波雙技術(shù)探測器 ） 均設(shè)防。當有非法侵入時，家庭控制器發(fā)出聲光 報警信號，并短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過程序可設(shè)定報警裝置的等級和報 警器的靈敏度。 fjnFLDa5Zo2.3.3 信號采集設(shè)計與分析傳感器是將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號的裝置， 其中的電信號包括數(shù)字信號和模擬信號， 數(shù)字 信號可以通過電氣隔離直接送給單片機或微型計算機進行處理， 模擬信號則利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 將多路被測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機或微型計算機進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控。 tfnNhnE6e52.4 GSM模塊的接口與設(shè)計2.4.1 TC35 模塊組成Siemens公司的TC35模塊主要由GS

25、M基帶處理器、GSM寸頻模塊、供電模塊（ASIC）、閃存、 ZIF連接器、天線接口六部分組成。作為 TC35的核心，基帶處理器主要處理 GSM終端內(nèi)的語 音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。在不需要額外硬件電路的 前提下，可支持FR HR和EFR語音信道編碼。HbmVN777sL2.4.2 TC35 模塊通信電路數(shù)據(jù)通信電路主要完成短消息收發(fā)、與微機機通信、軟件流控制等功能。TC35的數(shù)據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合ITU-T RS-232接口電路標準，工作在 CMO電平（2.65V）。數(shù)據(jù)接 口配置為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗位，可以在 300bps115kbps的

26、波特率下運行，支持的自動波特率為4.8kbps115kbps （14.4kbps和28.8kbps 除外）。TC35模塊還支持RTSO/CTSQ的硬件握手和XON/XOF的軟件流控制。v7i4jRB8Hs2.4.3 TC35模塊與MCU連接方式單片機與TC35一般采用串行異步通信接口，具有紅外和通信電纜兩種連接方式其中電平 轉(zhuǎn)換及串口通信功能以TI公司的MAX323芯片為核心，通信速度可設(shè)定，通常為19200bps。采用紅外接口的優(yōu)點是單片機系統(tǒng)與手機電氣隔離，相互不干擾，接口各自獨立，使用方便； 缺點是通信距離較短， 紅外傳播的方向性對接口相對位置有要求。采用電纜連接時， 數(shù)據(jù)傳輸 的可靠性

27、較好；其主要缺點是接口的電氣參數(shù)不兼容， 設(shè)計不當時就會對手機的通信質(zhì)量產(chǎn)生 影響。這個單片機系統(tǒng)其實就是一個具有 GPR助能的GSM手機模塊加上單片機控制系統(tǒng)，GSM 手機模塊主要是用來建立無線信道， 接收和發(fā)出短消息。單片機系統(tǒng)用來控制手機模塊， 并且 對收到的短消息信息進行解釋并執(zhí)行， 目前全國共有 8種短消息格式包含從互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)出的 短消息。本系統(tǒng)采用通信電纜的連接方式。83ICPA59W92.5 紅外學習遙控設(shè)計2.5.1 紅外學習遙控的設(shè)想本控制器有對空調(diào)進行操作，但大多數(shù)空調(diào)不能就以同斷電的方式控制，因此本人提出使 用紅外遙控進行對空調(diào)以及其他紅外電氣的控制方案， 紅外遙控在家

28、電產(chǎn)品中有廣泛應用， 但 各產(chǎn)品的遙控器不能相互兼容， 目前市面上常見的萬能遙控器只能對某幾種產(chǎn)品進行控制， 不 是真正的“萬能”。 本文利用單片機對遙控器的發(fā)射信號的波形進行測量， 然后將測量的數(shù)據(jù) 回放，由于只關(guān)心發(fā)射信號波形中的高低電平的寬度， 不管其如何編碼，因此做到了真正的“萬 能”。也為整個控制器的實現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。 mZkklkzaaP2.5.2 紅外學習遙控的實現(xiàn)經(jīng)過充分的論證和研討， 本人采用各設(shè)備集中控制的方式實現(xiàn)。 集中各設(shè)備的方法是首先 對各設(shè)備的紅外遙控信號進行識別并存儲， 然后在需要時進行還原，以控制對應設(shè)備動作。 由 單片機構(gòu)成集中控制器，它是自學習與還原的核

29、心部分，紅外接收部分由CX20106解調(diào)電路或 一體化紅外接收頭組成，發(fā)射部分有紅外發(fā)光管極其驅(qū)動部分組成。通常，紅外遙控器將遙控信號調(diào)制在 38KHZ的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管， 轉(zhuǎn) 化為紅外信號發(fā)射出去。二進制脈沖碼的形式有多種，其中最為常用的是PWM5 （脈沖寬度調(diào)制碼）和PPM碼（脈沖位置調(diào)制碼）。PWM5以寬脈沖表示1,窄脈沖表示0。PPM碼脈沖寬度一 樣，但是碼位的寬度不一樣，碼位寬的代表 1，碼位窄的代表 0。遙控編碼脈沖信號（以PPM碼為例）通常由引導碼、系統(tǒng)碼、系統(tǒng)反碼、功能碼、功能反碼等 信號組成。引導碼也叫起始碼，由寬度為 9ms的高電平和寬度為4.5ms的

30、低電平組成（不同的 遙控系統(tǒng)在高低電平上有一定的區(qū)別） ，用來標志遙控編碼脈沖的開始。系統(tǒng)碼也叫識別碼， 它用來指示遙控系統(tǒng)的種類， 以區(qū)別其他遙控系統(tǒng)，防止各種遙控系統(tǒng)的誤操作。功能碼也叫 指令碼， 它代表了相應的控制功能， 接收機中的微控制器可根據(jù)功能碼的數(shù)值完成各種功能操 作。系統(tǒng)反碼與功能反碼是系統(tǒng)碼與功能碼的反碼， 反碼的加入是為了能在接收端校對傳輸過 程中是否產(chǎn)生差錯。為了提高抗干擾性能和降低電源消耗，將上述的遙控編碼脈沖對頻率為 38KHz（周期為26.3ms）的載波信號進行脈幅調(diào)制（PAM,再經(jīng)緩沖放大后送到紅外發(fā)光管， 將遙控信號發(fā)射出去。由于遙控器的二進制編碼脈沖有一定的寬

31、度， 而且它的高低電平均不斷的交替變化， 因此 容易讓我們想到一種容易且方便的方法， 脈寬測量。雖然它的二進制脈沖的高低電平的寬度有 所不同，但它們大都是毫秒級的， 因而，采用單片機的定時器來測量它的脈沖寬度， 然后存儲， 還原是完全可以的。實際證明這種思路是可行的，而且電路簡單，容易實現(xiàn)。 AVktR43bpw3 硬件電路設(shè)計3.1 相關(guān)芯片及模塊簡介3.1.1 MCUSM8952AC25P 簡介SM8952C2的最高主頻為25MHz內(nèi)帶8KB閃存的MCUSM8951/8952系列產(chǎn)品是內(nèi)嵌4/8K字節(jié) 閃存的8位單片微控制器它具有多達32個I/O 口其4K/8K的閃存既可作程序存儲空間也可

32、以作 數(shù)據(jù)存儲空間或程序數(shù)據(jù)混合空間這些硬件特征和其強大的指令系統(tǒng)和其自帶可編程看門狗 使它能應用于不同的場合，因此是一種通用的和性能價格比高的控制器，SM8951/8952允許用戶還可以通過置位SCON寄存器的位0（ALE1）來降低EMI,其中的看門狗定時器（WDT是1個16位 自運行計數(shù)器在計數(shù)器溢出時會產(chǎn)生復位信號。WD對那些易受噪聲干擾電壓波動或放電現(xiàn)象影響的系統(tǒng)很有用在程序跑飛或死機的情況下，WD可以使用戶程序脫離不正常狀態(tài)。 WD不同于8052系統(tǒng)的定時器0定時器1和定時器2。通過軟件周期性的清除 WD計數(shù)器的值可以防止 WDT 產(chǎn)生復位信號。片上閃存可以使用商用編程器進行編程。O

33、RjBnOwcEd3.1.2 雙音多頻收發(fā)器 MT8870 簡介MT8870是 一種帶呼叫進展過濾器的單片雙音多頻收發(fā)器。它包括一個帶增益可調(diào)放大器 的DTM接收器和一個DTM!發(fā)送器。其中濾波電路采用高頻群和低頻群兩個六階開關(guān)電容帶通 濾波器，解碼采用數(shù)字計數(shù)器技術(shù)來確定輸入的DTM音調(diào)的頻率，并將其譯成標準的四位二進制碼。發(fā)送器采用開關(guān)電容 D/A變換器。片內(nèi)使用了一個脈沖計數(shù)器，能合成精確的音調(diào)脈沖，保證音調(diào)脈沖準確的定時發(fā)送。MT8870提供了一個標準的微處理器總線接口，可以直接與MCS-51系列MCI和微機接口。它還可以選用呼叫進展方式工作，通過呼叫進展濾波器來檢 測特定通帶內(nèi)的信號

34、頻率， 供微處理機或計數(shù)器電路分析， 以確定檢測到的呼叫進展音的性質(zhì)。 它從接收端接收來自電話機的雙音多頻脈沖信號該雙音多頻信號先經(jīng)其內(nèi)部的撥號音濾波器， 濾除撥號音信號， 然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器， 將雙音頻信號按高， 低音頻信號分開， 再經(jīng)高，低群濾波器，幅度檢測器送入輸出譯碼電路，經(jīng)過數(shù)字運算后，在其數(shù)據(jù)輸出端輸出 相對應的 8421 碼。 2MiJTy0dTT3.1.3 ISD2500 系列單片語音錄放簡介美國ISD公司的2500芯片，按錄放時間60秒、75秒、90秒和120秒分成ISD2560 2575、2590 和25 1 20四個品種。 I S D2 500系列和1 400系列語音電路一樣，具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便等 優(yōu)點。它的最大特點在于片內(nèi) E2PROM量為480K（1400系列為128K），所以錄放時間長；有10 個地址輸入端 （1400系列僅為8個），尋址能力可達 1024位； 2500系列最多可分為 600段，只要在 分段錄/放音操作前（不