家用電器控制

1、 電話遠(yuǎn)程控制家用電器 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信業(yè)的發(fā)展，通過電話線進(jìn)行的遠(yuǎn)程通信越來越常見。人們通常采用MODEM進(jìn)行通信，但是在通信數(shù)據(jù)量不大，對通信速率要求不高的應(yīng)用場合，我們可以考慮一種DTMF通信方式，它具有接口簡單，成本低廉且可靠性高的特點(diǎn)。本文介紹了一種電話遠(yuǎn)程控制家用電器的實(shí)現(xiàn)方法。用戶可通過任意一部雙音頻電話（包括手機(jī)、電話分機(jī)）對自己家庭安裝的家用電器進(jìn)行開機(jī)、停機(jī)、設(shè)定等操作。其整體構(gòu)想如下圖所示：一 系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法：本系統(tǒng)主要包括電話振鈴檢測電路，電話自動(dòng)摘機(jī)和掛機(jī)電路，DTMF信號(hào)解碼電路，語音提示急電路，音頻放大電路，以及控制心臟CPU電路。當(dāng)有電話打入時(shí)，電話

2、振鈴檢測電路檢測到有振鈴并等待至系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，控制器自動(dòng)摘機(jī)，在語音電路的提示下依次輸入用戶的操作密碼和操作指令，并包含了密碼修改功能。DTMF解碼電路將接收到的DTMF解碼后的數(shù)字信號(hào)送入CPU，若輸入密碼錯(cuò)誤達(dá)兩次以上，系統(tǒng)自動(dòng)掛斷電話。當(dāng)進(jìn)入正常遙控狀態(tài)后，CPU用控制命令來開啟家用電器接口電路。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：   電話遠(yuǎn)程控制部分主要由電話振鈴檢測電路、自動(dòng)摘掛機(jī)電路、DTMF信號(hào)解碼電路、語音提示電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路和CPU組成。CPU是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，本系統(tǒng)采用AT89C51，所有電路都是在它的控制之下完成各種規(guī)定的操作。當(dāng)有

3、電話打入時(shí)，電話振鈴檢測電路檢測到有振鈴并等待系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，控制器自動(dòng)摘機(jī)，并在語音電路的提示下依次輸入用戶的操作密碼和操作指令。DTMF解碼電路將接受到的DTMF解碼后的數(shù)字信號(hào)送入CPU，若密碼有誤，系統(tǒng)自動(dòng)掛斷電話；當(dāng)密碼正確時(shí)，只需按語音提示依次完成一系列操作。當(dāng)操作完成時(shí)，單片機(jī)根據(jù)返回的確認(rèn)信息去控制家用電器，至此，整過操作過程完成。二 主要芯片：AT89C51，MT8870解碼芯片，ISD1420語音錄放芯片。三 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1振鈴檢測電路設(shè)計(jì)當(dāng)電話振鈴信號(hào)到來時(shí)，電話線路上的90伏振鈴信號(hào)，經(jīng)過整流及濾波后，驅(qū)動(dòng)光電耦合器。有振鈴信號(hào)時(shí)，輸出為高電平，無振鈴時(shí)為低電平，

4、CPU以此來來判斷有無振鈴及振鈴次數(shù)。如下圖所示：2電話自動(dòng)摘機(jī)和掛機(jī)電路設(shè)計(jì)電話打入并等待默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，從CPU的P1。7送出的摘機(jī)信號(hào)驅(qū)動(dòng)光藕導(dǎo)通使假負(fù)載接入，進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)。當(dāng)整個(gè)設(shè)定過程完成后或輸入密碼錯(cuò)誤時(shí)，CPU使摘機(jī)信號(hào)恢復(fù)為高電平以斷開假負(fù)載，進(jìn)入掛機(jī)狀態(tài)，如下圖所示：3 音頻放大電路設(shè)計(jì)使用LM386低壓音頻功率放大器，LM386是為低壓用戶設(shè)計(jì)的功率放大器，內(nèi)部增益為20，外接元件數(shù)目較少。音頻放大電路下圖所示：4 DTMF信號(hào)解碼電路設(shè)計(jì)在電話遠(yuǎn)程控制電路中，DTMF的信號(hào)解碼電路是非常重要的部分。本系統(tǒng)采用常規(guī)的MT8870解碼芯片，該芯片具有功耗低、調(diào)整簡單、抑制撥

5、號(hào)音能力強(qiáng)等特點(diǎn)。當(dāng)MT8870檢測到有DTMF信號(hào)輸入并已解調(diào)、鎖存到輸出寄存器后，STD端輸出高電平，CPU檢測到該信號(hào)后便可使MT8870的三態(tài)輸出鎖存器使能端TOE有效，并將代表撥號(hào)值的四位二進(jìn)制代碼Q1-Q4送往CPU處理。電路如下圖所示：5 語音提示電路設(shè)計(jì)當(dāng)有電話打入并且電話遠(yuǎn)程控制器摘機(jī)后，控制者便會(huì)在語音提示電路的提示下輸入密碼、選擇通道、設(shè)定各種數(shù)值、執(zhí)行開機(jī)、掛機(jī)等操作。語音電路采用美國ISD公司的語音錄放芯片ISD1420。此芯片能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，并且存儲(chǔ)地信息在斷電地情況下百年不丟失。將需要提示的語音信息按段錄入到芯片后，在CPU的控制

6、下將錄入的信息按順序由音頻輸出端輸出，然后經(jīng)音頻功率放大器放大后送到電話線路上。電路如下圖所示：四 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的主要工作是進(jìn)行各種狀態(tài)的檢測以及數(shù)據(jù)的發(fā)送，接收和密碼修改等功能。1數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收的流程圖如下圖所示：2密碼修改流程圖：如何利用有限的16種DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)多樣的系統(tǒng)控制功能，是系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵，借助于軟件編程，系統(tǒng)可以對16種DTMF信號(hào)的任意組合進(jìn)行解釋，從而豐富了系統(tǒng)功能。系統(tǒng)軟件主要功能如下：(1) 系統(tǒng)身份認(rèn)證功能：為了保證只有合法用戶才能操作系統(tǒng)，電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)上線以后，用戶必須輸入密碼，待系統(tǒng)確認(rèn)后才具有對系統(tǒng)的操作權(quán)限。(2) 用戶信令解釋功能 

7、;：對收到的用戶信號(hào)，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(shí)現(xiàn)用戶和電話遠(yuǎn)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(dòng)信號(hào)。(3) 軟件定時(shí)功能 ：系統(tǒng)軟件設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位的軟件定時(shí)器，定時(shí)器的設(shè)置值規(guī)定了系統(tǒng)一次上線工作的最大時(shí)間。若一次工作超時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)離線，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。五 結(jié)語：利用智能電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)固定電話和移動(dòng)電話對空調(diào)器、電燈、電飯煲等家用電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，如可以提前將居室的空調(diào)打開，一進(jìn)家門便享受清涼世界；用戶外出旅游或出差時(shí)，通過本系統(tǒng)開關(guān)居室的電燈、電視，造成有人在家的假象，提高家居安全。本系統(tǒng)可以擴(kuò)展用于數(shù)據(jù)通信量不大，速率要求不高的遠(yuǎn)程通信場合?？蓱?yīng)用于自動(dòng)防盜報(bào)警裝置、公話集中管理系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對無人值守崗位的遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)