基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制家用電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制家用電器系統(tǒng)馬磊目錄TOC\o"1-3"\h\u27809一、緒論 基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制家用電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：馬磊(班級15電氣13)摘要本文設(shè)計(jì)的是一種基于AT89S51單片機(jī)的遠(yuǎn)程電話控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以AT89S51為核心、通過現(xiàn)在的個(gè)人通信手段，實(shí)現(xiàn)基于PLMN(陸基移動(dòng)通信網(wǎng))和PSTN(公用電話交換網(wǎng))的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。根據(jù)CCITT及我國標(biāo)準(zhǔn)共同規(guī)定，電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)(ITRCS),以PSTN與PLMN通信網(wǎng)作為傳輸介質(zhì),以部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令(DTMF雙音多頻信號，振鈴信號,回鈴音信號等)作為系統(tǒng)控制命令，使用戶實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端通過移動(dòng)電話或者固定電話發(fā)送DTMF雙音多頻信號對近端電器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制電飯煲。用戶下班前，可通過電話將家中的電飯鍋打開;回到家時(shí)，飯已煮好。本次設(shè)計(jì)的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)不需要再進(jìn)行專門的布線,不占用無線電頻率資源,從而可避免電磁污染。用戶只有輸入正確的密碼才能控制家電,從而提高了安全性。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)用，功能靈活多樣，可靠性高，操作方便，可以廣泛地應(yīng)用于家庭或者其它場所的智能控制。關(guān)鍵詞：AT89S51,遠(yuǎn)程電話控制,DTMF,智能家電

一、緒論1.1設(shè)計(jì)的背景及意義21世紀(jì)進(jìn)入了一個(gè)科技高速發(fā)展的時(shí)代，人們對生活品質(zhì)的要求也不斷提高，開始追求快捷、高效的生活方式。因此，為了適應(yīng)物質(zhì)生活的需求，智能家電應(yīng)運(yùn)而生，而這些所謂的智能家電產(chǎn)品有一個(gè)共同的標(biāo)志——遠(yuǎn)程控制。對于出門在外的人和行動(dòng)不便的殘疾人，可以通過信息通信技術(shù)對家里的電器進(jìn)行簡單的控制。達(dá)到無人在家，有人值守，將給人們的日常生活帶來了極大的便利。本文介紹的是一種基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用該系統(tǒng)，用戶通過電話或者手機(jī)方便地遠(yuǎn)程控制家里的電器。本次設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制電飯煲。用戶下班前，可通過電話將家中的電飯鍋打開;回到家時(shí)，飯已煮好。另外，用戶還能隨時(shí)改變家用電器的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能和無人住宅安全的目的。這個(gè)設(shè)備不僅適合家庭使用,也適用于大型商店和商業(yè)單位。設(shè)計(jì)不僅操作方便、簡單、可靠性高,是一個(gè)非常有前途的未來在新技術(shù)產(chǎn)品。1.2設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容本系統(tǒng)是一個(gè)用來控制各種家電的設(shè)備，它通過來自電話的控制信號，并完成對于各種信息的記錄;接口電路提供單片機(jī)與電話外線的接口。其中包括振鈴檢測、摘/掛機(jī)控制、雙音頻DTMF識別、語音提示電路及電器控制。系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)、DTMF解碼芯片MT8870和語音芯片ISD2560組成。信號音檢測、自動(dòng)摘/掛機(jī)、控制電路、雙頻解碼等功能模塊使用硬件電路實(shí)現(xiàn);而信號音計(jì)數(shù)、密碼校驗(yàn)、在線修改密碼、信號分析、電器狀態(tài)查詢等模塊使用軟件編程來完成。1.3設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值21世紀(jì)是信息時(shí)代，各種電信新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步?，F(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機(jī)和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。電話遙控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(jìn)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(shí)，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。而隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,越來越多的家用電器進(jìn)入了百姓的生活,給大家?guī)砹撕芏嗟姆奖愫拖硎?同時(shí)隨著電話在家庭中的普及,利用電話實(shí)現(xiàn)家用電器遙控是未來的發(fā)展方向?；趩纹瑱C(jī)的智能電話控制系統(tǒng)，借助公共電話網(wǎng)絡(luò)，操作者可在語音提示下實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的可靠控制。該裝置具有可靠性高,不受傳輸距離限制,不占用頻率資源等特點(diǎn)。適用于家庭、企事業(yè)單位、工業(yè)現(xiàn)場、商店等場所，利用手機(jī)或固定電話就能實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的控制和運(yùn)行狀態(tài)查詢。電話遠(yuǎn)程控制作為一門新興學(xué)科與傳統(tǒng)家電,有一定的優(yōu)勢,不需要特殊的布線。同時(shí)，由于手機(jī)便于攜帶，而且全國范圍內(nèi)都覆蓋有電話網(wǎng)，我們可以隨時(shí)隨地通過手機(jī)對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)距離的控制。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行性分析2.1總體設(shè)計(jì)分析電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)使用單片機(jī)構(gòu)成主要控制部分，主要的信息處理，接收各種形式的操作指令，并對各種信息進(jìn)行記錄均由其完成;接口電路則提供單片機(jī)與電話之間的外部接口。包括鈴流檢測、摘掛機(jī)控制、忙音檢測、雙音頻DTMF識別等。本系統(tǒng)的振鈴檢測、模擬摘掛機(jī)、雙音頻解碼等接口電路都具有很強(qiáng)的實(shí)用性。通過最簡單的、最可靠的電路芯片實(shí)現(xiàn)完善的功能，此外，系統(tǒng)還可以擴(kuò)展增加很多功能，因此具有很好的市場前景。系統(tǒng)并聯(lián)在電話機(jī)的兩端，所以不會(huì)影響到電話的正常使用。用戶使用異地電話撥通與系統(tǒng)并聯(lián)的電話機(jī)，通過市局交換機(jī)向電話發(fā)出振鈴信號，此時(shí)，振鈴檢測電路將會(huì)檢測到振鈴信號，并將該信號送給系統(tǒng)的中央控制單元，當(dāng)裝置檢測到四次振鈴，也就是在四次響鈴后無人接電話，模擬自動(dòng)摘機(jī)，進(jìn)入密碼檢測，如果密碼錯(cuò)誤，模擬自動(dòng)掛機(jī)，只有在輸入正確的密碼后才能選擇被控制的電器，然后對電器進(jìn)行開或者關(guān)的控制，用戶按鍵產(chǎn)生的信號經(jīng)雙音多頻DTMF（DualToneMulti-Frequency）解碼電路解碼后，送入中央控制單元，中央控制單元根據(jù)解碼的結(jié)果通過驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，完成操作后返回，這是自動(dòng)方式。，本設(shè)計(jì)的振鈴信號檢測、控制電器、雙音頻解碼、自動(dòng)摘掛機(jī)等功能模塊采用硬件電路實(shí)現(xiàn)。而振鈴音計(jì)數(shù)、信息分析、密碼校驗(yàn)等功能模塊則采用軟件編程完成。2.2總體方案為完成設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能，本文采用模塊化設(shè)計(jì)。以AT89S51單片機(jī)為核心，由電話通過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由DTMF解碼后把控制信息送到單片機(jī)，控制相應(yīng)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)它的電話遠(yuǎn)程控制功能。它由話路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。其中，話路系統(tǒng)包括所有的提供電話接續(xù)任務(wù)的終端和交換設(shè)備，盡量選擇市場上已經(jīng)有的成熟的集成電路芯片。而控制系統(tǒng)的作用是在需要的時(shí)候接通話路，提供語音信號傳送的通路。系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。單片機(jī):主要工作是進(jìn)行密碼校對、控制摘掛機(jī)、接收控制數(shù)據(jù)和輸出控制。DTMF解碼電路:專門將控制機(jī)發(fā)送的DTMF信號進(jìn)行譯碼工作，將控制機(jī)發(fā)出的控制信號譯為對應(yīng)的9、*、#、A、B、C、D等二進(jìn)制數(shù)。電話接口電路:作為與電話網(wǎng)絡(luò)連接的端口，包含振鈴電路等，將控制機(jī)傳來的音頻信號傳給解碼電路，并可以將控制器提示音反饋至控制機(jī)。輸出電路:作為控制輸出及電話摘機(jī)。密碼存儲(chǔ)器:失電保護(hù)用戶密碼?？刂齐娫挋C(jī):作為控制操作的平臺，通過電話的數(shù)字按鍵輸入數(shù)據(jù)經(jīng)程控交換機(jī)傳送至控制器。圖2-1系統(tǒng)框圖三、硬件單元電路設(shè)計(jì)本作品中，為了完成部分功能模塊，使用了大量的硬件電路，目的就是充分利用硬件電路的可靠性、穩(wěn)定性，從而保證整體電路的穩(wěn)定性，而且還使用了大量的抗干擾元器件，例如：光耦合器，去耦電容等，以此提高系統(tǒng)的抗干擾能力。3.1振鈴檢測電路當(dāng)電話機(jī)處在靜默狀態(tài)時(shí)，交換機(jī)為電話線路提供約48V的直流電壓。但是當(dāng)用戶被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)會(huì)發(fā)來一個(gè)鈴流信號。這個(gè)鈴流信號為25±3伏的正弦波，它的諧鈴失真不超過10%，電壓有效值90±15V。振鈴的周期為5秒，即1秒送，4秒斷。在振鈴電路檢測到振鈴信號時(shí)，以四次鈴響為準(zhǔn)，即四次振鈴后無人摘機(jī)，便由單片機(jī)控制自動(dòng)模擬摘機(jī)，振鈴檢測電路設(shè)計(jì)如圖3-1所示【3】。原理說明：C4、D1和R4共同組成振鈴信號變換電路，它們使輸入電壓和電流不會(huì)太大，對后面的光電耦合器起保護(hù)作用。來電時(shí)，電話振鈴信號通過電容C4隔直、D1穩(wěn)壓二極管、R4限流電阻輸入至光電耦合器4N25的輸入端，光電耦合器4N25的主要作用是隔離作用，光電耦合器是一種電信號的耦合器件，它一般是將發(fā)光二極管和光敏三極管的光路耦合在一起，輸入和輸出之間不可共地，輸入電信號加于發(fā)光二極管上，輸出信號由光敏三極管取出。在實(shí)際中，電話靜默時(shí)，LED6持續(xù)發(fā)光，但是電話來電時(shí)，LED6會(huì)持續(xù)閃爍，但是LED6接地使得電壓的變動(dòng)范圍縮小，P3.4的電平在0-2.1V之間變動(dòng)，導(dǎo)致T0口不能準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)，所以在調(diào)試中不得不去掉該指示燈。本單元元器件列表：C4為隔直電容，因?yàn)槭沁^濾直流，濾出低頻信號，而且振鈴信號的電壓還比較高，因此選取10μF耐壓100V的瓷片電容；R4是4N25的限流電阻，取33kΩ；D1為穩(wěn)壓二極管，選取1N4001；U3選取光電耦合器4N25；R3取10KΩ；LED6為振鈴指示燈，選取黃色5mm發(fā)光二極管；反向器由74LS04中的二組反向器組成，起整流作用；圖3-1振鈴檢測電路3.2模擬摘掛機(jī)電路設(shè)計(jì)主要思路：國家對電話機(jī)的摘機(jī)有著明確的標(biāo)準(zhǔn)：不管是什么電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻都應(yīng)該≤300Ω，有“R”鍵的電子電話機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤350Ω。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流≤5μA。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，通過叉簧為電話機(jī)接上約200Ω的負(fù)載，以使得電話線回路流過大約30mA的電流。當(dāng)交換機(jī)檢測到該30mA電流后就會(huì)停止發(fā)送鈴流，并將線路電壓變?yōu)?-12V的直流電壓，完成接續(xù)【4】。根據(jù)有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，模擬摘掛機(jī)電路設(shè)計(jì)如圖3－2所示，模擬摘掛機(jī)電路主要由一個(gè)光電耦合器開關(guān)電路控制繼電器的開關(guān)，繼電器串聯(lián)一個(gè)200Ω電阻，并接入電話線兩端。當(dāng)對振鈴技術(shù)滿4次時(shí)，單片機(jī)把P3.1口變?yōu)榈碗娖?，使得三極管基極電壓改變，從而導(dǎo)通三極管，此時(shí)，繼電器兩端加上5V電壓，繼電器導(dǎo)通，200Ω電阻并聯(lián)在電話機(jī)兩端，使得回路電流變大，完成電話線路的接通，整個(gè)電路實(shí)現(xiàn)了模擬摘機(jī)，其中D2二極管起反向保護(hù)的作用，在繼電器斷開的時(shí)候不會(huì)被反向電流燒壞。LED7為摘機(jī)指示燈。本單元元器件列表：R5是摘機(jī)指示燈限流保護(hù)電阻，取200Ω，LED7是摘機(jī)指示燈，取5mm綠色發(fā)光二極管；R7是三極管限流電阻，取1kΩ；D2二極管是起繼電器反向保護(hù)的作用，取4001；J1是繼電器控制開關(guān)，取JRC4001F(DC5V)；R6是摘機(jī)電阻，取200Ω；PNP三極管取2N3906；圖3-2模擬摘掛機(jī)電路3.3雙音解碼電路利用聲音頻率的不同音調(diào)來傳送按鍵信號以取代直接撥號脈沖的方法叫做DTMF技術(shù)。DTMF由兩組頻率信號疊加構(gòu)成：低頻組（697Hz～941Hz）和高頻組（1209Hz～1633Hz）。設(shè)v(t)為DTMF信號，vl(t)和vh(t)分別代表選自低頻組和高頻組的兩個(gè)信號，它們之間的關(guān)系滿足v(t)=vl(t)+vh(t)=Asinωlt+Bsinωht。低頻組和高頻組中都有并且只有4個(gè)獨(dú)立的音調(diào)，這4個(gè)音調(diào)是依據(jù)它們之間的諧波不相關(guān)來選擇的，它們的互調(diào)制信號對主信令的影響最小。DTMF信號共有16（24）種組合，其中6種組合（#、*、A、B、C、D）用做特別的信令，剩余10種組合則分別代表數(shù)字0到9。電話鍵盤按鍵與DTMF信號的對應(yīng)關(guān)系在CCITT和我國國家標(biāo)準(zhǔn)中都有明確規(guī)定，如表3－1所示。表3－1電話鍵盤按鍵與DTMF信號的對應(yīng)關(guān)系電話鍵盤按鍵高頻組(Hz)1209133614771633低頻組(Hz)697123A770456B852789C941*0#D解碼電路是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性只有在解碼電路可靠的情況下，用戶輸入的控制指令才能被單片機(jī)識別并完成相關(guān)控制。在翻閱了大量的文獻(xiàn)資料后，發(fā)現(xiàn)比較經(jīng)常使用的一種解碼方法是采用電話專用的雙音頻解碼芯片完成輸入雙音頻信號的解碼。通過專門使用的集成電路的解碼以后（使用集成電路不但可靠性強(qiáng)，而且外圍電路簡單），信號即可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的碼制信號，這樣，單片機(jī)就可以直接讀取。普遍使用的電話雙音頻解碼芯片有MT8888、MT8880、MT8870等，在反復(fù)的論證比較以后，最后決定采用雙音頻解碼集成芯片MT8870來完成此功能模塊。如圖3-3是MT8870音調(diào)譯碼器（ToneDecoder），它由MITEL公司開發(fā)生產(chǎn)，是一顆常用復(fù)頻譯碼IC，圖中是一個(gè)完整的DTMF接收器，這個(gè)電路可以準(zhǔn)確的接收DTMF信號。它接收了DTMF信號之后，內(nèi)部將信號分成高頻帶和低頻帶，并把分析后的信號送至數(shù)字譯碼器，然后將信號輸?shù)綌?shù)字譯碼器中，以解出按鍵值，接下來將解出的按鍵值通過四條線(Q1、Q2、Q3、Q4)以二進(jìn)制的方式輸出到外部共享Bus上，其MT8870接腳說明如表3-1，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-3。需要注意的是，當(dāng)MT8870芯片解出一個(gè)按鍵值并輸出到外部時(shí)，它的CID接腳會(huì)從低態(tài)升為高態(tài)，經(jīng)過一段時(shí)間以后再降為低態(tài)，因此，我們可以利用CID腳電平變化的特點(diǎn)，當(dāng)偵測到此腳有訊號時(shí)便馬上將Q1-Q4接腳所產(chǎn)生的值讀入CPU，然后進(jìn)行控制【5】。圖3-3MT8870音調(diào)譯碼器MT8870的輸出代碼（Q8Q4Q2Q1）與電話鍵盤上按鍵的對應(yīng)關(guān)系如表3-2所示：表3-2MT8870輸出代碼與鍵盤對應(yīng)關(guān)系按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q1100015010191001A1101200106011001010B11103001170111×1011C11114010081000＃1100D0000用戶在遠(yuǎn)端按鍵以后，系統(tǒng)接收到的DTMF信號將經(jīng)過耦合電容隔直、濾波，此后MT8870會(huì)接收并對其進(jìn)行硬件譯碼，輸出的四位二進(jìn)制數(shù)據(jù)通過Q1/Q2/Q3/Q4四個(gè)口連接到AT89S51單片機(jī)的P1.0～P1.3口上，MT8870接收到有效的DTMF信號，在解出正確的BCD數(shù)據(jù)以后，CID端會(huì)升為高電平，CPU收到此信號后即可取走數(shù)據(jù)。CPU把P1口數(shù)據(jù)讀入，然后屏蔽掉高四位，并把讀入的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部寄存器R7單元中，之后對讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，從而得到遠(yuǎn)程用戶輸入的命令【6】。原理簡介：電路采用MT8870芯片作為雙音多頻DTMF信號解碼芯片。MT8870的連線如圖3－4所示，其中，接在電源處的電容的作用是抗干擾。在MT8870的實(shí)際應(yīng)用中，存在這樣一個(gè)問題：MT8870的使能控制端不允許中斷時(shí)，將關(guān)閉MT8870的CID端中斷。有效的解決方法是，把CID端接入非門的一端輸入，非門的另一輸入端則接到不定電平端P即可。對CID的有效控制（即中斷開放）為，EN=1則P3.2/INT0中斷允許；EN=0時(shí)則P3.2/INT0中斷關(guān)閉。把IN+與Vref相連，通過IN-管腳接收電話機(jī)發(fā)送過來的雙音多頻脈沖信號，雙音多頻信號先經(jīng)過內(nèi)部的撥號新濾波器，在濾除了撥號音信號后，經(jīng)過前置放大電路的放大處理以后送入到雙音頻濾波器中，先把雙音頻信號按低音頻信號、高音頻信號分開，然后再經(jīng)幅度檢測器、高低群濾波器送至譯碼電路輸出，經(jīng)過一些列的數(shù)學(xué)運(yùn)算后，把解碼后相對應(yīng)的8421碼通過輸出端（11~14腳）輸出數(shù)據(jù)。MT8870芯片的輸出數(shù)據(jù)端Q1~Q4連接到AT89S51芯片的P1口的P1.0~P1.3，單片機(jī)P1口的P1.4~P1.7已經(jīng)與0處理，所以解碼芯片輸出的4位代碼有效并且能被單片機(jī)識別。MT8870輸出代碼與鍵盤對應(yīng)關(guān)系如表3-2，其中，A，B，C，D4個(gè)按鍵常被當(dāng)作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。需要特別注意的是，對于“0”號碼，MT8870輸出的8421碼是“1010”，而并非是“0000”；另外，按鍵“#”、“*”，在MT8870中輸出的8421碼分別為“1100”和“1011”。MT8870的CID有效端經(jīng)施密特反相器后接AT89S51的INT0引腳，以確保單片機(jī)AT89S51可以獲取有效的數(shù)據(jù)。當(dāng)MT8870獲取有效雙音多頻信號后，CID引腳的電平由低變高，再反相為低，INT0引腳檢測到以后，啟動(dòng)外部中斷，指示P1口接收有效二進(jìn)制代碼。而電話線路雜音、人們的語音信號等無效的雙音頻信號是不會(huì)引起MT8870的CID端變化的。本單元元器件列表：IC1是雙音頻解碼芯片，選取MT8870；變壓器選擇1:1音頻變壓器R10和C6組成濾波電路，R10和R9組成放大電路，其中電容C6、C7均選擇0.1u，R9取220KΩ，R10取33KΩ；芯片外部晶振Y2選擇3.579MHz；C5選取0.1μF；R8是輸出平衡電阻，選取100KΩ；反向器選取74LS04的一組反向器；圖3-4雙音多頻解碼電路3.4單片機(jī)外圍電路電源:單片機(jī)使用的電源是+5V電源，其中正極接Vcc(40引腳)，負(fù)極(地)接GND(20引腳)。振蕩電路:一般采用外接晶振的方法為時(shí)序電路單片機(jī)提供脈沖信號，使得單片機(jī)能夠正常工作。外接晶振接入XTALI、XTALZ(18、19腳)。有三點(diǎn)問題需要說明:(1)兩個(gè)瓷片電容C2和C3在20至3OuF，與石英振蕩器Xl組成時(shí)鐘電路，為單片機(jī)提供一個(gè)頻率為12M的穩(wěn)定時(shí)鐘；(2)晶振頻率可以選用12MHz、11MHz、6MHz，在本設(shè)計(jì)中采用了12MHz的金屬外殼石英晶體振蕩器；(3)起振后第18個(gè)引腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)約為3V的正弦波。復(fù)位電路:任何單片機(jī)都需要有個(gè)復(fù)位的過程，然后才能正常工作，復(fù)位需要兩個(gè)機(jī)器周期(約5ms)的時(shí)間。復(fù)位電路如圖3-5(圖中電容C1的兩端并聯(lián)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位)。圖中電阻和電容Cl組成按鍵復(fù)位電路，在按下鍵的時(shí)候，會(huì)有一個(gè)大于兩個(gè)機(jī)器周期的復(fù)位信號產(chǎn)生，為單片機(jī)提供一個(gè)高電平復(fù)位信號至RST引腳，使單片機(jī)復(fù)位。電阻R2選取l00K。電容Cl選用1u的電解電容。EA引腳(片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選用端):當(dāng)機(jī)器復(fù)位后，PC指針可能指向片外ROM的0000H單元或者片內(nèi)ROM的0000H單元，這取決于EA引腳是接低電平(訪問外部ROM)還是高電平(訪問內(nèi)部ROM)。EA引腳需要接到電源正極。圖3-5單片機(jī)外圍電路原理圖四、軟件設(shè)計(jì)4.1軟件模塊系統(tǒng)身份認(rèn)證：這個(gè)功能的設(shè)定，是為了保證只有合法用戶才能夠操作系統(tǒng)，電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)開始工作以后，遠(yuǎn)程用戶必須先輸入密碼，只有系統(tǒng)確認(rèn)密碼正確后才具有操作權(quán)限并對系統(tǒng)進(jìn)行操作。信號音檢測：本單元可以使用AT89S51的兩個(gè)計(jì)數(shù)器的外部中斷方式來實(shí)現(xiàn)對不同信號音的計(jì)數(shù)。密碼檢測：本單元可以在系統(tǒng)初始化的時(shí)候，把密碼放在在單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器的一塊空間內(nèi)。再用戶輸入密碼的過程中，單片機(jī)把接收到的密碼寫到另外的一塊空間內(nèi)，然后利用減法運(yùn)算循環(huán)比較密碼是否正確，這樣就可以實(shí)現(xiàn)密碼檢測的功能了。4.2軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為以下幾塊：系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計(jì)數(shù)、控制摘掛機(jī)、雙音頻信號分析處理、密碼比對、控制電器等部分組成。每個(gè)功能模塊對于整體設(shè)計(jì)都是非常重要的，單片機(jī)AT89S51通過軟件程序才能很好的對外部的信息進(jìn)行采集、分析、決策和執(zhí)行。下面就整體設(shè)計(jì)以及每個(gè)單元功能模塊分別進(jìn)行說明。整體流程圖如4－1圖所示：圖4-1系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)完整程序如下： ORG0000H ;從0000H執(zhí)行主程序 LJMPMAIN ;跳轉(zhuǎn)到主程序 ORG0003H ;INT0中斷入口為0003H LJMPTT1 ;有中斷則跳轉(zhuǎn)到TT1 ORG000BH ;T0中斷入口為000BH LJMPTT0 ;T0有中斷則跳轉(zhuǎn)到TT0 ORG001BH ;T1中斷入口為001BH LJMPITIME1 ;T1有中斷則跳轉(zhuǎn)到ITIME1 ORG0100H ;從0100H執(zhí)行主程序MAIN: ANLP1,#0FH ;將P1口高4為清0 MOVR4,#00H ;將R4設(shè)為標(biāo)志，初始標(biāo)志為0MOVR5,#05H ;密碼設(shè)置為5位 MOVTMOD,#06H ;T0計(jì)數(shù)器模式，方式2 MOVTH0,#09BH ;計(jì)數(shù)為100次 MOVTL0,#09BH ;計(jì)數(shù)為100次 MOVIE,#83H ;開T0和INT0中斷 SETBTR0 ;啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)SETBIT0 ;INT0為負(fù)邊沿觸發(fā)LOOP: SJMP$ ;等待中斷TT0:CLRP3.1 ;振鈴4次后自動(dòng)摘機(jī) MOVr3,#0c8h ; MOVTMOd,#016h ;T1設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式，工作方式1，T0為計(jì)數(shù)器模式，工作方式2 MOVTH1,#3CH ;設(shè)置TH1為03CH MOVTL1,#0B0H ;設(shè)置TL1為0B0H SETBET1 ;開T1中斷 SETBTR1 ;啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T1 RETI TT1:CLREA ;關(guān)閉所有中斷PUSHPSW ;PUSHACC ; CJNER4,#01H,PASSWORD ;標(biāo)志如果不是1，跳轉(zhuǎn)到PASSWORD比對密碼 ANLP1,#0FH ;標(biāo)志為1，將P1口高4為清0MOVA,P1 ;將按鍵鍵值寫入A中 CJNEA,#01H,LOOP1 ;鍵值若不是1，跳轉(zhuǎn)到LOOP1比較 CPLP2.2 ;鍵值為1，將1電器開或者關(guān)JMPQUITLOOP1: CJNEA,#02H,LOOP2 ;鍵值若不是2，跳轉(zhuǎn)到LOOP2比較 CPLP2.3 ;鍵值為2，將2電器開或者關(guān)JMPQUITLOOP2:CJNEA,#03h,QUIT ;鍵值若不是3，跳轉(zhuǎn)到QUIT CPLP2.4 ;鍵值為3，將3電器開或者關(guān)JMPQUITPASSWORD:DJNZR5,SAVEKEY ;密碼比對完，則跳轉(zhuǎn)到SAVEKEYMOVA,034H ;將034H單元中的密碼寫入ACJNEA,#01H,PASS_ERR ;第一位密碼錯(cuò)誤就跳轉(zhuǎn)到PASS_ERRMOVA,033H ;將033H單元中的密碼寫入ACJNEA,#02H,PASS_ERR ;第二位密碼錯(cuò)誤就執(zhí)行PASS_ERRMOVA,032H ;將032H單元中的密碼寫入ACJNEA,#03H,PASS_ERR ;第三位密碼錯(cuò)誤就執(zhí)行PASS_ERRMOVA,031H ;將031H單元中的密碼寫入ACJNEA,#04H,PASS_ERR ;第四位密碼錯(cuò)誤就執(zhí)行PASS_ERRCLRP2.0 ;密碼全部正確，綠燈亮SETBP2.1 ;密碼錯(cuò)誤指示燈不亮MOVR4,#01H ;將標(biāo)志設(shè)為1MOVR5,#05H ;密碼設(shè)置為5位JMPQUITSAVEKEY:MOVA,R5 ;把R5中的數(shù)據(jù)寫入AADDA,#030H ;MOVR0,AMOVA,P1 MOV@R0,AJMPQUITPASS_ERR:MOVR5,#05H ;將密碼設(shè)置為5位MOVR4,#00H ;將標(biāo)志改為0CLRP2.1 ;密碼錯(cuò)誤，紅燈亮SETBP2.0 ;綠燈滅 SETBP3.1 ;自動(dòng)掛機(jī)QUIT: POPACC POPPSWLCALLDELAY MOVr3,#0c8h ; MOVTMOd,#016h ;T1設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式，工作方式1，T0為計(jì)數(shù)器模式，工作方式2 MOVTH1,#3CH ;設(shè)置TH1為03CH MOVTL1,#0B0H ;設(shè)置TL1為0B0H SETBET1 ;開T1中斷 SETBTR1 ;啟動(dòng)T1計(jì)數(shù) SETBEA ;開所有中斷 RETIITIME1:DJNZR3, opt ;setbp3.1 ;無操作延時(shí)后，自動(dòng)掛機(jī)MOVR5,#05H ;密碼設(shè)置為5位MOVR4,#00H ;標(biāo)志設(shè)為0setbP2.1 ;滅掉紅燈setbP2.0 ;滅掉綠燈 clrea ;關(guān)閉所有中斷 clrtr0 ;T0停止計(jì)數(shù) MOVTMOD,#06H ;T0計(jì)數(shù)器模式，方式2 MOVTH0,#09BH ;計(jì)數(shù)次數(shù)設(shè)為100次 MOVTL0,#09BH ;計(jì)數(shù)次數(shù)設(shè)為100次 MOVIE,#83H ;開T0和INT0中斷 SETBTR0 ;啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)器opt:MOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0HRETIDE