智能家電控制系統(tǒng)樣本

遠程智能家電控制系統(tǒng)周群威劉再樂呂小娟指引教師：王彥（南華大學(xué)電氣工程學(xué)院湖南衡陽421001） 摘要：本系統(tǒng)以單片機AT89S52為控制核心，采用雙音多頻解碼芯片MT8870和高保真語音錄放集成芯片ISD4003，運用個人通信終端（電話、手機等）實現(xiàn)對電器設(shè)備遠程控制。配合多路紅外遙控技術(shù)，實現(xiàn)對電器設(shè)備近距離遙控，并輔助使用單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20及高精度時鐘日歷芯片PCF8560顯示時鐘日歷及溫度。該系統(tǒng)由單片機構(gòu)成主控某些，進行重要信息解決，接受外部操作指令形成各種控制信號。在遠程控制方面，使用不同語音提示實現(xiàn)對不同電器操作和對受控電器狀態(tài)反饋，從而使操作者可以及時理解被控電器信息，使產(chǎn)品達到交互式與智能化，由電話機構(gòu)成自動撥號報警功能，使得本系統(tǒng)功能大大地增強,使居家生活更加趨于智能化。將該系統(tǒng)與PC機相連，可直接由PC機控制家電，也可用遙控器控制PC機，該系統(tǒng)具備控制靈活、可操作性強、可擴展性強、發(fā)展?jié)摿Υ蟮乳L處，是實現(xiàn)智能化家居、智能化寓所智能電器控制系統(tǒng)，具備十分遼闊市場前景和非常良好應(yīng)用價值。核心詞：單片機電話遠程控制紅外遙控智能控制Abstract:ThesystemusestheAT89S52MCUasitscontrolcenter，adoptsthedouble-tonemultiplefrequencycode-interpretICMT8870andathering chipISD4003-6M,makeuse of individual correspondenceterm-inal(telephone、mobilephoneetc.)torealizelong-distancecontroloftheelectronicequipment.Matchwiththeinfraredraylong-distancetechnology，itrealizesnear-distancecontrolandusesthesingle-totallinedigitaltemperatureSpreadthefeelingmachineDS18B20andhighaccuracyclockcalendarchipPCF8560tomanifesttheclock、thecalendarandthetemperate.ThemaincontrolpartofthissystemismadeupwiththeMCU，itdoesthemainmassagehandles，receivesexterioroperationinstructionandformsvariouscontrolsignal.Intheaspectsoflong-distancecontrolling，using different voicetohintdifferentoperationandgiveastatefeedbackofthebe-controlled,thusitcanletthewriterknowtheinformationofthebe-controlled，lettheproductiontobechangeoverwitheachothertypeandintellectualized。Theautodialingalarmingfunctionmadeupwiththephoneimprovestheusageofthissystemhighly，makesthefamilylifemoreintellectu-alized.ConnectingthissystemwiththePCandusingtheappliatedprogram，itcancontrolthehouseholdappliancebythePCmachinedirectly.ThePCmachinecanbehand-controlledandalsocanbecontrolledbytheinfraredrayremotecontrol.Ithasmanysuperiorityonit.Forexample，agilecontrollment，powerfulmaneuverabilityandexpansibility，andgreatpotentiality.ThereareexpansiveforegroundandverygoodapplicationworthonthisPLCwiringsintellectualizedmanagedsystem.Keywords：MCUPhoneremotecontrolInfraredrayremotecontrolIntellectualizedManagement目錄一、引言………………4二、系統(tǒng)總體設(shè)計……………62.1系統(tǒng)總體設(shè)計方框圖………………62.2系統(tǒng)總體設(shè)計流程圖………………7三、系統(tǒng)設(shè)計可行性分析……………………9四、電路模塊設(shè)計…………124.1電話遠程遙控電路模塊………………124.1.14.1.24.1.34.1.44.1.54.2紅外遙控電路…………184.2.14.2.24.3單片機及擴展電路……………………204.3.4.3.24.3.34.4語音提示電路…………224.5串口通信電路…………23五、軟件設(shè)計…………………235.1電話遠程控制軟件設(shè)計………………235.1.15.1.25.1.5.1.5.2紅外遙控解碼軟件設(shè)計………………355.3PC機應(yīng)用程序設(shè)計…………………36六、系統(tǒng)重要芯片簡介……………………386.1雙音頻解碼芯片MT8870…………386.2語音芯片ISD4003-6M……………54七、測試某些………………60八、結(jié)論……………………62參照文獻：…………………63附錄：………………………641.使用闡明2.總電路圖3.元器件清單一、引言當(dāng)今時代是一種信息時代，各種電信新技術(shù)推動了人類社會向前發(fā)展。自從有了電話以來，各國電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展非常迅速。近幾年來，中華人民共和國固定電話業(yè)務(wù)迅速增長，到1997年網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位，電話顧客總數(shù)突破1億戶。隨著通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展，電話機已經(jīng)走進了了千家萬戶，隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，運用電話機進行遠程控制技術(shù)也日益用于生活中。隨著生活水平不斷提高，人們但愿有一種自動化、智能化限度高控制系統(tǒng)對所有家用電器能實行遠程控制。遙控技術(shù)是通過一定手段對被控物體實行一定距離控制，慣用方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。紅外線遙控是當(dāng)前使用最廣泛一種通信和遙控手段。由于紅外線遙控裝置具備體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，因而，繼彩電、錄像機之后，在錄音機、音響設(shè)備、空調(diào)機以及玩具等其他小型電器裝置上也紛紛采用紅外線遙控。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不但完全可靠并且能有效地隔離電氣干擾。但紅外遙控技術(shù)受距離所限，適合于近距離控制。無線電遙控既是運用無線電信號對被控物體實行遠距離控制。無線電遙控不可避免須占用一定無線電頻率資源，導(dǎo)致電磁污染；常規(guī)有線遙控需進行專門布線，增長了投入；而紅外線、超聲波遙控則受距離所限。既有遙控方式中，尚有載波通信控制手段和基于無線尋呼遙控方式。載波方式即通過電力線傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范疇內(nèi)。因而也存在距離問題，應(yīng)用范疇有限。基于無線尋呼遙控方式運用了既有尋呼頻率資源，不需占用額外頻譜。并且，隨著尋呼網(wǎng)全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控距離基本不受限制。但該方式受控方動作滯后于控制方操作，不具備實時性，并且不具備很高可靠性。電話遙控作為一較新課題與常規(guī)遙控方式相比，顯示出一定優(yōu)越性，不需進行專門布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。同步，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分運用既有電話網(wǎng)，因而遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。

當(dāng)代電話網(wǎng)絡(luò)是由互換機和電話傳播線共同構(gòu)成，它性能已有了很大進展，并且可靠性非常高。電話遙控作為一較新課題與常規(guī)遙控方式相比，顯示出一定優(yōu)越性，隨著人們居住條件變化，使得人們對家中電器，如空調(diào)、鍋爐、電暖氣、噴淋、洗衣機等進行遠程控制有了更加迫切需求。如果到家前能提前打開家中電器，如空調(diào)或暖氣，一到家立即就能享有到舒服溫度，同步達到節(jié)能目。而離家后若發(fā)現(xiàn)自己忘了關(guān)上家中電器設(shè)備，也可遠程控制關(guān)機。電話作為一種經(jīng)濟實用手段，不受條件限制，能最以便實現(xiàn)上述遠程控制。

電話屬雙工通信手段。因而，這可以大大體現(xiàn)出運用電話進行遙控更大優(yōu)越性。操作者可以通過各種提示音及時理解受控對象關(guān)于信息，從而進行進一步操作。電話遙控這一課題當(dāng)前已有涉足者，但是距離實際應(yīng)用，特別是對于尋常生活尚有一定差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式雙工通信特點。本系統(tǒng)正是針對這一點進行了較大改進，采用單片機智能控制，運用不同提示音達到對于不同操作提示及對受控方狀態(tài)信息反饋，從而使操作者可以及時理解受控方信息，使產(chǎn)品達到交互式與智能化。二、系統(tǒng)總體設(shè)計2．1系統(tǒng)總體設(shè)計方框圖電話線電話線LED數(shù)碼管動態(tài)顯示溫度傳咸器時鐘日歷芯片MCU控制中心防盜檢測按鍵紅外輸入控制器輸出鬧鈴輸出PC機IO擴展電路雙音解碼電話機語音芯片自動撥號電路遙控器RS232圖2．1系統(tǒng)總體設(shè)計方框圖-系統(tǒng)總體設(shè)計如圖2．1系統(tǒng)闡明如下：（1）紅外線遙控器發(fā)送過來信號經(jīng)紅外接受頭接受后送單片機解碼，然后控制相應(yīng)輸出電路作相應(yīng)動作。（2）遠程電話線送來音頻按鍵信號經(jīng)雙音頻解碼芯片解碼后，送單片機解決，辨認按鍵后控制語音芯片報告狀態(tài)信息并控制輸出電路作相應(yīng)動作.（3）從PC機送來控制信號經(jīng)RS232送單片機串號后，單片機辨認控制命令，控制相應(yīng)輸出，若為時間校準命令，則調(diào)節(jié)時間日歷數(shù)據(jù)。（4）若有防盜報警信號，單片機控制自動撥號電路自動撥出預(yù)設(shè)電話號碼，并控制語音芯片報告盜情。（5）從按鍵輸入控制命令由單片機轉(zhuǎn)換成相應(yīng)控制命令控制相應(yīng)電路動作。（6）LED動態(tài)顯示由8279產(chǎn)生掃描脈沖，驅(qū)動數(shù)碼管顯示當(dāng)前時間及溫度。（7）溫度傳感器和時鐘日歷芯片實時產(chǎn)生溫度和日歷數(shù)據(jù)送單片機，由單片機解決后送8279顯示。若設(shè)定了定期鬧鈴，則當(dāng)時間屆時產(chǎn)生鬧鈴信號驅(qū)動鬧鈴電路產(chǎn)生鬧鈴。2．2系統(tǒng)總體軟件設(shè)計流程圖2．2．1系統(tǒng)總體軟件設(shè)計流程圖,如圖2.2.1。NNYYNYN初始化讀按鍵輸入有鍵按下?按鍵解決讀防盜檢測器有盜?撥出預(yù)設(shè)手機或電話號碼，語音報告盜情定期器0中斷讀時鐘日歷數(shù)據(jù)讀溫度傳感器更新LCD顯示內(nèi)容鬧鈴時間到?鬧鈴返回主程序紅外遙控輸入（外中斷0）解碼按鍵控制輸出電路作相應(yīng)動作返回主程序主循環(huán)時鐘日歷鬧鈴程序紅外遙控流程圖2.2.12．2．2系統(tǒng)總體軟件設(shè)計流程圖,如圖2該某些涉及電話遠程控制軟件流程圖和PC機軟件流程圖NNNYNYYNY電話遠程控制輸入（外中斷1）5秒無人應(yīng)答答進入語音電話狀態(tài)，控制語音芯片發(fā)出“你好，主人當(dāng)前不在家，有事請留言。進入錄音狀態(tài)掛機?記錄來電信息自動摘機有鍵按下?輸入密碼對的?進入電話遠程控制狀態(tài)，控制語音芯片撥報電器狀態(tài)，接受命令?？刂戚敵鲭娐纷飨鄳?yīng)動作返回主程序PC機送來命令控制輸出電路作機應(yīng)輸出返回主程序語音電話及電話遠程控制流程PC機控制流程通話狀態(tài)圖2.2.2三、系統(tǒng)設(shè)計可行性分析本系統(tǒng)采用單片機為控制核心，進行重要信息解決，接受外部操作指令形成控制信號，這樣可使軟件設(shè)計趨于簡樸化。本系統(tǒng)重要用到技術(shù)有電話遠程遙控技術(shù)、紅外遙控技術(shù)、通信技術(shù)、單片機技術(shù)、傳感器技術(shù)等，其中電話遠程遙控技術(shù)是本設(shè)計重點和難點，其他技術(shù)都已比較成熟，易于實現(xiàn)。依照電話遠程遙控規(guī)定：通過電話網(wǎng)對異地電器實現(xiàn)控制（開/關(guān)）、控制器可以實現(xiàn)自動模仿摘掛機、控制器設(shè)立密碼校驗。這個系統(tǒng)必要具備如下單元功能模塊：⑴忙音檢測；⑵密碼校驗；

⑶自動摘掛機；⑷控制電器開關(guān)；⑸輸入信息分析；

⑹電器狀態(tài)查詢；

⑺在線修改密碼；⑻鈴音檢測、計數(shù)；

⑼雙音頻信號解碼；依照電話機和互換機發(fā)出信號音以及電話工作狀態(tài)不同，實際狀況對詳細單元功能模塊作出軟件或硬件上不同分工，詳細如下：理論上互換機所發(fā)出各種信號音都可以通過軟件編程而辨認，即通過單片機發(fā)出脈沖信號來檢測信號音單位時間內(nèi)脈沖個數(shù)計算出其頻率，從而完畢信號音辨認。但是從系統(tǒng)可靠性和程序構(gòu)造設(shè)計上分析，選取了硬件來解決振鈴音檢測、忙音檢測、雙音頻信號解碼等功能模塊。自動摘掛機和電器控制必要使用品體硬件電路來實現(xiàn)。振鈴音計數(shù)、忙音計數(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樸多，實現(xiàn)也很容易。

綜上所述，在設(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畢。有些某些是由硬件和軟件共同完畢，下面就該某些硬件以及軟件實現(xiàn)單元電路分別進行詳細分析。

3.1硬件模塊某些該某些使用了大量硬件電路完畢某些功能模塊，其目就是充分運用硬件電路可靠性、穩(wěn)定性，使整體電路達到比較高穩(wěn)定性。3.1.1模仿自動摘掛機

由于程控電話互換機對電話摘機響應(yīng)是電話線回路電流突然變大為約30mA電流，互換機檢測到回路電流變大就以為電話機已經(jīng)摘機。自動摘掛機電路可以通過單片機控制一種繼電器開關(guān)，繼電器控制端連接一種大概300Ω電阻接入電話線兩端，從而完畢模仿摘掛機。3.1當(dāng)電話振鈴信號到來時，電話互換機發(fā)來鈴流信號。當(dāng)顧客被呼喊時，電話互換機發(fā)來鈴流信號。振鈴為25±3伏正弦波，諧鈴失真不不不大于10%，電壓有效值90±15V。振鈴以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。依照振鈴信號電壓比較高特點，可以先使用高壓穩(wěn)壓二極管進行降壓，然后輸入至光電耦合器。通過光耦隔離轉(zhuǎn)換，從光電耦合器輸出波形是時通時斷正弦波，通過RC回路進行濾波輸出很原則方波。方波信號就可以輸出至單片機中斷計數(shù)器輸入口，完畢整個振鈴音檢測和計數(shù)過程。3.1.3

此某些比較簡樸，通過單片機控制多路SSR（無源固態(tài)繼電器）開關(guān)即可，慣用電路已經(jīng)很成熟，在此就不累述了。3.1此某些是整個系統(tǒng)核心，它工作狀況直接決定了系統(tǒng)可靠性。通過翻閱大量文獻資料，發(fā)現(xiàn)使用電話專用雙音頻編解碼芯片進行輸入雙音頻信號解碼，是比較慣用一種辦法。使用集成電路不但外圍電路簡樸，并且可靠性強。通過專用集成電路解碼，信號轉(zhuǎn)換成為不同碼制信號，可以直接被單片機讀取。普通慣用電話雙音頻解碼集成電路有8870、8880、8888等，通過重復(fù)論證比較，該某些決定使用雙音頻解碼集成片MT8870來完畢此功能模塊。3.2軟件模塊某些3.

本單元可以使用AT89S52兩個計數(shù)器外部中斷方式來實現(xiàn)對不同信號音計數(shù)。3.本單元使用一塊EEPROM（電可擦寫只讀存儲器）記錄密碼，并用簡樸私密加密算法，防止密碼被盜，同步當(dāng)斷電時，由于EEPROM存儲特性，密碼不會由于掉電而丟失，增強了系統(tǒng)安全性。3.2.3通過翻閱大量技術(shù)資料，對詳細規(guī)定實現(xiàn)功能進行完整系統(tǒng)分析，遠程智能家電控制系統(tǒng)設(shè)計符合實際狀況，可以完畢設(shè)計所規(guī)定實現(xiàn)基本功能。故本系統(tǒng)設(shè)計方案是可行。四、電路模塊構(gòu)成4．1電話遠程遙控電路模塊4．1．1MT8870雙音頻解碼電路DTMF(DualToneMultiFrequency)雙音多頻信號解碼電路是當(dāng)前在按鍵電話(固定電話、移動電話)、程控互換機及無線通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用集成電路。它涉及DTMF發(fā)送器與DTMF接受器,前者重要應(yīng)用于按鍵電話作雙音頻信號發(fā)送器,發(fā)送一組雙音多頻信號,從而實現(xiàn)音頻撥號。雙音多頻信號是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成組合信號,CCITT和國內(nèi)國標都規(guī)定了電話鍵盤按鍵與雙音多頻信號相應(yīng)關(guān)系如表4.1所示。表4.1電話撥號數(shù)字相應(yīng)高低頻率組合關(guān)系數(shù)字鍵盤高頻組/Hz1209133614771633低頻組/Hz697123A770456B852789C941＃D電話遠程控制系統(tǒng)采用MITEL公司生產(chǎn)MT8870（下面章節(jié)有詳細簡介）DTMF接受器作為DTMF信號解碼核心器件。MT8870重要用于程控互換機、遙控、無線通信及通播系統(tǒng),實現(xiàn)DTMF信號分離濾波和譯碼功能,輸出相應(yīng)16種頻率組合四位并行二進制碼。MT8870具備撥號音抑制和模仿信號輸入可調(diào)功能,因此在設(shè)計MT8870DTMF解碼電路時,只需外加某些阻容元件即可。

原理簡介：

雙音多頻DTMF信號解碼電路由MT8870重要承擔(dān)。MT8870連線如圖4.1.1所示，它2、3腳接受來自電話機雙音多頻脈沖信號該雙音多頻信號先經(jīng)其內(nèi)部撥號音濾波器，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，低通濾波器，幅度檢測器送入輸出譯碼電路，通過數(shù)字運算后，在其數(shù)據(jù)輸出端（11-14腳）輸出相相應(yīng)8421碼。MT8870數(shù)據(jù)輸出端Q4-Q1連到AT89C51P1口P1.4-P1.7，CPU經(jīng)P1口辨認4位代碼。電話按鍵與相應(yīng)譯碼（Q4-Q1）輸出如下表。其中，A，B，C，D4個按鍵常被當(dāng)作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。注意，需要特別指出是，對于“0”號碼，MT8870輸出8421碼并非是“0000”，而是“1010”；此外，“*”，“#”字號碼，MT8870輸出8421碼分別為“1011”和“1100”。由于有些技術(shù)資料會浮現(xiàn)錯誤，涉及比較權(quán)威手冊，因此在實驗中，記錄下測量每一組數(shù)據(jù)后，才把這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于程序當(dāng)中。如表4.2表4.2碼FLOWFHIGHDIGITD3D2D1D069712091000169713362001069714773001177012094010077013365010177014776011108521209701118521336810008521477910019411336010109411209*10119411477#11006971633A11017701633B11108521633C11119411633D0000為了使單片機AT89S52獲取有效數(shù)據(jù)，MT8870STD有效端經(jīng)反相后接CPU/INT0引腳。當(dāng)MT8870獲取有效雙音多頻信號后，STD電平由低變高，再反相為低，CPU檢測后，批示P1口接受有效二進制代碼。而無效雙音頻信號（電話線路雜音、人們語音信號等）是不會引起MT8870STD端變化。DTMF接受器外圍電路如圖3.4所示.其中，接在電源處電容對抗干擾有一定作用。在實際應(yīng)用中，存在這樣一種問題：MT8870使能控制端不容許中斷時，將使MT8870STD端中斷關(guān)閉。其解決辦法是，將STD端接與非門一輸入，與非門另一輸入端接一不定電平端P。當(dāng)STD有效（即中斷開放）時，P=1則/INT0中斷關(guān)閉；P=0時則/INT0中斷容許。圖4.1.14．1．2振鈴檢測電路在電話線路將來鈴流前，電話線路由電話互換機提供大概48V直流電壓。當(dāng)顧客被呼喊時，電話互換機發(fā)來鈴流信號。振鈴信號為25±3伏正弦波，諧鈴失真不不不大于10%，電壓有效值90±15V。振鈴以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。在本電路檢測鈴流信號時，以五次鈴響為準，即五次振鈴后無人摘機，便由單片機控制自動模仿摘機。電路圖如圖4.1.2

圖4.1.2電話振鈴信號先通過電容隔直，經(jīng)整流器整流，R1限流電阻，D1穩(wěn)壓二極管，輸入至光電耦合器817，和R3、D1共同構(gòu)成振鈴信號變換電路，它們使輸入電壓和電流不會太大，對背面光電耦合器起保護作用。光電耦合器817起是隔離作用，光電耦合器是一種電信號耦合器件，它普通是將發(fā)光二極管和光敏三極管光路耦合在一起，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。

光電耦合器以光電轉(zhuǎn)換原理傳播信息，它不但使信息發(fā)出端（一次側(cè)）與信息接受并輸出端（二次側(cè)）是絕緣，從而對地電位差干擾有很強抑制能力，并且有很強抑制電磁干擾能力。速度高、價格低、接口簡樸。

振鈴信號通過光耦8174腳輸出振鈴正弦波，信號到了開關(guān)三極管T1基極就變成了方波。輸出到單片機AT89C51T0/P3.4口，中斷方式采用外部中斷，計數(shù)5次產(chǎn)生T0中斷，控制繼電器模仿摘機，完畢振鈴音檢測。4．1．3模仿摘掛機電路設(shè)計重要思路：

依照國家關(guān)于原則規(guī)定：無論任何電話機，摘機狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤300Ω，有“R”鍵電子電話機摘機狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤350Ω。在掛機狀態(tài)下，其漏電流≤5μA。

當(dāng)顧客摘機時，電話機通過叉簧接上約300Ω負載，使整個電話線回路流過約30mA電流。互換機檢測到該電流后便停止鈴流發(fā)送，并將線路電壓變?yōu)槭畮追绷鳎戤吔永m(xù)。

依照關(guān)于技術(shù)指標，模仿摘掛機電路設(shè)計如圖4.1.圖4.1.34．1．4電器控制電路原理闡明：本單元電路重要是由整流橋、光電耦合器、SSR，(無源固態(tài)繼電器）構(gòu)成，電路圖如圖4.1.圖4.1.4由單片機I/O口送來控制信號控制相應(yīng)光電藕合器發(fā)光與否，經(jīng)光電變換后，控制可控硅開關(guān)與否，從而實現(xiàn)光電隔離。當(dāng)光電藕合發(fā)光時，可控硅關(guān)斷，當(dāng)光電藕合器不發(fā)光時，可控硅打開。當(dāng)控制信號消失后，可控硅在交流電過零點關(guān)斷，從而避免了普通繼電器開關(guān)時產(chǎn)生火花和對電源干擾，增長了使用壽命。且當(dāng)系統(tǒng)出故障時，光電藕合器由于得不到電能而不發(fā)光，從而所有電燈都處在打開狀態(tài)，不會由于故障而導(dǎo)致電燈所有關(guān)閉狀況發(fā)生。4．1．5電源電路本系統(tǒng)規(guī)定使用5V穩(wěn)壓電源，規(guī)定交流成分小，咱們將家用220V交流電通過整流變換，經(jīng)LM7805后變成穩(wěn)定直流5V輸出，電路圖如圖4.1.5所示：圖4.1.5電源電路4．2紅外遙控電路模塊通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接受兩大某些構(gòu)成，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖4.2.1圖4.2.1紅外遙控系統(tǒng)框圖4．2．1紅外遙控發(fā)射某些遙控發(fā)射器專用芯片諸多，依照編碼格式可以提成脈沖寬度調(diào)制和脈沖相位調(diào)制兩大類，這里咱們以運用比較廣泛，解碼比較容易脈沖寬度調(diào)制來加以闡明，以LC7461構(gòu)成發(fā)射電路闡明編碼原理。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具備如下特性：采用脈寬調(diào)制串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms組合表達二進制“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms組合表達二進制“1”。上述“0”和“1”構(gòu)成42位二進制碼經(jīng)38kHz載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到減少電源功耗目。然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射，7461產(chǎn)生遙控編碼是持續(xù)42位二進制碼組，其中前26位為顧客辨認碼，能區(qū)別不同紅外遙控設(shè)備，防止不同機種遙控碼互相干擾。后16位為8位操作碼和8位操作反碼用于核對數(shù)據(jù)與否接受精確。當(dāng)遙控器上任意一種按鍵按下超過36ms時，LC7461芯片振蕩器使芯片激活，將發(fā)射一種特定同步碼頭，對于接受端而言就是一種9ms低電平,和一種4.5ms高電平，這個同步碼頭可以使程序懂得從這個同步碼頭后來可以開始接受數(shù)據(jù)。解碼核心是如何辨認“0”和“1”，從位定義咱們可以發(fā)現(xiàn)“0”、“1”均以0.56ms低電平開始，不同是高電平寬度不同，“0”為0.56ms,“1”為1.68ms,因此必要依照高電平寬度區(qū)別“0”和“1”。如果從0.56ms低電平過后，開始延時，0.56ms后來，若讀到電平為低，闡明該位為“0”，反之則為“1”，為了可靠起見，延時必要比0.56ms長些，但又不能超過1.12ms,否則如果該位為“0”，讀到已是下一位高電平，因而?。?.12ms+0.56ms）/2=0.84ms最為可靠，普通取0.84ms左右即可。

依照紅外編碼格式，程序應(yīng)當(dāng)?shù)却?ms起始碼和4.5ms成果碼完畢后才干讀碼。4．2．2紅外遙控接受某些LT0038是塑封一體化紅外線接受器，它是一種集紅外線接受、放大、整形于一體集成電路，不需要任何外接元件，就能完畢從紅外線接受到輸出與TTL電平信號兼容所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通塑封三極管大小同樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳播。其外型電路如圖4.2.2所示：圖4.2.24．3單片機及擴展電路模塊4．3．1單片機控制核心模塊該系統(tǒng)以單片機為控制核心，進行重要信息解決，接受外部操作指令形成各種控制信號。由AT89S52單片機最小系統(tǒng)構(gòu)成控制中心，通過數(shù)據(jù)總線和控制總線控制并口擴展芯片實現(xiàn)I/O端口擴展，以達到對眾多電器控制，同步總線上掛接8279可編程通用鍵盤顯示控制芯片，實現(xiàn)時間溫度信息動態(tài)顯示。該某些電路圖如圖4.3.1所示：圖4.3.14．3．2壁上按鍵開關(guān)電路該系統(tǒng)還設(shè)計了手動操作方式，可以通過按裝在墻上開關(guān)直接控制本系統(tǒng)，它電路原理圖，如圖4.3.2圖4.3.24．3．3顯示電路該系統(tǒng)控制面板上，可顯示時間、日歷、溫度，這一某些控制電路如圖4.3.3圖4.3.34．4語音提示電路該控制電路重要應(yīng)用于電話機自動答錄某些。當(dāng)電路接通后，單片機P1.3、P1.2、P1.1、P3.0和P3.1腳發(fā)出配合信號，啟動語音電路，ISD4003-6M從MOSI腳接受AT89S52輸入控制命令數(shù)據(jù)，AT89C52從MISO腳獲得ISD4003-6M返回數(shù)據(jù)。通過13腳AUDOUT端發(fā)出語音提示：“請輸入密碼，以#字結(jié)束”。顧客聽到提示后，通過電話發(fā)出DTMF密碼信號，單片機檢測密碼對的與否，如密碼錯誤，提示：“密碼錯，請重新輸入，以#字結(jié)束”。如輸入密碼對的，則提示：“請選取要控制對象：1電器一（如空調(diào)），2電器二（如電飯煲），3電器三（如熱水器），等八個電器.0修改密碼，*掛機”。顧客按照語音提示作出操作，控制電器作相應(yīng)動作。語音提示電路如圖4.4所示：圖4.4語音提示電路4．5串口通信電路該系統(tǒng)通過串行口與PC機相連，啟用配套應(yīng)用程序，可通過PC機控制家電，該某些串口通信電路如圖4.5所示：圖4.5串口通信電路五、軟件設(shè)計5.1電話遠程控制軟件設(shè)計本某些軟件設(shè)計重要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、控制摘掛機、雙音頻信號分析解決、控制電器、信號音提示等某些。每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要，單片機AT89S51通過軟件程序才干較好對外部信息進行采集、分析和決策。下面，就整體設(shè)計以及每個單元功能模塊分別進行闡明。程序流程圖5.1如下所示：YYNYNYN開始初始化有振鈴?摘機提示輸入密碼密碼對的？提示輸入功能操作設(shè)立密碼開機操作關(guān)機操作等待應(yīng)答操作成功？操作完畢，掛機掛機圖5.1電話遠程控制軟件設(shè)計總流程圖**************************主程序***********************************************ORG0000HMAIN：CLRT1SETBT0MOVIE，#81HMOVP1，#00HJBINT1$;等待振鈴信號輸入COUNT:MOVR6，#06;設(shè)立振鈴檢測次數(shù)DELAY：MOVR7，#05LCALLDELAY;延遲5秒DJNZR7，DELAYDJNZR6，JJ;R7不為0跳轉(zhuǎn)到JMP,否則跳轉(zhuǎn)到PICKLJMPPICKJJ：JNBT0，COUNTLJMPMAIN;當(dāng)T0為0時候跳轉(zhuǎn)到COUNT,當(dāng)為1時候跳轉(zhuǎn)到MAINPICK:SETBT1；模仿摘機LCALLINT；調(diào)用密碼檢測某些LCALLSELECT；調(diào)用控制某些END5.本某些重要由語音芯片構(gòu)成，由單片機控制語音芯片播放預(yù)先錄制好語音，如：“你好，請輸入密碼；當(dāng)前燈一狀態(tài)是打開”等。人性化地向顧客返回狀態(tài)信息。******************************摘機提示音*************************************

ORG1100H

RING10:MOVR6，#20；輸入密碼

RING11:MOVR7，#20；400Hz

RING12:LCALLDL10；sound=1

CPLP3.0；延遲0.5s

DJNZR7，RING12

DJNZR6，RING11

CLRP3.0

RET*****************************選取電器提示音**********************************ORG1200H

RING30:MOVR3，#02

RING31:MOVR6，#20；選取電器

RING32:MOVR7，#20；800Hz

RING33:LCALLDL10；sound=2

CPLP3.0;delay=0.5s

DJNZR7，RING33

DJNZR6，RING32

CLRP3.0

MOVR7，#200

RING34:LCALLDL10

DJNZR7，RING34

DJNZR3，RING31

CLRP3.0

RET****************************控制開關(guān)提示音***********************************ORG1250H

RING40:MOVR3，#03

RING41:MOVR6，#20；控制開關(guān)

RING42:MOVR7，#20；800Hz

RING43:LCALLDL10；sound=3

CPLP3.0；延遲0.5s

DJNZR7，RING43

DJNZR6，RING42

CLRP3.0

MOVR7，#100

RING44:LCALLDL10

DJNZR7，RING44

DJNZR3，RING41

CLRP3.0

RET************************密碼輸入錯誤提示音***********************************ORG1150H

RING20:MOVR3，#03

RING21:MOVR6，#20；提示輸入密碼錯誤

RING22:MOVR7，#20；1600Hz

RING23:LCALLDL20；sound=3

CPLP3.0；延遲0.25s

DJNZR7，RING23

DJNZR6，RING22

CLRP3.0

MOVR7，#200

RING24:LCALLDL10

DJNZR7，RING24

DJNZR3，RING21

CLRP3.0

RET***************************控制完畢提示音*************************************ORG1300H

RING50:MOVR6，#40；控制完畢

RING51:MOVR7，#20；1600Hz

RING52:LCALLDL20；sound=1

CPLP3.0；延遲0.15s

DJNZR7，RING52

DJNZR6，RING51

CLRP3.0

RET**********************************延時程序*************************************ORG1500H

DL10:MOVR5，#25;delay1.25ms，f=800HZ，fosc=12MHz，

DL12:MOVR4，#25

DL11:DJNZR4，DL11

DJNZR5，DL12

RETORG1600H

DL20:MOVR5，#12;delay0.625ms，f=1600HZ，fosc=12MHz，

DL22:MOVR4，#25

DL21:DJNZR4，DL21

DJNZR5，DL22

RETORG1650H

DL30:MOVR5，#50;delay20ms

DL32:MOVR4，#200

DL31:DJNZR4，DL31

DJNZR5，DL32

RET5.1.2密碼檢測某些本某些密碼校驗基本原理是：在系統(tǒng)初始化時候把原始密碼寫入EEPROM30H存儲空間內(nèi)，密碼位數(shù)“5”。當(dāng)系統(tǒng)摘機時，規(guī)定輸入密碼，單片機把解碼后數(shù)據(jù)（使用者輸入密碼）存儲在EEPROM38H開始存儲空間內(nèi)。然后單片機對進行兩個存儲地址內(nèi)容逐位進行比較，直到完全相等才干轉(zhuǎn)到下一進程，有一位不同，程序跳轉(zhuǎn)回去重新輸入密碼,持續(xù)三次輸入錯誤,系統(tǒng)自動掛機。**************************密碼檢測*********************************************ORG#0050HINT：MOVR2，#03H;設(shè)立密碼錯誤時重新輸入密碼次數(shù)IN：LCALLRING10MOVR1，#38HBB：ORLP1，#0FH；將P1口低四位置1JBINT0$SETBINT0MOV@R1，P1MOVR6，#05H;設(shè)立密碼位數(shù),在這我把密碼固定為5位INCR1DJNZR6,BBMOVR6，#05H;密碼位數(shù)MOVR0，#30HMOVR1，#38HCMP:CLRC;清0進位位MOVA，@R1SUBBA，@R0INCR0INCR1JZAAA;但A為0跳轉(zhuǎn)到AAA,不為0時跳轉(zhuǎn)到QQLJMPQQAAA:DJNZ，R6CMP;R6不為0繼續(xù)比較,為0跳轉(zhuǎn)到SELECTLJMPSELECT;QQ:DJNZR2，IN;當(dāng)密碼不一致且R2不為0時跳轉(zhuǎn)到IN,否則跳轉(zhuǎn)到MAINLJMPMAIN5.1.3密碼修改某些本某些把規(guī)定操作者第一次輸入新密碼寫入#38H,再把規(guī)定操作者輸入擬定密碼寫入#40H,然后用減法運算比較兩者與否相等,相等則把此密碼寫入系統(tǒng)初始化時#30H,從而實當(dāng)前線修改密碼功能。**************************密碼修改*******************************************KE:LCALLRING10IN1:ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOV@R1，P1MOVR6，#05HINCR1DJNZR6，IN1;儲存新密碼到#38HLCALLRING10IN2:ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#40HMOV@R1，P1MOVR6，#05HINCR1DJNZR6，IN2;儲存第二次輸入密碼到#40HMOVR6，#05H;比較兩次輸入密碼,相等則儲存到#40H為首地址MOVR0，#38H；空間MOVR1，#40HCMP1:CLRCMOVA，@R1SUBBA，@R0INCR0INCR1JZEELJMPKE;不相等跳轉(zhuǎn)到KEEE:DJNZR6，CMP1RR:MOVR6，#05HMOVR0，#38HMOVR1，#30HMOVA，@R0MOV@R1，AINCR0INCR1DJNZR6，RRLJMPMAIN5.1.4控制電器某些本某些一方面通過外圍雙音頻解碼電路解碼信息（選取電器）判斷所選取電器，然后跳轉(zhuǎn)到每一種子程序，子程序通過單片機向P0.0～P0.3口上引腳發(fā)送高低電平控制電器開關(guān)，下面是控制電器程序.**************************控制電器********************************************ORG0100HSELECT：LCALLRING30ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVP0，#0FFHMOVR1，#38HMOV@R1，P1;儲存選取操作二進制代碼到#38HMOVA，@R1RLAMOVDPTR，#TABJMP@A+DPTR;查表TAB：LJMPSELECTLJMPONELJMPTWOLJMPTHREELJMPFOURLJMPFIVELJMPSIXLJMPSEVENLJMPEIGHTLJMPNINELJMPSELECTLJMPCLOSELJMPSELECTLJMPSELECTLJMPSELECTLJMPSELECTLJMPSELECTORG：1000HONE：MOVP0，A；把操作通道二進制代碼寫入P0口LCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$；等待INT0中斷SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCC；如果控制數(shù)不為0跳轉(zhuǎn)到CCSETBP0.3；為0致P0.3位，啟動電器LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA，#01H，ONE；但是控制數(shù)不為1，跳轉(zhuǎn)到ONECLRP0.3；P0.3清零，關(guān)閉電器LCALLRING50LJMPSELECTTWO：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，TWOCLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTTHREE：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，THREECLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTFOUR：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，F(xiàn)OURCLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTFIVE：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，F(xiàn)IVECLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTSIX：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，SIXCLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTSEVEN：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA，#01H，SEVENCLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTEIHGT：MOVP0，ALCALLRING40ORLP1，#0FHJBINT0$SETBINT0MOVR1，#38HMOVA，@R1CJNEA，#00HCCSETBP0.3LCALLRING50LJMPSELECTCC：CJNEA#01H，EIHGTCLRP0.3LCALLRING50LJMPSELECTNINE：LCALLKE**************************掛機**************************************CLOSE:LJMPMAIN;掛機,跳回MAIN5.2紅外遙控解碼軟件設(shè)計該某些設(shè)計完畢了對接受紅外信號進行解碼過程，編程思想是依照紅外遙控編碼辦法，用延時程序在它數(shù)據(jù)有效點上采樣，得到鍵盤按編碼。該某些軟件設(shè)計流程圖如下圖5.2所示:YYNYNYN紅外遙控中斷語引導(dǎo)碼引導(dǎo)碼對的？讀系統(tǒng)碼系統(tǒng)碼對的？讀按鍵碼按鍵碼=/按/鍵/碼解決按鍵完畢圖5.2紅外遙控解碼流程圖5.3PC機應(yīng)用程序軟件設(shè)計5.3.1該應(yīng)用程序軟件設(shè)計流程圖如圖5.3所示NNYForm_load()初始化串口讀系統(tǒng)狀態(tài)顯示系統(tǒng)狀態(tài)等待顧客輸入有輸入發(fā)送相應(yīng)命令圖5.3PC機應(yīng)用程序設(shè)計流程圖5.3.2該應(yīng)用程序在PC機界面顯示如下圖所示PC機端應(yīng)用程序主界面設(shè)定定期開關(guān)機操作界面設(shè)定彩電20：30分開機六、系統(tǒng)重要芯片簡介6．1雙音頻解碼MT8870MT8870是MITEL公司產(chǎn)品，是一種帶呼喊進展過濾器單片雙音多頻收發(fā)器。它涉及一種帶增益可調(diào)放大器DTMF接受器和一種DTMF發(fā)送器。接受器構(gòu)造及工作原理與MT8870大同小異，也采用集頻帶分離濾波和數(shù)字解碼為一體構(gòu)造。其中濾波電路也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)來擬定輸入DTMF音調(diào)頻率，并將其譯成原則四位二進制碼。發(fā)送器采用開關(guān)電容D/A變換器。片內(nèi)使用了一種脈沖計數(shù)器，能合成精準音調(diào)脈沖，保證音調(diào)脈沖準擬定期發(fā)送。MT8888提供了一種原則微解決器總線接口，可以直接與MCS-51系列微機接口。它還可以選用呼喊進展方式工作，通過呼喊進展濾波器來檢測特定通帶內(nèi)信號頻率，供微解決機或計數(shù)器電路分析，以擬定檢測到呼喊進展音性質(zhì)。

MT8870接受工作方式，從檢測DTMF信號到解碼過程與MT8870完全一致，差別較大是解碼后二進制碼輸出。MT8870沒有延時導(dǎo)引輸出端stD，當(dāng)收到有效音調(diào)對已被寄存且相相應(yīng)四位二進制碼已被鎖在接受數(shù)據(jù)寄存器中時，片內(nèi)狀態(tài)寄存器中延時控制標志位b3復(fù)位，同步狀態(tài)寄存器中接受數(shù)據(jù)寄存器滿標志位b2置位，CPU可通過查詢這些狀態(tài)標志來理解解碼過程。如果選中是中斷方式，當(dāng)延時控制標志位復(fù)位時，IRQ/CP端將變?yōu)榈碗娖?，向CPU發(fā)送中斷祈求，當(dāng)CPU響應(yīng)此中斷，讀出狀態(tài)寄存器中數(shù)據(jù)后，IRQ/CP端返回高電平狀態(tài)。MT8870是一種DTMF雙音頻信號解碼器（接受器），其涉及有DTMF濾波器和DTMF譯碼器，可將DTMF雙音頻信號通過譯碼、鎖存、緩沖、恢復(fù)成相相應(yīng)16種DTMF信號對4比特二進制碼。

功能簡介：

1.MT8870管腳引線排列如圖6.1.1所示。圖6.1.1MT8870管腳引線排列2.MT8870重要特性：提供DTMF信號分離濾波和譯碼功能，輸出相應(yīng)16種DTMF頻率組合4位并存二進制碼。

可外接3.5795MHZ晶體，與內(nèi)含振蕩器產(chǎn)生基準信號。

具備抑制信號音和模仿信號輸入增益可調(diào)能力。

二進制碼為三態(tài)輸出。

提供基準電壓（VDD/2）輸出。

電源：+5V

功耗：15MW

工藝：CMOS

封裝：18引線雙列直插3管腳描述：管腳助記符名稱和功能

IN+、IN-運放同相、反相輸入端。模仿信號或DTMF信號從此輸入

GS運放輸出端，外接反饋電阻可調(diào)節(jié)輸入放大器增益

VREF基準電壓輸出

PWDN、INH內(nèi)部連接端，應(yīng)接地

OSI0、OSI1振蕩起輸出容許端，若為高電平輸入，容許D01-D04輸出，否則，禁止

Q1-Q4數(shù)據(jù)輸出，它是相應(yīng)于16種DTMF信號（高、低音組合）4位二進制碼，為三態(tài)門輸出。

ST/GT控制輸入，若此輸入電壓高于門限值VTST，則電路將接受DTMF單音對，并鎖存相應(yīng)碼字于輸出

EST初始控制輸出，若電路檢測出一種可辨認單音對，則此端即變?yōu)楦唠娖剑駝t，返回低電平。

VDD正電源：普通接5V

VSS負電源：普通接地

STD延時控制輸出，當(dāng)一有效單音被接受，CI超過VTST，輸出器被更新，則CID返回低電平MT8870特性·雙音頻接受芯片·低功率消耗·內(nèi)制放大器·延遲控制輸出·電話數(shù)字信號解碼·低功率狀態(tài)·數(shù)據(jù)輸出容許端為“１”時容許數(shù)據(jù)輸出;為“０”時禁止數(shù)據(jù)輸出;·MT8870C/MT8870C-1有反向輸出、輸出功能應(yīng)用·英國電信接受裝置系統(tǒng)(BT)或CEPT(MT8870D-1)·尋呼系統(tǒng)·互換機系統(tǒng)/可移動電話機·信用卡系統(tǒng)·遠程遙控·個人計算機·電話自動應(yīng)答機命令數(shù)據(jù)命令數(shù)據(jù)MT8870DE/DE-118角雙列直插式封裝MT8870DS/DS-118角SOICMT8870DN/DN-120角SSOP-40°C到+85描述MT8870D/MT8870D-1是一種雙音頻DTMF接受器，有過濾和數(shù)字解碼功能。過濾器區(qū)段使用電容器技術(shù)轉(zhuǎn)變高、低電瓶過濾；實現(xiàn)了ＤＴＭＦ信號分離濾波和譯碼功能，輸出相應(yīng)１６種頻率組合４并行二進制數(shù)。它內(nèi)部構(gòu)造如下圖6.1.2引腳如圖6.1.3所示圖6.1.2內(nèi)部功能圖圖6.1.3引腳接線引腳功能表：引腳#名稱功能描述182011IN+Non-InvertingOp-Amp(Input).運放同相輸入。22IN-InvertingOp-Amp(Input).運放反相輸入。33GSGainSelect.運放輸出端，外接反饋電阻可調(diào)節(jié)輸入放大器增益。44VRefReferenceVoltage(Output)基準電壓(輸出)：普通與輸入VDD/2做比較。55INHInhibit(Input).禁止(輸入)：當(dāng)邏輯高電平時候禁止雙音頻信號A、B、C和D.輸入。內(nèi)部連接端，應(yīng)接地。66PWDNPowerDown(Input).低電平(輸入)：低電平控制振蕩頻率，內(nèi)部連接端，應(yīng)接地。78OSC1Clock(Input).時鐘（輸入）89OSC2Clock(Output).時鐘（輸出）：在OSC1與OSC2之間連接3.579549MHz晶振管，構(gòu)成內(nèi)在振蕩器。910VSSGround(Input).VSS負電源：普通接地1011TOEThreeStateOutputEnable(Input).三態(tài)門輸出（輸入）：高電平是Q1--Q4可以輸出，它有內(nèi)部上拉。11-1412-15Q1-Q4ThreeStateData(Output)：受TOE狀態(tài)控制，相應(yīng)控制代碼（見表1），當(dāng)TOE為低電平時，輸出高阻抗。1517StDDelayedSteering(Output)STD延時輸出控制：當(dāng)一有效單音頻被接受，CI超過VTST，輸出器被更新，則返回低電平1618EStEarlySteering(Output).初始控制輸出：若電路檢測出一種可辨認單音頻對，則此端即變?yōu)楦唠娖?，否則，返回低電平。1719St/GTSteeringInput/Guardtime(Output)Bidirectional.控制輸入：若此輸入電壓高于門限值VTST，則電路將接受DTMF單音對，并鎖存相應(yīng)碼字于輸出；若此輸入電壓低于門限值VTST，則電路返回等待接受下一種輸入電壓。它工作狀態(tài)受EST電壓控制。1820VDDPositivepowersupply(Input)VDD正電源：普通接5V7，16NCNoConnection.不接線沒關(guān)于系功能描述MT8870D/MT8870D-1單片集成DTMF解碼器體積小，低功率消耗和高輸出，它有一種過濾體系分為高頻和低頻某些,數(shù)字信號傳送頻率和時間通過濾波后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)代碼輸出。濾波器某些輸入雙音頻DTMF信號高、低頻率分離是由兩組共六個電容構(gòu)成帶通過濾器，帶寬相應(yīng)通信頻率通過。過濾器區(qū)段回絕350和440赫茲信號通過(見圖6.1.4)。每個過濾器輸出由一種開關(guān)電容器過濾器控制輸出順序。制止不必要低頻信號在高增益比較器運營。比較器輸出范疇在預(yù)先設(shè)定DTMF信號頻率中。圖6.1.4濾波器工作原理表6.1解碼譯碼表L-邏輯低電平H-邏輯高電平Z-高阻抗X-高低電平都沒關(guān)于系解碼某些在過濾后解碼器使用數(shù)字計算技術(shù)判斷是原則DTMF頻率哪個頻段。容許小頻率偏離和變化誤差，合成平均運算法則不接受其她假信號，例如：與聲音無關(guān)系信號。平均運算法則應(yīng)用使遠距離通話質(zhì)量得到個提高，增強了對頻率和噪音干擾能力。當(dāng)探測器檢測到雙音頻輸入時(信號提交條件在某些工業(yè)有相應(yīng)規(guī)格)初始控制輸出(ESt)將被激活。Est不激活將無法輸入任何信號(見"控制電路")。控制電路在雙音頻解碼前，接受器檢查有效信號(指達到原則信號)檢查校對由外部RC振蕩器和ESt驅(qū)動常數(shù)運營。當(dāng)Est腳邏輯高時引起vc(見圖6.1.5)升高，電容器充電。若信號維持(ESt始終保持高電平)電路給電容C充電(tGTP),vc電壓達到控制邏輯門(VTSt)記錄雙音頻信號,相應(yīng)4個輸出點輸出被封閉在芯片內(nèi)部(見表1)，無法輸出信號。GT輸出驅(qū)動電壓在vc到VDD之間。GT保持驅(qū)動電壓只要ESt保持足夠高電壓。最后，在容許輸出短暫延遲以鎖定輸出信號，被延遲控制輸出標志(StD)為高電平,雙音頻信號被接受。三態(tài)門輸出(TOE)高電平是Q1--Q4可以輸出，它有內(nèi)部上拉輸出?？刂齐娐房刂朴行?shù)字與信號輸出，因而,可以有效制止脈沖信號干擾,接受器一起與外部選取控制時間常數(shù)能在信號中斷時有效中斷設(shè)備，容許設(shè)計者依照多樣性需求設(shè)計符合規(guī)定系統(tǒng)。圖6.1.5基本控制電路時鐘調(diào)節(jié)在普通狀況下不需要選取音頻信號輸入持續(xù)和中斷，簡樸而實用控制電路見圖6.1.5，元件選取依照下面公式:tREC=tDP+tGTPtID=tDA+tGTAtDP值是一種驅(qū)動叁數(shù)(見圖11)，而tREC是能被接受器辨認出最小信號周間。電容C大多數(shù)狀況使用0.1F，留下R由設(shè)計者選取。不同控制時鐘順序可以選取控制有音頻信號(tGTP)和沒有音頻信號(tGTA)。系統(tǒng)必須有能選取接受音頻信號和回絕信號中斷功能?？撮T狗調(diào)節(jié)也容許設(shè)計者使用其他系統(tǒng)叁數(shù)，例如：解決沒有聲音和抗噪聲能力。自從逐漸改良tREC使遠距離通話性能得到提高，在長tDO短tREC中迅速選取需要時間能提高通話音質(zhì)和抗干擾能力?？撮T狗設(shè)計數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)時間見圖6.1.6。圖6.1.6時鐘調(diào)節(jié)禁止模態(tài)：6(PWDN)高電平減少驅(qū)動電路，使功率消耗至少，它禁止過濾器振動者和功能。5腳(INH)邏輯高電平時候禁止雙音頻信號A、B、C和D輸入，輸出代碼將保持此前代碼。(見表6.1)不同輸入構(gòu)造：MT8870D/MT8870D-1規(guī)定輸入微分由內(nèi)部運算放大器放大，放大器輸入習(xí)慣與(VRef)連接?？烧{(diào)電阻返回輸出(GS)接線見圖10IN-輸入1/2VDD，VRef與IN+連接。圖6圖6.1.7晶振管：MT8870D/MT8870D-1有內(nèi)置振蕩器，它可外接3.5795MHZ晶體共同產(chǎn)生基準信號如圖6.1.8所示。振蕩器輸入腳(OSC1)與30pF電容相接，詳細狀況叁照圖6.1.8平衡不失調(diào)節(jié)需要精密電容值來保證。圖6.1.8振蕩器連接表6.2推薦共嗚器規(guī)格注意：Qm參數(shù)規(guī)定參照RLC模型,即：1/2P|R1C1。英國電信中應(yīng)用POR1151接受器系統(tǒng)：慣用接受器系統(tǒng)線路設(shè)計如圖6.1.9MT8870D-1芯片與外部元件連接。英國電信規(guī)定輸入信號少于-34dBm接受器不接受該信號。這種狀況可以恰當(dāng)選取R1和R2阻值使輸入達到3dB,使-34dBm輸入信號變化為-37dBm以滿足符MT8870D-1GS增益設(shè)定規(guī)定。如圖9：R3和C2設(shè)定了看門狗，規(guī)定誤差6%。對于看門狗規(guī)定更高精度時，可以選取非對稱連接如圖6.1.10圖6.1.9單一輸入BT或CEPT構(gòu)造圖6.1.10非對稱看門狗電路額定參數(shù)參數(shù)符號最小最大單位1直流電壓VDD7V2任何一種腳電壓VIVSS-0.3VDD+0.3V3任何一種腳電流II10mA4儲存溫度TSTG-65+150C5功率輸出PD500mW在這些條件下操作可以保證正常功能，超過這些值也許導(dǎo)致設(shè)備損害，在75C以上16mW/參照工作條件-電壓參照點是對地(VSS)參數(shù)符號最小慣用值#最大單位測試條件1直流電壓VDD4.755.05.25V2工作溫度TO-40+85C3晶振頻率Fc3.579545MHz4晶振頻率容許誤差fc0.1%#慣用值是以25°直流電特性-VDD=5.0V±5%,VSS=0V，-40°C+85特性符號最小慣用值#最大單位測試條件1SUPPLY備用電流IDDQ1025APWDN=VDD2工作電流IDD3.09.0mA3功率消耗PO15mWfc=3.579545MHz4INPUTS輸入高電平VIH3.5VVDD=5.0V5輸入低電平VIL1.5VVDD=5.0V6輸入電流IIH/IIL0.1AVIN=VSSorVDD7輸入電流ISO7.520ATOE(pin10)=0,VDD=5.0V8破壞電流ISI1545AINH=5.0V，PWDN=5.0V,VDD=5.0V9輸入阻抗RIN10M@1kHz10控制電壓VTSt2.22.42.5VVDD=5.0V11OUTPUTS低電平輸出VOLVSS+0.03V無負載12高電平輸出VOHVDD-0.03V無負載13輸出底電流IOL1.02.5mAVOUT=0.4V14輸出高電流IOH0.40.8mAVOUT=4.6V15VRef輸出電壓VRef2.32.52.7V無負載VDD=5.0V16VRef輸出阻抗ROR1k#慣用值是以25°操作特性放大器增益-VDD=5.0V±5%,VSS=0V,-40°C+85特點符號最小慣用值最大單位測試條件1輸入電流IIN100nAVSSVINVDD2輸入阻抗RIN10M3輸入偏置電壓VOS25mV4禁止能量供應(yīng)PSRR50dB1kHz5普通禁止模式CMRR40dB0.75VVIN4.25VbiasedatVRef=2.5V6直流開環(huán)電壓增益AVOL32dB7系統(tǒng)帶寬fC0.30MHz8輸出電壓范疇VO4.0VppLoad≥100ktoVSS@GS9最大電容負載CL100pF10負載能力RL50k11慣用狀態(tài)范疇VCM2.5VppNoLoadMT8870D交流電特性VDD=5.0V±5%,VSS=0V,-40°C+85特點符號最小慣用值#最大單位注*1有效輸入信號（雙音頻信號）-29+1dBm1,2,3,5,6,927.5869mVRMS1,2,3,5,6,2交流負極接受8dB2,3,6,9,123交流正極接受8dB2,3,6,9,124頻率接受范疇1.5%2Hz2,3,5,95頻率不接受3.5%2,3,5,96音質(zhì)誤差-16dB2,3,4,5,9,107噪聲誤差-12dB2,3,4,5,7,9,108撥號誤差+22dB2,3,4,5,8,9,11#慣用值是以25°*注：1.dBm-毫瓦分貝，1mW=600ohm；2.雙音頻數(shù)字信號；3.信號持續(xù)時間=40ms，信號中斷時間=40ms；4.與DTMF信號頻率一致；5.雙音頻信號具有兩個強度相稱頻率；6.雙音頻信號不能脫離1.5%2Hz；7.噪音帶寬限制在3kHz；8.精準發(fā)訊頻率是(350Hzand440Hz)2%；9.誤差率不大于1：10,000；10.最低接受頻率是DTMF信號最低頻率；11.最小接受電平參數(shù)；12.設(shè)計者必要保證參數(shù)。圖6.1.11單端輸入構(gòu)造MT8870D-1交流電特性VDD=5.0V±5%,VSS=0V,-40°C+85°特點符號最小慣用值#最大單位注*1有效輸入信號（雙音頻信號）-29+1dBm測試VDD=5.0V1,2,3,5,6,927.5869mVRMS2回絕輸入信號電平-3.7dBm測試VDD=5.0V1,2,3,5,6,910.9mVRMS3交流負極接受8dB2,3,6,9,14交流正極接受8dB2,3,6,9,15頻率接受范疇1.5%2Hz2,3,5,96頻率不接受3.5%2,3,5,97音質(zhì)誤差-18.5dB2,3,4,5,9,18噪聲誤差-12dB2,3,4,5,7,9,109撥號誤差+22dB2,3,4,5,8,9,11#慣用值是以25°*注：1.dBm-毫瓦分貝，1mW=600ohm；2.雙音頻數(shù)字信號；3.信號持續(xù)時間=40ms，信號中斷時間=40ms；4.與DTMF信號頻率一致；5.雙音頻信號具有兩個強度相稱頻率；6.雙音頻信號不能脫離1.5%2Hz；7.噪音帶寬限制在3kHz；8.精準發(fā)訊頻率是(350Hzand440Hz)2%；9.誤差率不大于1：10,000；10.最低接受頻率是DTMF信號最低頻率；11.最小接受電平參數(shù)；12.叁考圖10DTMF輸入-25dBm(-28dBm在GS腳)頻率在480-3400Hz。13.設(shè)計者必要保證參數(shù)。交流電特性VDD=5.0V±5%,VSS=0V,-40°C+85°特性符號最小慣用值#最大單位條件1TIMING有雙音頻信號時tDP51114msNote12無雙音頻信號時tDA0.548.5MsNote13雙音頻信號持續(xù)接受tREC40MsNote14雙音頻信號回絕接受tREC20MsNote15中斷接受tID40MsNote16繼續(xù)接受tDO20MsNote17OUTPUTS延遲傳送(SttoQ)tPQ811sTOE=VDD8延遲傳送(SttoStD)tPStD1216sTOE=VDD9輸出設(shè)立(QtoStD)tQStD3.4sTOE=VDD10延遲傳送(TOEtoQENABLE)tPTE50Ns負載10k，50pF11延遲傳送(TOEtoQDISABLE)tPTD300Ns負載10k,50pF12PDWN上拉時間tPU30msNote313下拉時間tPD20Ms14CLOCK晶振管頻率fC3.57593.57593.5831MHz15輸入上跳時間tLHCL110NsExt.clock16輸入下落時間tHLCL110NsExt.clock17輸入循環(huán)周期DCCL405060%Ext.clock18電容負載(OSC2)CLO30pF#慣用值是以25°1.使用看門狗目為了計數(shù)；2.使用者可以在最小值和最大值范疇內(nèi)調(diào)節(jié)叁數(shù)；3.當(dāng)雙音頻信號輸入時，與tPU時鐘相等PDWN輸出低電平，否則，ESt輸出高電平。如圖工作狀態(tài)解釋A)持續(xù)接受雙音頻信號期間,輸出不更新；B)#n收到有效,在解碼過程中暫時鎖定輸出端口；C)#n檢測輸入信號結(jié)束或者中斷時，它將鎖閉輸出等到下個有效信號到來時輸出。D)輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楦咦杩?；E)#n+1檢測持續(xù)有效信號，解碼時禁止輸出(普通高阻抗)。F)#n+1接受信號中斷、不持續(xù)是禁止輸出。G)明暗結(jié)束#n+1沒有檢測到信號和不持續(xù)信號是禁止輸出。符號解釋Vin雙音頻DTMF信號輸入。ESt初始控制輸出，檢測有效音頻信號。St/GT控制輸入/輸出時間，驅(qū)動外部RC時鐘電路。Q1-Q44位二進制輸出端口。StD延遲輸出控制，輸入信號頻率穩(wěn)定下才干輸出對的信號。TOE控制輸出信號，(輸入)電平Q1-Q4為高阻抗。tREC雙音頻DTMF信號最大有效頻率。tREC雙音頻DTMF信號最大有效頻率。tID雙音頻DTMF信號最長頻率周期。tDO雙音頻DTMF信號最短頻率周期。tDP持續(xù)雙音頻DTMF信號檢測。tDA持續(xù)雙音頻DTMF信號檢測。tGTP看門狗,沒有音頻信號。tGTA看門狗,沒有音頻信號。6．2語音芯片--ISD4003系列高保真語音錄放IC1．重要特性·單片4至8分鐘語音錄放,4、5、6及8分鐘·無需開發(fā)系統(tǒng)·內(nèi)置微控制器串行通信接口·3V單電源工作·不耗電信息保存1(典型值)·多段信息解決·工作電流25-30mA,維持電流1μA·不耗電信息保存1(典型值)·高質(zhì)量、自然語音還原技術(shù)·100,000次錄音周期(典型值)·自動靜噪功能·片內(nèi)免調(diào)節(jié)時鐘,可選用外部時鐘表6.3ISD4003系列型號時間輸入采樣典型帶寬最大段數(shù)最小段長外部鐘頻ISD4003-04M4分鐘8.0kHz3.4kHz1200200ms1024.0kHzISD4003-05M5分鐘6.4kHz2.7kHz1200250ms819.2kHzISD4003-06M6分鐘5.3kHz2.3kHz12003