家用電器控制

1、 電話遠程控制家用電器 隨著計算機技術(shù)和電信業(yè)的發(fā)展，通過電話線進行的遠程通信越來越常見。人們通常采用MODEM進行通信，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。本文介紹了一種電話遠程控制家用電器的實現(xiàn)方法。用戶可通過任意一部雙音頻電話（包括手機、電話分機）對自己家庭安裝的家用電器進行開機、停機、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)及實現(xiàn)方法：本系統(tǒng)主要包括電話振鈴檢測電路，電話自動摘機和掛機電路，DTMF信號解碼電路，語音提示急電路，音頻放大電路，以及控制心臟CPU電路。當有電話打入時，電話

2、振鈴檢測電路檢測到有振鈴并等待至系統(tǒng)默認的振鈴次數(shù)后，控制器自動摘機，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)字信號送入CPU，若輸入密碼錯誤達兩次以上，系統(tǒng)自動掛斷電話。當進入正常遙控狀態(tài)后，CPU用控制命令來開啟家用電器接口電路。整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：   電話遠程控制部分主要由電話振鈴檢測電路、自動摘掛機電路、DTMF信號解碼電路、語音提示電路、實時時鐘電路和CPU組成。CPU是整個系統(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。當有

3、電話打入時，電話振鈴檢測電路檢測到有振鈴并等待系統(tǒng)默認的振鈴次數(shù)后，控制器自動摘機，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)字信號送入CPU，若密碼有誤，系統(tǒng)自動掛斷電話；當密碼正確時，只需按語音提示依次完成一系列操作。當操作完成時，單片機根據(jù)返回的確認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1振鈴檢測電路設(shè)計當電話振鈴信號到來時，電話線路上的90伏振鈴信號，經(jīng)過整流及濾波后，驅(qū)動光電耦合器。有振鈴信號時，輸出為高電平，無振鈴時為低電平，

4、CPU以此來來判斷有無振鈴及振鈴次數(shù)。如下圖所示：2電話自動摘機和掛機電路設(shè)計電話打入并等待默認的振鈴次數(shù)后，從CPU的P1。7送出的摘機信號驅(qū)動光藕導通使假負載接入，進入摘機狀態(tài)。當整個設(shè)定過程完成后或輸入密碼錯誤時，CPU使摘機信號恢復為高電平以斷開假負載，進入掛機狀態(tài)，如下圖所示：3 音頻放大電路設(shè)計使用LM386低壓音頻功率放大器，LM386是為低壓用戶設(shè)計的功率放大器，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信號解碼電路設(shè)計在電話遠程控制電路中，DTMF的信號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、號音能力強等特點。當MT8870檢測到有DTMF信號輸入并已解調(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，并將代表撥號值的四位二進制代碼Q1-Q4送往CPU處理。電路如下圖所示：5 語音提示電路設(shè)計當有電話打入并且電話遠程控制器摘機后，控制者便會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、掛機等操作。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、自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)和效果聲，并且存儲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)計本系統(tǒng)的主要工作是進行各種狀態(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信號實現(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信號的任意組合進行解釋，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。(2) 用戶信令解釋功能 

7、;：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。(3) 軟件定時功能 ：系統(tǒng)軟件設(shè)定系統(tǒng)自動復位的軟件定時器，定時器的設(shè)置值規(guī)定了系統(tǒng)一次上線工作的最大時間。若一次工作超時，系統(tǒng)自動離線，進入待機狀態(tài)。五 結(jié)語：利用智能電話遠程控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)固定電話和移動電話對空調(diào)器、電燈、電飯煲等家用電器設(shè)備的遠程控制，如可以提前將居室的空調(diào)打開，一進家門便享受清涼世界；用戶外出旅游或出差時，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)可以擴展用于數(shù)據(jù)通信量不大，速率要求不高的遠程通信場合?？蓱?yīng)用于自動防盜報警裝置、公話集中管理系統(tǒng)以及遠程分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，實現(xiàn)對無人值守崗位的遠程控制。該系統(tǒng)軟硬件實現(xiàn)技術(shù)