【正文】 絡(luò)的國(guó)際雙音頻通信標(biāo)準(zhǔn) DTMF 通信方式，程控交換信令作為系統(tǒng)控制命令，采用 MT8870雙音頻編解碼電路實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)通過(guò) MT8870識(shí)別來(lái)自電話程控交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的控制信號(hào)，用戶只需撥通家中的電話可以根據(jù)系統(tǒng)的語(yǔ)音提示進(jìn)行按鍵選擇以實(shí)現(xiàn)用戶身份的識(shí)別、遠(yuǎn)程控制和安防操作；各種傳感器的檢測(cè)是利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測(cè)量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控；短消息發(fā)送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模塊 TC35 modem 和 TI公司的電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX3238等器件構(gòu)成的移動(dòng)終端的硬件電路可以完成短消息收發(fā)等功能。并且實(shí)現(xiàn) 了學(xué)習(xí)型遠(yuǎn)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)。 1997 年 8 月局用電話交換機(jī)總?cè)萘客黄?1 億門，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位， 2020 年初固定電話用戶總數(shù)達(dá)到 萬(wàn)戶，移動(dòng)電話用戶達(dá)到 萬(wàn)戶，現(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由程控交換機(jī)進(jìn)行交換傳輸，移動(dòng)通信也從模擬時(shí)代走向了高度數(shù)字化時(shí)代，它們的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。 隨著新技術(shù)和自動(dòng)化的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來(lái)越大，功能也越來(lái)越強(qiáng)，各種傳感器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化這給智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供極大方便。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進(jìn)行遙控的更大優(yōu)越性。而且本設(shè)計(jì)的調(diào)試都是在線調(diào)試，已經(jīng)在電信、鐵通的交換機(jī)實(shí)驗(yàn)并且能夠成功的使用移動(dòng)電話進(jìn)行操作。同時(shí)，他對(duì)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(hù)費(fèi)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。在此本系統(tǒng)采用了 Siemens 公司新一代無(wú)線通信 GSM 模塊 TC35是，它設(shè)計(jì)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(jì)。家居智能化技術(shù)起源于美國(guó)，它是以家為平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 課題研究的目的及意義 智能家居控制系統(tǒng)可以定義為一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)。 系統(tǒng)的網(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、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時(shí)控制及計(jì)算機(jī)控制等多種功能和手段。電話交 換網(wǎng)程控交換信令部分主要由 MT8870和電壓檢測(cè)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(bào)警等信號(hào)的 處理和發(fā)送；電源部分則為各個(gè)部分提供工作電源。確定單片機(jī)控制系 統(tǒng)總體方案，是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)最重要、最關(guān)鍵的一步。選擇檢測(cè)元件，在確定總體方案時(shí)，必須首先選擇好被測(cè)參數(shù)的測(cè)量元件，它是影響控制系統(tǒng)精度的重要因素之一。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：被控對(duì)象參數(shù)的數(shù)量；各輸入 /輸出通道是串行操作還是并行操作；各通道數(shù)據(jù)的傳遞速率；各通道數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)及選擇位數(shù)；對(duì)顯示、打印有何要求；畫出整個(gè)系統(tǒng)流程圖和原理圖。嵌入式系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： (1)面對(duì)控制對(duì)象。 (4)突出控制功能。 圖 系統(tǒng)控制器由 MT8870接收遠(yuǎn)端發(fā)送來(lái)的 DTMF信號(hào)、并對(duì)其進(jìn)行解碼，解碼后的信號(hào)由中央處理單元采集處理。同時(shí)，電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)正常工作還需電源供電電路、驅(qū)動(dòng)電路等輔助電路。用戶通過(guò)異地電話撥通控制器所連接外線的電話號(hào)碼，通過(guò)程控交換機(jī)向電話機(jī)發(fā)出振鈴信號(hào)。 (3) 控制器設(shè)置密碼校驗(yàn)。而振鈴音計(jì)數(shù)、密碼校驗(yàn)、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(jiǎn)單的多，易于實(shí)現(xiàn)。如有火災(zāi)發(fā)生控制器發(fā)出聲光和短信報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。如有燃?xì)庑孤┘?庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備 (門磁開關(guān)、玻璃破碎探測(cè) 器 )設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備 (紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器 )撤防。 信號(hào)采集設(shè)計(jì)與分析 傳感器是將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置，其中的電信號(hào)包括數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)電氣隔離直接送給 單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，模擬信號(hào)則利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測(cè)量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控。 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(jī)機(jī)通信、軟件流控制等功能。 TC35模塊與 MCU連接方式 單片機(jī)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 MAX3238 芯片為核心，通信速度可設(shè)定，通常為 19200bps。單片機(jī)系統(tǒng)用來(lái)控制手機(jī)模塊，并且對(duì)收到的短消息信息進(jìn)行解釋并執(zhí)行，目前全國(guó)共有 8種短消息格式包含從互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)出的短消息。又如紅外插座、紅外開關(guān)等，雖然紅外遙控在家電產(chǎn)品中有廣泛應(yīng)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(wàn)能遙控器只能對(duì)某幾種產(chǎn)品進(jìn)行控制，不是真正的 “萬(wàn)能 ”。 紅外學(xué)習(xí)遙控的實(shí)現(xiàn) 經(jīng)過(guò)充分的論證和研討，本系統(tǒng)采用各設(shè)備集中控制的方式實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制脈沖碼的形式有多種，其中最為常用的是 PWM 碼 (脈沖寬度調(diào)制碼 )和 PPM碼 (脈沖位置調(diào)制碼 )。引導(dǎo)碼也叫起始碼，由寬度為 9ms 的高電平和寬度為 的低電平組成（不同的遙控系統(tǒng)在高低電平上有一定的區(qū)別），用來(lái)標(biāo)志遙控編碼脈沖的開始。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(duì)頻率為 38KHz（周期為 ）的載波信號(hào)進(jìn)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(hào)發(fā)射出去。 3 硬件電路設(shè)計(jì) MCU SM8952AC25P簡(jiǎn)介 SM8952C25的最高主頻為 25MHz,內(nèi)帶 8KB閃存的 MCU， SM8951/8952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(dá) 32個(gè) I/O口其 4K/8K的閃存既可作程序存儲(chǔ)空間也可以作數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 空間或程序數(shù)據(jù)混合空間這些硬件特征和其強(qiáng)大的指令系統(tǒng)和其自帶可編程看門狗使它能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，因此是一種通用的和性能價(jià)格比高的控制器， SM8951/8952允許用戶還可以通過(guò)置位 SCONF寄存器的位 0(ALE1)來(lái)降低 EMI，其中的看門狗定時(shí)器 (WDT)是 1個(gè)16位自運(yùn)行計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)器溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。片上閃存可以使用商用編程器進(jìn)行編程。發(fā)送器采用開關(guān)電容 D/A變換器。它從接收端接收來(lái)自電話機(jī)的雙音多頻脈沖信號(hào)該雙音多頻信號(hào)先經(jīng)其內(nèi)部的撥號(hào)音濾波器，濾除撥號(hào)音信號(hào)，然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器，將雙音頻信號(hào)按高，低音頻信號(hào)分開，再經(jīng)高，低群濾波器，幅度檢測(cè)器送入輸出譯碼電路，經(jīng)過(guò)數(shù)字運(yùn)算后，在其數(shù)據(jù)輸出端輸出相對(duì)應(yīng)的 8421碼。 固態(tài)繼電器 (SSR)簡(jiǎn)介 繼電器是本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)選用 D4810 型固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。有些輸入控制電路還具有與 TTL/CMOS 兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能。固態(tài)繼電器有壽命長(zhǎng)、可靠性高、靈敏度高、控制功率小、電磁兼容性好、 快速轉(zhuǎn)換、電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn)。其中通過(guò)光電耦合一次側(cè)的輸入及的電流為： R1 （ 31） 即 R1 取 。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流≤5μA。平時(shí)電話掛機(jī)時(shí)，兩條電話線處于開路狀態(tài)，兩電話線的電壓為 48V（部分電話為 60V），加到電話機(jī)的振鈴電路兩端，當(dāng)摘機(jī)時(shí)振鈴 電路斷開，兩電話 線接通，阻值大約 250Ω。電話按鍵與相應(yīng)譯碼（ Q4~Q1）輸出。而無(wú)效的雙音頻信號(hào)（電話線路雜音、人們的語(yǔ)音信號(hào)等）是不會(huì)引起 MT8870的 CLD端變化的。如圖 ，語(yǔ)音控制電路由單片機(jī)完成。在本系統(tǒng)中 ,采用了開關(guān)電源芯片 LM2576 完成從 12V到 5V的轉(zhuǎn)換 ,作為對(duì) TC35終端和其他 5V單元的供電。12V電源，因此根據(jù)設(shè)計(jì)要求增加了 7812/7912 三端穩(wěn)壓 IC 提供的 177。1 2V直流電壓，給模塊供電源。目前在 PC機(jī)上的 COM COM2接口就是 RS232C接口。該芯片的最大特點(diǎn)是，在串行口無(wú)數(shù)據(jù)輸入的情況下，可以靈活的進(jìn)行電源管理 ，即當(dāng) FORCEON(13腳 )為低電平、 /FORCEOFF(14腳 )為高電平時(shí)， AutoPowerdown Plus 功能有效。如果任一接收通道的輸入電壓高 于 或小于 ，或者位于 ～ 的時(shí)間小于 30uS，則
。如果 FORCEON和 /FORCEOFF引腳均為高電平，那么 AutoPowerdown Plus 功能失效。具有獨(dú)特的 177。12V電源穩(wěn)壓器電路