【正文】 T0T1PPP3口片內(nèi)均含有固定的上拉電阻，故稱為準雙向并行I/O接口。P3口（～）：8位準雙向接口并行I/O。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P0口可帶8個TTL負載電流。（4）RST/VPD：復位/掉電保護信號輸入。在由外部程序內(nèi)存取指期間，每個機器周期兩次有效。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。時鐘引腳XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 AT89C51單片機引腳AT89C51是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片。利用遙控方式可使主人很方便地在異地提取留言信息；在各路終端上接上傳感器即可實現(xiàn)對環(huán)境聲響的監(jiān)聽；接上自動撥碼電路可定時將預定信息轉(zhuǎn)至主人傳呼機或特定電話，從而達到定時提醒主人的目的。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成。但是從系統(tǒng)的可靠性和程序的結(jié)構(gòu)設計上分析，我選擇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。模擬摘機振鈴檢測電路單片機電話機端口監(jiān) 聽 電 路DTMF解碼電路繼電器2繼電器1語音提示電路 電源電路31 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)主要由AT89C51單片機、DTMF解碼芯片MT8870和語音芯片ISD2560組成。系統(tǒng)的功能以確定設計具體要求如下： (1)控制系統(tǒng)能通過電話終端通信設備對家中電器實現(xiàn)遠程控制；(2)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機，以實現(xiàn)雙方通信；(3)控制系統(tǒng)主人的身份校驗、在線密碼修改及存儲；(4)控制系統(tǒng)有語音功能提示，以方便主人操作；(5)控制系統(tǒng)有聲音監(jiān)聽功能，隨時了解家中情況；(6)控制系統(tǒng)外加了電器延時開、關(guān)的功能。國內(nèi)大多數(shù)高校都開設了單片機課程和單片機實驗。價格低廉。 主控制器選擇單片機控制單片機就是在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、時鐘、定時/計數(shù)器、多種功能的串行和并行I/O口。如果充電時間不夠長，這就是說即使被檢測信號的頻率在DTMF頻率范圍內(nèi)，但它的持續(xù)時間不足以滿足DTMF的工業(yè)標準，輸出同步脈沖保持為0，編碼結(jié)果不輸出。信號經(jīng)過輸入放大，過濾掉噪聲，再被由6階高頻組帶通濾波器和8階低頻組帶通濾波器組成的陷波濾波器濾出DTMF信號，然后經(jīng)過平滑濾波，再由過零檢測器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進入數(shù)字部分。在使用時只需先將電話線的進線插入本裝置，用戶使用本裝置時只要撥打家中的電話，裝置檢測到有鈴流(可以設定30S以后還有鈴流)，裝置發(fā)出模擬摘機信號，并控制語音處理電路提示用戶輸入密碼(預先設定)，用戶聽到這一提示音后就在自己所使用的雙音頻電話機或手機上按下密碼所對應的數(shù)字鍵即可，密碼所對應的雙音頻信號經(jīng)電話線傳給雙音頻接收發(fā)送電路，檢測譯碼，傳給主控單元，識別正確后，語音芯片再提示用戶進行控制家用電器的操作，最后，主控單元把控制家電的信息譯碼，經(jīng)并行通信傳給智能控制器，由控制器執(zhí)行控制家電的操作。 第二章 系統(tǒng)方案選擇隨著科技的進步，遠程控制家用電器逐漸在生活中應用起來，現(xiàn)在通信網(wǎng)絡的發(fā)達，嵌入式單片機的應用都可以來控制家電，各個方案固然有他們的優(yōu)點和缺點，下面來比較下各個方案。家庭網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由電話遠程控制器、智能控制器、一些功能模塊組成。由于DTMF(雙音多頻)編碼通信技術(shù)的發(fā)展，使得借助低壓電力線進行數(shù)據(jù)通信成為可能。目前家庭的網(wǎng)絡化是住宅的熱點。由于現(xiàn)代家庭中設備或電器越來越多，且通訊線路高速發(fā)展，所以利用現(xiàn)有的通訊線路對家中的設備或電器進行控制，已成為未來家居自動化發(fā)展的趨勢。 目錄摘要 IABSTRACT II第一章 引言 1 課題背景 1 課題設計目標 2第二章 系統(tǒng)方案選擇 3 3 模塊方案選擇 3 DTMF解碼 3 語音芯片 4 主控制器選擇 4第三章 系統(tǒng)總體設計和主要芯片選擇 5 系統(tǒng)總體設計 5 主要芯片介紹 7 AT89C51 7 DTMF芯片概述 9 AT24C02 10第四章 系統(tǒng)硬件設計 11 振鈴檢測和模擬摘機 11 聲音監(jiān)聽和語音提示電路 12 單片機控制和密碼存儲電路 13 DTMF檢測電路 14 繼電器控制電路 15第五章 系統(tǒng)軟件設計 17 系統(tǒng)軟件設計基本思路 17 單片機初始化程序 18 20 20 21 22第六章 系統(tǒng)調(diào)試 23 整體系統(tǒng)調(diào)試 23 硬件的調(diào)試 23 軟件調(diào)試 23參考文獻 26附錄 27附錄一：元器件清單 27附錄二：控制器原理圖 28附錄三：子程序代碼 29 第一章 引言 設計背景20世紀90年代初，美國、歐洲等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了“智能住宅”的概念。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的追求越來越高，在人們快節(jié)奏工作和學習的同時，迫切希望在家中有一個靈活自如的，能為人們提供方便的環(huán)境。用手機遠距離控制家用電器智能化家庭信息中心平臺已成為國家“八六三”計劃重點課題。電力線載波和無線通信可做為住宅內(nèi)部通信手段，但電力線載波通信的可靠性較差，無線通信的價格偏高，故應用較少，目前主流產(chǎn)品均采用單獨布線的通信方式，但對已建住宅，不免會使重新布線困難重重。本作品的各種電器接口、各項標準都嚴格遵循國家有關(guān)標準，為以后的產(chǎn)品化提供了良好的基礎(chǔ)。設計目標： (1)控制系統(tǒng)能對家中電器實現(xiàn)遠程控制；(2)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)雙方通信；(3)控制系統(tǒng)主人的身份校驗、在線密碼修改及存儲；(4)控制系統(tǒng)有語音功能提示，以方便主人操作；(5)控制系統(tǒng)有聲音監(jiān)聽功能，隨時了解家中情況；(6)控制系統(tǒng)外加了電器延時開、關(guān)的功能。該系統(tǒng)可以使用單片機配合新型的DTMF解碼芯片和語音電路來實現(xiàn)了電話對家用電器的遠程控制。通過在芯片上放置差分輸入放大器，時鐘晶振和可鎖存的三態(tài)輸出，可以使外圍元器件最少。另一路則送到頻率平均算法部分，分別經(jīng)過4，8分頻，以初步檢測信號的持續(xù)時間，將諸如噪聲之類的干擾消除掉；同時，進一步設置更為嚴格的頻率檢測范圍。它的最大特點在于片內(nèi)E2PROM容量為480K(1400系列為128K)，所以錄放時間長；有10個地址輸入端(1400系列僅為8個)，尋址能力可達1024位；最多能分600段；設有OVF（溢出）端，便于多個器件級聯(lián)。概括起來說，單片機具有如下特點：具有位處理能力，強調(diào)控制和事務處理功能。后備人才充足。當用戶不在家時，通過隨身攜帶的移動電話或者身邊的固定電話，拔通家里的電話，依照事先規(guī)定的一些規(guī)則，通過在電話里的語音提示，進行不同的數(shù)字按鍵操作來完成對不同家電的控制，達到用戶的預期目的。總體電路框圖如圖31所示。 理論上交換機所發(fā)出的各種信號音都可以通過軟件編程而識別，即通過單片機發(fā)出的脈沖信號來檢測信號音單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)計算出其頻率，從而完成信號音識別。 綜上所述，本系統(tǒng)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)。譬如:在各路終端上接上傳感器即可實現(xiàn)對環(huán)境聲響的監(jiān)聽；加上留言電路，主人不在家時客人留言。AT89C51主要性能參數(shù)：與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；4K字節(jié)可反復擦寫Flash閃速內(nèi)存；1000次擦寫周期；全靜態(tài)操作：0Hz～24Hz；三級加密程序內(nèi)存；1288字節(jié)內(nèi)部RAM；32個可編程I/O口線；2個16位定時、計數(shù)器；6個中斷源；低功耗空閑和掉電模式。GND：電源地線。當訪問外部內(nèi)存時，地址鎖存允許輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。 （2）：外部程序內(nèi)存讀選信號。當信號為低電平時，只訪問片外程序內(nèi)存；而當為高電平時，則對RO