【正文】 化的世紀，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術推動了人類文明的巨大進步。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程中，應不斷調整軟、硬件，協(xié)調地進行軟、硬件設計，以提高工作效率，當系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、協(xié)調一致，就可以組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。 在設計本系統(tǒng)時，面對各種檢測對象和大量控制單元，需要利用各種接口標準和 MCU進行連接，再經(jīng)過 MCU進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控。本系統(tǒng)也可應用于工農(nóng)業(yè)中 ,實現(xiàn)對無人值守崗位的遠程監(jiān)控等。 正是因為通信技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術、控制技術的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。 電話遠程控制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，不需進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。操作者可以通過各種提示音即時了解受控對象的有關信息，從而進 行進一步的操作。 短信息服務（ Short Message Service， SMS）是 GSM（ Global System for Mobile Comm unication）系統(tǒng)中提供的一種 GSM終端（手機）之間，通過服務中心 (service center)進行文本信息收發(fā)的應用服務，其中服務中心完成信息的存儲和轉發(fā)功能。比傳統(tǒng)的集群系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡覆蓋上具有無法比擬的優(yōu)勢，加上GSM的 SMS本身具備的數(shù)據(jù)傳送功能，都使得這些應用得到迅速的普及。 智能家居控制系統(tǒng)的概述 圖 隨著社會信息化的加快，人們的工作、生活和通訊、信息的關系日益緊密。 智能家居控制系統(tǒng)是以 HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡為物理平臺，計算機網(wǎng)絡技術為技術平臺，現(xiàn)場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。利用先進的計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、綜合布線技術、將與家居生活有關的各種子系統(tǒng)，有機地結合 在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。使生活更 加舒適、便利和安全。 (2)軟件部分 軟件設計部分主要由五大部分構成：即數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析部分、電話交換網(wǎng)程控交換信令識別與分析部分、 GSM模塊 TC35 modem接口程序部分、分析控制部分?？傮w方案的好壞，直接影響整個控制系統(tǒng)的性能及實施細則。選擇執(zhí)行機構，執(zhí)行機構是微型機控制系統(tǒng)的重要組成部件之一。 本系統(tǒng)是單片機在系統(tǒng)檢測以及工程控制方面的應用，其特點是體積小，成本低，功能強，功耗低，是微機應用產(chǎn)品化的最佳機種之一，它已廣泛地應用在產(chǎn)品智能化和工業(yè)自動化上。如傳感信號輸入、人機交互操作 ,伺服驅動等。如對外部信息的捕捉、對控制對象實時控制和有突出控制功能的指令系統(tǒng) (I/O控制、位操作和轉移指令等 )。為了方便用戶使用，系統(tǒng)設計了語音提示界面。系統(tǒng)組成框圖如圖 ?？刂破鳈z測到六 次振鈴后，即六次響鈴后無人接聽時電話自動摘機，進入密碼檢測階段，輸入正確密碼后選擇被控電器，然后輸入開或關密碼遙控被控電器，完成后返回。 本設計此系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊： (1) 鈴音檢測、計數(shù)； (2) 自動摘掛機； (3) 密碼校驗； (4) 在線修改密碼； (5) 雙音頻 信號解碼； (6) 輸入信息分析； (7) 控制電器開關； (8) 電器狀態(tài)查詢； 根據(jù)電話機和交換機發(fā)出的不同信號音以及電話線各種狀態(tài)的不同要求，本設計方案結合實際情況對具體的單元功能模塊作出軟件或硬件上作了以下分工： 交換機所發(fā)出的各種信號音都大多數(shù)可以通過軟件編程來識別，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，從而完成信號音的識別。 綜上所述，本設計信號音檢測、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)。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無人在家的情況，調節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。這里采用 TP2 高溫型一氧化碳傳感器報警器需在一氧化碳濃度達到設定制值時系統(tǒng)應啟動報警。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備 (門磁開關、玻璃破碎探測器 )和住宅內(nèi)區(qū)域防護的防盜報警設備 (被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器 )均設防。 GSM模塊的接口與設計 TC35模塊組成 Siemens 公司的 TC35 模塊主要由 GSM 基帶處理器、 GSM 射頻模塊、供電模塊 (ASIC)、閃存、 ZIF 連接器、天線接口六部分組成。 TC35的數(shù) 據(jù)接口采用串行異步收發(fā)，符合 ITUT RS232 接口電路標準，工作在 CMOS電平 ()。采用紅外接口的優(yōu)點是單片機系統(tǒng)與手機電氣隔離，相互不干擾，接口各自獨立，使用方便；缺點是通信距離較短，紅外傳播的方向性對接口相對位置有要求。本系統(tǒng)采用通信電纜的連接方式。本系統(tǒng)可以學習并記憶各種紅外控制類家電的遙控指令，利用單片機對遙控器的發(fā)射信號的波形進行測量，然后將測量的數(shù)據(jù)回放，由于只關心發(fā)射信號波形中的高低電平的寬度，不管其如何編碼，因此做到了真正的 “萬能 ”。集中各設備的方法是首先對各設備的紅外遙控信號進行識別并存儲，然后在需要時進行還原，以控制對應設備動作。 PWM碼以寬脈沖表示 1，窄脈沖表示 0。系統(tǒng)碼也叫識別碼，它用來指示遙控系統(tǒng)的種類，以區(qū)別其他遙控系統(tǒng)，防止各種遙控系 統(tǒng)的誤操作。 由于遙控器的二進制編碼脈沖有一定的寬度，而且它的高低電平均不斷的交替變化，因此容易讓我們想到一種容易且方便的方法，脈寬測量。 WDT對那些易受噪聲干擾電壓波動或放電現(xiàn)象影響的系統(tǒng)很有用在程序跑飛或死機的情況下， WDT 可以使用戶程序脫離不正常狀態(tài)。 雙音多頻收發(fā)器 MT8870簡介 MT8870 是一種帶呼叫進展過濾器的單片雙音多頻收發(fā)器。片內(nèi)使用了一個脈沖計數(shù) 器，能合成精確的音調脈沖，保證音調脈沖準確的定時發(fā)送。 ISD2500系列單片語音錄放簡介 美國 ISD 公司的 2500 芯片，按錄放時間 60 秒、 75 秒、 90 秒和 120 秒分成ISD2560、 257 2590 和 25120 四個品種。 SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無觸點開關元件，他利用電子元器件的點，磁和光特性來完成輸入與輸出的 可靠隔離，利用大功率三極管，功率場效應管，單項可控硅和雙向可控硅等器件的開關特性，來達到無觸點，無火花地接通和斷開被控電路。固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。 D4810 型繼電器輸入電流為 540mA，電壓 3－30V，額定輸出電流 10A，輸出電壓范圍寬為 20220V，滿足項目的要求。 電路中光電耦合 U1 隔離了振鈴信號和單片機的直接連接，光電耦合器以光電轉換原理傳輸信息，它不僅使信息發(fā)出端（一次側）與信息接收并輸出端（二次側）是絕緣的，從而對地電位差干擾有很強的抑制能力，而且有很強的抑制電磁干擾能力。當用戶摘機時，電話機通過叉簧接上約 250Ω的負載，使整個電話線回路流過約 30mA的電流。當撥打電話號碼時，來自電話線的高壓振鈴信號經(jīng)鈴流檢測電路，通過光電耦合器在其二次側形成方波脈沖信號送到單片機進行振鈴脈沖進行計數(shù)，當振鈴次數(shù)達到設定次數(shù)時，由單片機電話鍵盤與 DTMF頻率對應關系表 本系統(tǒng)的雙音多頻 DTMF信號解碼電路由 MT8870主要承擔。其中， A， B， C， D 4個按鍵常被當作 R/P， REDIAL， HOLD， HANDSFREE 等功能使用。 DTMF接收器的外圍電路如圖 。其中，系統(tǒng)中單片機 P0端口為單片機與語音芯片的 通訊口。必須特別注意的是 ,如圖 LM2576芯片完成開關電源轉換需要大功率的電感 (100uH)和電容 ,以提高儲能的能力 ,達到單元電路的耗電需求。12V電源，如圖 220V的交流電經(jīng)交流變壓器 T降壓，變成 12V交流電，低壓交流電再經(jīng)過全橋整流變成脈動直流 17V 左右為三端穩(wěn)壓提供電源，脈動直流電經(jīng) 4700u 電解電容和 瓷片電容濾波，送到穩(wěn)壓塊輸入端，進行穩(wěn)壓，然后由三端穩(wěn)壓輸出端輸出 177。 圖 5V開關電源穩(wěn)壓器電路 圖 177。 TI公司的 MAX3238芯片如圖 3～ ，符合 TIA/EIA232F 和 ITU 。在正常運行模式下，約 30秒事件內(nèi)若芯片在接收和發(fā)送引腳沒有檢測到有效信號，將自動進入 Powerdown 模式，此時耗電 1u