【正文】 畢業(yè)設(shè)計既對以前學(xué)過的理論知識起到了回顧作用，并對其加以進(jìn)一步的消化和鞏固，同時也對畢業(yè)以后所從事的實際工作有開啟作用。畢業(yè)設(shè)計能夠從理論設(shè)計和工程實踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合、個人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。 完善系統(tǒng)的對外擴展端口，增強系統(tǒng)的可擴展性。本設(shè)計能夠滿足在家庭或其他無人堅守崗位的實際應(yīng)用，并且具有以下的優(yōu)勢： 采用硬件電路實現(xiàn)部分功能，從而是整個系統(tǒng)的性能更可靠。 千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印 。 MT8888的接收工作方式，從檢測 DTMF信號到解碼的過程與 MT8870完全一致，差異較大的是解碼后的二進(jìn)制碼的輸出。 MT8888是 MITEL公司的產(chǎn)品，是一種帶呼叫進(jìn)展過濾器的單片雙音多頻收發(fā)器。去耦電容以瓷片電容或多層陶瓷電容的高頻特性較好，設(shè)計電路板時，集成電路的電源和地線之間都要加一個去禍電容。 減小來自電源的噪聲。而已經(jīng)開啟的電器將保持其開啟的狀態(tài)，直到下一次的“通話”控制使其關(guān)閉。將本裝置嵌入在家用電器的控制器中，成為家用電器的一個功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)對電器各項設(shè)定的完全控制，但這種方式需要與家用電器的生產(chǎn)廠家合作來實現(xiàn)，這也是將來的發(fā)展方向。首先 用清晰的流程圖展現(xiàn)了各個模塊在整個系統(tǒng)中的功能以及互相之間的有機聯(lián)系；然后分別展示了鈴計數(shù)模塊、語音提示模塊、密碼檢測模塊、密碼修改模塊、控制電器模塊等模塊的匯編源程序，并加以便于判讀的注釋。 程序代碼： （ 1）片內(nèi) RAM初始化子程序 IBCLR： MOV A， R0 MOV R1， A CLR A IBC1 ： MOV R1， A INC R1 DJNZ R7， IBC1 RET （ 2）片外 RAM初始化子程序 EBCLR1： MOV A， ADDPL MOV DPL， A MOV A， ADDPH MOV DPH， A CLR C EBC11： MOVX DPTR， A INC DPTR DJNZ R7， EBC11 RET （ 3）片外 RAM初始化子 程序 (雙字節(jié)單元 ) EBCLR2： MOV A， ADDPL MOV DPL， A MOV A， ADDPH MOV DPH， A MOV A， R7 JZ EBC21 INC R6 EBC21： CLR A MOVX DPTR， A INC DPTR DJNZ R7， EBC21 DJNZ R6， EBC21 RET 振鈴計數(shù)模塊 本單元是通過計數(shù)器 T0的外部中斷方式來計數(shù)的。圖 為一路電 器控制電路圖，在本裝置中一共有八路電器可以控制，其它電器控制相同。電路圖如圖3－ 10所示。信號音從 ISD2590的 SP+口輸出，先經(jīng)過一組反向器進(jìn)行整流、隔離，從反向器輸出的是頻率一定，時通時 斷的方波，提示信號經(jīng)過隔直電容 C1 輸入到音頻放大集成電路 LM386N1的輸入端。 圖 3－ 6 MT8870 引腳 MT8870的輸出代碼（ Q8Q4Q2Q1）與電話鍵盤上按鍵的對應(yīng)關(guān)系如表 3－ 7所示： 按鍵 輸出代碼 按 鍵 輸出代碼 按 鍵 輸出代碼 按 鍵 輸出代碼 Q8Q4Q2Q1 Q8Q4Q2Q1 Q8Q4Q2Q1 Q8Q4Q2Q1 1 0 0 0 1 5 0 1 0 1 9 1 0 0 1 A 1 1 0 1 2 0 0 1 0 6 0 1 1 0 0 1 0 1 0 B 1 1 1 0 3 0 0 1 1 7 0 1 1 1 1 0 1 1 C 1 1 1 1 4 0 1 0 0 8 1 0 0 0 ＃ 1 1 0 0 D 0 0 0 0 信號音提示電路 原理說明：為了方便本系統(tǒng)的使用，設(shè)計了信號音提示音電路如圖 3－ 8，首先規(guī)定了信號音的規(guī)范以及其對應(yīng)含義： 響 1聲，頻率為 500Hz：請輸入密碼； 響 2聲，頻率為 500Hz：請輸入需要控制的電器號； 響 3聲，頻率為 500Hz：請輸入控制開 /關(guān)； 響 1聲，頻率為 1000Hz：完成操作； 響 3聲，頻率為 1000Hz：密碼錯誤； 語音提示芯片 ISD2590 的最高地址位 PLAYL(腳 9)， PLAYE(腳 10)置為高電平時，芯片即進(jìn)入操作模式狀態(tài)。 DTMF信號共有 16（ 24）種組合，其中 10種組合分別代表數(shù)字 0到 9，其余 6種組合（ 、 *、 A、 B、 C、 D）用做特別的 信令。其中，接在電源處的電容對抗干擾有一定的作用。 MT8870的數(shù)據(jù)輸出端 Q4~Q1連到 AT89C51的 P1口的 ~，單片機經(jīng) P1口識別 4位代碼。交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闹绷鳎瓿山永m(xù)。光電耦合器 4N25起的是隔離作用，光電耦合器是一種電信號的耦合器件，它一般是將發(fā)光二極管和光敏三極管的光路耦合在一起，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。 后續(xù) 基于單片機的家用電器電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（ 2） 第 1 章 硬件單元電路設(shè)計 振鈴檢測電路 在電話線路未來鈴流前，電話線路由電話交換機提供大約 48V的直流電壓。若一次工作超時，系統(tǒng)自動離線，進(jìn)入待機狀態(tài)。當(dāng)有 電話呼入并且電話遠(yuǎn)程控制器拾機后，操作人員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，語音電路采用語音錄放芯片 ISD2590。有關(guān) MT8870 的詳細(xì)介紹請參閱本報告的后面附錄 C 部分。經(jīng)過光電耦合器的隔離轉(zhuǎn)換，從光電耦合器輸出的波形是時通時斷的正弦波，經(jīng)過 RC 回路進(jìn)行濾波輸出很標(biāo)準(zhǔn)的方波。交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闹绷?，完成接續(xù)。 控制線：控制線共有 4 根： （ 1） ALE/PROG：地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖； ①． ALE 功能：用來鎖存 P0 口送出的低 8 位地； ②． PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 自動摘掛機和電器的控制必須使用具體硬件電路來實現(xiàn)。 本裝置并聯(lián)于電話機的兩端，不會影響到電話機的正常使用。 圖 2－ 1 系統(tǒng)組成框圖 語音提示電路是該作品重要組成部分。本作品正是針對這一點進(jìn)行了較大改進(jìn)，采取單片機智能控制，利用不同的提示音達(dá)到對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。組網(wǎng)方式分為兩大類：有線組網(wǎng)和無線組網(wǎng)。譬如 :使用語音芯片作為信號音反饋，提高本作品的實用性（此次為了保證整體電路的經(jīng)濟性，所以并未使用昂貴的語音芯片）。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距離基本不受限制。 現(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。該電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)不需進(jìn)行專門的布線 ,不占用無線電頻率資源 ,從而可避免電磁污染；且通過嵌入式的智能語音提示 ,突出的語音提示功能和密碼控制系統(tǒng) ,可使操作者根據(jù)各種提示音及時了解受控對象的有關(guān)信息。還可通過發(fā)出語音命令用電話遠(yuǎn)程控制多個受控對象 ,用戶可以查詢其狀態(tài) ,提供密碼處理功能 ,只有輸入正確的密碼才能控制家電 ,從而提高了安全性。遙控技術(shù)是通過一定的手段對被控物體實施一定距離的控制，常用的方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。但該方式的受控方動作滯后于控制方的操作，不具備實時性，而且不具備很高的可靠性。加上留言電路， 主人不在家時客人留言。有線組網(wǎng)主要是利用家中的電話線、單獨布置通信控制線路或電力線載波通信進(jìn)行組網(wǎng)；無線組網(wǎng)的主要技術(shù)有家庭射頻技術(shù) (HomeRF)、藍(lán)牙技術(shù) (Bluetooth)及家庭電話線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟技術(shù) (HomePAN)等。本作品的各種電器接口、各項標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后的產(chǎn)品化提供了良好的基礎(chǔ)。為了降低本裝置的造價，作品的提示音使用程序產(chǎn)生。用戶通過異地的電話機撥通本裝置所連接外線的電話號碼，通過市局交換機向電話機發(fā)出振鈴信號，振鈴檢測電路將檢測到的振鈴信號送至系統(tǒng)的中央控制單元，如果本裝置檢測到振鈴五次，即五次響鈴后無人接，自動摘機，進(jìn)入密碼檢測，輸 入正確后選擇被控制電器，然后輸入開或關(guān)進(jìn)行遙控電器，完成后返回，這是自動方式；第二種是手動方式。 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單的多，實現(xiàn)也很容易。 （ 2） PSEN：外 ROM 讀選通信號； （ 3） RST/VPD：復(fù)位 /備用電源； ①． RST（ Reset）功能：復(fù)位信號輸入端； ②． VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 自動摘掛機電路可以通過單片機控制一個繼電器的開關(guān)，繼電器的控制端連接一個大約 200Ω的電阻接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機。方波信號就可以直接輸出至單片機的中斷計數(shù)器輸入口，完成整個振鈴音檢測和計數(shù)的過程。 遠(yuǎn)程用戶通過電話按鍵發(fā)送的 DTMF 信號，經(jīng)耦合電容的隔直、濾波后，由 MT8870 接收并進(jìn)行硬件譯碼，輸出的四位二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接與 AT89C51 單片機的 ～ 口連接， MT8870 接收到有效的 DTMF 信號并解出正確的 BCD 數(shù)據(jù)時，會使 CID 端置高電平，通知CPU 取走數(shù)據(jù)。內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存儲陣列。 信號音檢測 本單元可以使用 AT89C51 的兩個計數(shù)器的外部中斷方式來實現(xiàn)對不同信號音的計數(shù)。當(dāng)用戶被呼叫時，電話交換機發(fā)來鈴流信號。 光電耦合器以光電轉(zhuǎn)換原理傳輸信息，它不僅使信息發(fā)出端（一次側(cè)）與信息接收并輸出端（二次側(cè)）是絕緣的，從而對電位差干擾有很強的抑制，而且具有很強的抑制電磁干擾能力、速度高、價格低、接口簡單的特點。 根據(jù)有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，模擬摘掛機電路設(shè)計如圖 3－ 3所示，模擬摘掛機電路主要由一個光電耦合器開關(guān)電路控制繼電器 的開關(guān)，繼電器控制接入電話線兩端的 200Ω電阻。 MT8870芯片簡介和電話按鍵與相應(yīng)譯碼（ Q4~Q1）輸出見附錄 C。在實際應(yīng)用中，存在這樣一個問題： MT8870的使能控制端不允許中斷時，將使 MT8870的 CID端中斷關(guān)閉。 CCITT 和我國國家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了電話鍵盤按鍵與 DTMF信號的對應(yīng)關(guān)系，如表 3－ 5所示。操作模式根據(jù)引腳 A0～ A7的高低電平不同組合總共分為 256 種不同的模式，實現(xiàn)不同的功能。經(jīng)過 LM386N1的放大，信號音經(jīng)耦合電容 C4 至變壓器 T1，它是音頻輸出專用的耦合變壓器，正好符合阻抗匹配的要求。 首先，單片機 AT89C51從 P0口的八位都用作輸出控制信號。 元器件選取： 反向器選取兩片 74LS04（每一片內(nèi)有六個反向器）中的九個反向器； 繼電器開關(guān) K18選取八個 JRC4100F DC5V繼電器； D觸發(fā)器 IC1_8選取四片 4013（每一片內(nèi)有兩個 D觸發(fā)器）； 三極管 T1_8選取八個 9013； 二極管 D1_8起保護作用，選取八個 4001； 指示燈 LCD1_8選取八個紅色 5mm發(fā)光二極管； 指示燈限流電阻 R11_R18 選取八個 1kΩ的電阻； 三極管的限流電阻 R21_R28選取八個 2kΩ的電阻； 本章小結(jié) 本章主要是對系統(tǒng)所涉及到的六部分硬件模塊進(jìn)行了詳細(xì)的功能介紹、工作原理、設(shè)計實現(xiàn)方法、硬件品質(zhì)選擇及參數(shù)要求等。 程序代碼： ORG 0090H TT0： SETB 7DH RETI 語音提示模塊 本功能模塊主 要是產(chǎn)生信號提示音，方便不同的使用者。本章是整個系統(tǒng)的重要組成部分，是基于單片機的應(yīng)用程序之上的，具有一定的代表性和難度。該系統(tǒng)用于具有單片機 控制的家用電器的電話遙控，用戶可通過任意一部雙音多頻電話（包括手機，電話分機）對自己家庭安裝的各種電器（如空調(diào)，微波爐，熱水器等）進(jìn)行開機，停機等操作，能夠?qū)崿F(xiàn)家居生活的舒適、安全、方便、節(jié)能，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。 本裝置使用起來簡單易學(xué)，而且接口可擴展，功能強大。電源向系統(tǒng)提供能源的同時，也將其噪聲加到所供電的系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的復(fù)位、中斷以及其它一些控制信號最易受外界噪聲的干擾所以應(yīng)該適當(dāng)增加濾波電容來濾掉這些來自電源的噪聲。去耦電容有兩個作用，一方面是本集成電路的蓄 能電容，提供和吸收該集成電路開門和關(guān)門瞬間的充放電電能，另一方面旁路掉該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，一般情況下，選取擇 ～ 。它包括一個帶增益可調(diào)放大器的 DTMF接收器和一個 DTMF發(fā)送器。 MT8888沒有延時導(dǎo)引輸出端 SID，當(dāng)收到的有效音調(diào)對已被寄存且相對應(yīng)的四位二進(jìn)制碼已被鎖在接收數(shù)據(jù)寄存器中時，片內(nèi)狀態(tài)寄存器中的延時控制標(biāo)志位 B3 復(fù)位，同時狀態(tài)寄存器中的接收數(shù)據(jù)寄存器滿標(biāo)志位 B2 置位， CPU可通過查詢這些狀態(tài)標(biāo)志來了解解碼的過程?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 使用靈活 和操作方便。 改善系統(tǒng)的硬件電路模塊的設(shè)計方式和換用功能強大的芯片，從而提高系統(tǒng)的實際功能，滿足更加復(fù)雜的工作