【正文】
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)過數(shù)字運(yùn)算后,在其數(shù)據(jù)輸出端( 1114 腳)輸出相對(duì)應(yīng)的 8421 碼。 圖 主控電路 XTAL1 和 XTAL2,即 4 口和 5 口,聯(lián)接振蕩電路,詳細(xì)路。當(dāng) A 點(diǎn)為高電平, B 點(diǎn)為低電平,濾波電容 C1 通過電阻 R1 放電。速度高、價(jià)格低、接口簡(jiǎn)單。當(dāng)用戶被呼叫時(shí),電話交換機(jī)發(fā)來鈴流信號(hào)。數(shù)字電路沒有電壓高低之分,這是區(qū)別于模擬電路的一個(gè)重要標(biāo)志。雖然器件內(nèi)部輸入端設(shè)置了保護(hù)電路,但它們吸收瞬變能量有限,過大的瞬變信號(hào)和過高的靜電電壓將使保護(hù)電路失去作用,因此, CD4069 中未使用的非門 F F F6 的輸入端 9 、 11 、 13 腳均接到 Vss 接地端,以作保護(hù)。接收到有效的 DTMF 時(shí),輸出高電平。 1114 Q1― Q4 三態(tài)數(shù)據(jù)(輸出)。與 IN+相連,提供 VDD/2 作為偏置電壓。各引腳的定義參看表 。 CPU 在第二個(gè)機(jī)器周期內(nèi)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作,以后每一個(gè)機(jī)器周期重復(fù)一次,直至 RES端電平變低。能驅(qū)動(dòng) 吸收或輸 出電流 四個(gè) LSTTL 負(fù)載。 ① ② ALE/ 正常操作時(shí)為 ALE 功能(允許地址鎖存)提供把地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器, ALE 引腳以不變的頻率(振蕩器頻率的)周期性地發(fā)出正 ③ 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端,在從外部程序存儲(chǔ)取指令(或數(shù)據(jù))期間,在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)兩次有效。 MCS51 單片機(jī)所產(chǎn)生的地址、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)與外部存儲(chǔ)器、并行 I/O 接口芯片連接簡(jiǎn)單、方便。端口的上述三種操作實(shí)際上是通過指令或程序來實(shí)現(xiàn)的。在 P3 口的引腳信號(hào)輸入通道中有兩個(gè)三態(tài)緩沖器,第二功能的輸入信號(hào)取自第一個(gè)緩沖器的輸出端,第二個(gè)緩沖器仍是第一功能的讀引腳信號(hào)緩沖器。 OM 存儲(chǔ)器部分用 EPROM 替換就成為 8751;圖中去掉 ROM 部分就成為 8031的結(jié)構(gòu)圖。沒有元器件的板子不能說是電子板更不會(huì)具有電器意義,也不會(huì)有電子板的功能。使用集成電路不但外圍電路簡(jiǎn)單,而且可靠性強(qiáng)。 3 伏的正弦波,諧鈴失真不大于 10%,電壓有效值 90177。 綜上所述,我設(shè)計(jì)檢測(cè)、摘機(jī)、控制、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件電路實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電話鈴聲計(jì)到次,裝置自動(dòng)摘機(jī),回送提示音提示輸入密碼。但該方式受控方動(dòng)作滯后控制方的操作,不具備實(shí)時(shí)性,而且不具備很高的可靠性。 遙控技術(shù)是通過一定的手段對(duì)被控物體實(shí)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。 關(guān)鍵詞 :AT89C2051;遠(yuǎn)程電話控制; DTMF;智能家電 Abstract The article designed the remote telephone control system which based on microcontroller AT89C2051. Basing on the PLMN and PSTN, the system which uses the core controller Singlechip microputer AT89C2051 realizes longdistance control household appliances. The telephone control system ITRCS which uses the telephone convert and voice information receives DTMF code from the telephone , and interpret the code, the core controller controls the state of household appliances responded to the interpretation. Long distance control of telephone does not require special wires distribution and does not take up wireless frequency resources. Electro magic pollution can thus be avoided. The designing of a system of longdistance control based on sound processing technology and DTMF decoding technology is presented in this paper. By using sound mands of sound recognition technology, this system realizes its control of household electrical appliances through telephone works and so realizes the intelligently control of them in residence. The embedded and intelligent sound indication, its outstanding sound function of prompt and its code control system enable the operators to timely obtain the relative information of the controlled objects through indicated sounds. The system can use telephone to control many household electrical appliances in long distance through uttering sound mands and provides the code safeguard function. Only through inputting the correct password to control them, the users can control the condition of household electrical equipment, so the system security can be improved. This system is practical, and the function is flexible, and the operation is convenient with high reliability, which can be used extensive in various kinds of control equipment to home and other field. Keywords AT89C2051; Telephone remote control; DTMF; Household appliances 目 錄 緒論 1 第 1 章 系統(tǒng) 2 總體設(shè)計(jì)分析 硬件模塊 3 摘機(jī) 3 鈴檢測(cè) 雙音頻解碼 家電控制 軟件模塊 鈴流檢測(cè) 密碼 4 第 2 章 元器件介紹 5 引言 5 單片機(jī) AT89C2051 6 MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6 單片機(jī)的外部結(jié)構(gòu) 9 解碼芯片 12 六反相器 CD4069 14 第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 16 摘掛機(jī)控制電路 16 鈴流檢測(cè)電路 16 檢波電路 16 主控電路 17 復(fù)位電路 18 振蕩電路 20 雙音頻解碼 20 信號(hào)音提示電路 家電控制電路 23 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 24 信號(hào)音發(fā)聲部分 密碼檢測(cè)部分 控制電器部分 第 5 章 系統(tǒng) 28 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 附錄 A 33 附錄 B 46 附錄 C 53 附錄 D 54 緒 論 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,家用電器正向智能化方向發(fā)展,部分家庭、旅館、會(huì)議室、展覽館都采用遙控電器。該系統(tǒng)是以AT89C2051 為核心、利用現(xiàn)有的個(gè)人通信終端 ,實(shí)現(xiàn)基于 PLMN 陸基移動(dòng)通信網(wǎng) 和 PSTN 公用電話交換網(wǎng) 的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。無線電遙控雖能隔墻控制,但有較強(qiáng)輻射,其較差的抗干擾性更是不可輕視的 缺憾?,F(xiàn)有的遙控方式中,還有載波通信控制手段和基于無線尋呼的遙控方式。電屬雙工通信手段。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。 本使用了大量的硬件電路完成部分功能模塊,其目的就是充分利用硬件電路的可靠性、穩(wěn)定性,使整體電路達(dá)到比較。根據(jù)振鈴信號(hào)電壓比較高的特點(diǎn),可以穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓,然后輸入至光電耦合器。制 此部分比較簡(jiǎn)單,通過單片機(jī)控制繼電器的開關(guān)即可 軟件模塊 經(jīng) 過比較,決定使用 AT89C51 作為控制的單片計(jì)數(shù) 本單元可以 AT89C2051 內(nèi)部中斷方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)音的計(jì)數(shù)。 MCS51 系列單片機(jī)產(chǎn)品有 8051, 8031, 8751,8051, 80C31 等型號(hào)(前三種為 CMOS 芯片,后兩種為 CHMOS 芯片)。 1)、 P3 口( ~ 、 10~ 17 腳)雙功能口 P3 口是一個(gè)多用途的端口,也 是一個(gè)準(zhǔn)雙向口,作為第一功能使用時(shí),其功能同 P1 口。因此, CPU 數(shù)據(jù)從并行 I/O 端口輸出時(shí)可以得到鎖存,數(shù)據(jù)輸入時(shí)可以得到緩沖。 8051 串行發(fā)送和串行接收利用了 P3 口的第二功能,即利用 引腳作為串行數(shù)據(jù)的發(fā)送線 TXD 和 引腳作為串行數(shù)據(jù)的接收線 RXD,如表 21 所示。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí),此引腳接地。當(dāng) /Vpp 為高電平時(shí),訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,當(dāng) /Vpp 為低 電平時(shí),則訪問外部程序存儲(chǔ)器。 ④ P3 口( )是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口。當(dāng) RES 引腳返回低電平以后, CPU 從 0 地址開始執(zhí)行程序。 CM8870 的代替品有 MT8870、 HT9170 管腳 名稱 功能 1 IN+ 差分運(yùn)算放大器同相輸入端。 6 PWDN 接地。 15 StD 延時(shí)控制輸出端。若 St 的電平高于門限電壓時(shí), MT8870內(nèi)部的 8421 碼被更新, Std 端輸出由低電平變成高電平;若 St 的電平低于門限電壓時(shí), MT8870 內(nèi)部的 8421 碼保持不變。 CD4069 是數(shù)字電路中的六反相器電路, 1 腳為輸入端, 2 腳為輸出端。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí),電話機(jī)通過叉簧接上約 300Ω的 負(fù)載,使整個(gè)電話線回路流過約 30mA 的電流。 15V。光電耦合器起的是隔離作用 檢波電路 振鈴音方波信號(hào)從光電耦合輸出后,輸入至反向器,經(jīng)過 R1 和 C1 組成濾波電路,三個(gè)反向器整形輸出到單片機(jī) AT89C51 的 口,計(jì)數(shù) 5 次控制繼電器模擬摘機(jī)。經(jīng)過反向器整形 D 點(diǎn)成為很標(biāo)準(zhǔn)的高電平跳變。正常工作時(shí),二極管 D 反偏,對(duì)電路沒有影響,而斷電后, Vcc 逐漸下降,而當(dāng) Vcc 0 時(shí),相當(dāng)于 Vcc 端與地等電位,這時(shí)電容C 通過 D 迅速放電,放電通路為 C 正極―電源 Vcc 端(與地等電位)―二極管 D正極―二極管 D 負(fù)極― C 負(fù)極,保證再上電時(shí), RST 端為高電平。在實(shí)驗(yàn)中,記錄下測(cè)量的每一組數(shù)據(jù),把這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于程序當(dāng)中。 DTMF 接收信號(hào)先經(jīng)高低群通濾波器進(jìn)行 fL/fHDTMF 兩路 fLfH 信號(hào)輸出,該兩路信號(hào)經(jīng)譯碼、鎖存、緩沖,恢復(fù)成對(duì)應(yīng)于 16 種 DTMF 信號(hào)音對(duì)的 4 比特二進(jìn)制碼( D1~ D2),如表 2 所列??吹娇梢脏]購這種電話語音專用耦合變壓器,其具體性能都很優(yōu)秀圖第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 采用 AT89C2051 作 CPU, 它是介于 89C51 和 89C1051 之間的一個(gè)高性能的微控制器,既具備了 89C51 的幾乎所有全部功能和特性,又具備有 89C1051 的外特性,寬大的工作電壓大范圍和強(qiáng)輸出驅(qū)動(dòng)能力,其優(yōu)異的性價(jià)比及功價(jià)比讓我決定選用此芯片。輸出數(shù)據(jù)在 P1 口讀出。然后單片機(jī)對(duì)進(jìn)行兩個(gè)存儲(chǔ)地址的內(nèi)容逐位進(jìn)行比較,直到完全相等才能轉(zhuǎn)到下一進(jìn)程,有一位不同,程序就轉(zhuǎn)到出錯(cuò)程序。這樣就能節(jié)省硬件電路的設(shè)計(jì)制作,還可以大大縮小本裝置整體體積。它還可以選用呼叫進(jìn)展方式工作,通過呼叫進(jìn)展濾波器來檢測(cè)特定通帶內(nèi)的信號(hào)頻率,供微處理機(jī)或計(jì)數(shù)器電路分析,以確定檢測(cè)到的呼叫進(jìn)展音的性質(zhì)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠,成本低廉,人機(jī)接口友好,保密性強(qiáng)。作為通信工程的學(xué)生,由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新通信資料。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年里所學(xué)知識(shí)的一個(gè)考驗(yàn),是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)橋梁。在這最美好的時(shí)光里因?yàn)橛辛四銈兾覜]有虛度光陰,因?yàn)橛辛四銈兾易兊母映?