【正文】 PSTN(公用電話交換網(wǎng) )的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) ,既可以節(jié)約投資 ,又便于推廣。電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) (ITRCS),以CCITT及我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)共同規(guī)定的部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令 (DTMF雙音多頻信號(hào) ,振鈴信號(hào) ,回鈴音信號(hào)等 )作為系統(tǒng)控制命令 ,以 PLMN與 PSTN通信網(wǎng)作為傳輸介質(zhì) ,使用戶可以在遠(yuǎn)端利用固定電話或移動(dòng)電話發(fā)送 DTMF雙音多頻信號(hào) ,實(shí)現(xiàn)對(duì)近端電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制的可能性。 本文介紹的基于單片機(jī)的家用電器電話遙控裝置性能穩(wěn)定、工作可靠，當(dāng)有電話打人時(shí)，振鈴檢測(cè)電路檢測(cè)到電話振鈴信號(hào)，等待系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，啟動(dòng)自動(dòng)摘機(jī)電路實(shí)現(xiàn)摘機(jī)，并送出提示音信號(hào)，用戶輸入預(yù)先設(shè)定的密碼，控制裝置通過(guò)雙音多頻解碼電路讀取輸入密碼，與預(yù)設(shè)在控制裝置中的密碼進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，如果密碼錯(cuò)誤，系統(tǒng)自動(dòng)掛機(jī)；密碼正確，則進(jìn)入遙控狀態(tài)。通過(guò)雙音多頻解碼電路獲得用戶發(fā)出的按鍵命令， 并根據(jù)用戶的命令執(zhí)行開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)等操作。如果有人在默認(rèn)的振鈴次數(shù)之前接聽(tīng)電話，則不進(jìn)入電話遙控狀態(tài)，因此不影響電話的正常通話使用。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(gè)功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電器各項(xiàng)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(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是將來(lái)的發(fā)展方向。該系統(tǒng)用于具有單片機(jī)控制的家用電器的電話遙控，用戶可通過(guò)任意一部雙音多頻電話（包括手機(jī)，電話分機(jī)）對(duì)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(kāi)機(jī)，停機(jī)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。 系統(tǒng)使用說(shuō)明 本系統(tǒng)使用起來(lái)非常方便，下面就系統(tǒng)使用流程圖做一下簡(jiǎn)單的使用方法介紹： 首先用戶把本裝置的信號(hào)線并聯(lián)在電話線的兩端，插上電源線，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，本裝置自動(dòng)復(fù)位，就能正常工作了。 當(dāng)用戶從異地打來(lái)電話，本裝置接收到電話振鈴音，開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)電話鈴聲計(jì)到五次，裝置自動(dòng)摘機(jī)，回送提示音提示輸入密碼。 當(dāng)用戶在三次之內(nèi)輸入正確的密碼后，用戶就可以對(duì)裝置所連的電器進(jìn)行選擇，然后根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。 用戶可以在一次“通話”中同時(shí)控制幾個(gè)電器。如果用戶控制完畢，可以按‘ ’鍵讓裝 置自動(dòng)掛機(jī)，結(jié)束“通話”。而已經(jīng)開(kāi)啟的電器將保持其開(kāi)啟的狀態(tài)，直到下一次的“通話”控制使其關(guān)閉。 本裝置使用起來(lái)簡(jiǎn)單易學(xué)，而且接口可擴(kuò)展，功能強(qiáng)大。 為增加系統(tǒng)抗電磁干擾能力應(yīng)該采取以下措施： 選用時(shí)鐘頻率低的微控制器。只要控制器性能能夠滿足要求，時(shí)鐘頻率越低越好低的時(shí)鐘可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 減小信號(hào)傳輸中的畸變。當(dāng)高速信號(hào) (信號(hào)頻率高、上升沿和下降沿快的信號(hào) )在銅膜線上傳輸由于銅膜線電感和電容的影響會(huì)使信號(hào)發(fā)生畸變，當(dāng)畸變過(guò)大時(shí)，就會(huì)使系統(tǒng)工作不可靠。一般要求，信號(hào)在電路板上傳 輸?shù)你~膜線越短越好，過(guò)孔數(shù)目越少越好。典型值：長(zhǎng)度不超過(guò) 25cm，過(guò)孔數(shù)不超過(guò) 2個(gè)。 減小來(lái)自電源的噪聲。電源向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，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(hào)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(lái)濾掉這些來(lái)自電源的噪聲。 元件布置要合理分區(qū)元件在電路板上排列的位置要充分考慮抗電磁干擾問(wèn)題。原則之一就是各個(gè)元器件之間的銅膜線要盡量的短，在布局上，要把模擬電路、數(shù)字電路和產(chǎn)生大噪聲的電路 (繼電器、大電流開(kāi)關(guān)等 )合理分開(kāi)，使它們相互間的信號(hào)耦合最小。 處理好地線。將模擬地、數(shù)字地、大功率器件地分開(kāi)連接，再匯集到電源的接地點(diǎn)。對(duì)噪聲和干擾非常敏感的電路或高頻噪聲特別嚴(yán)重的電路應(yīng)該用金屬屏蔽罩屏蔽。 去耦電容。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(jì)電路板時(shí)，集成電路的電源和地線之間都要加一個(gè)去禍電容。去耦電容有兩個(gè)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(kāi)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 ～ 。一般要求每 10片左右的集成電路增加一個(gè) 10uF的充放電電容 。另外在電源端、電路板的四角等位置應(yīng)該跨接一個(gè)10～ 100uF的電容。 系統(tǒng)功能擴(kuò)展 本系統(tǒng)由于個(gè)人能力的限制，在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之前只能作到現(xiàn)有的程度。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的后期，我也盡量對(duì)本作品的功能進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展。例如：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電器數(shù)量的增加，此部分充分應(yīng)用了單片機(jī)外圍接口擴(kuò)展技術(shù)或者加 3－ 8譯碼器。這里對(duì)本系統(tǒng)還可以的擴(kuò)展功能做一下簡(jiǎn)單的介紹： 使用 MT8888芯片還可以進(jìn)一步擴(kuò)展其功能，而且使本裝置的體積大大減小，在這里就 MT8888集成電路作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。 MT8888是 MITEL公司的產(chǎn)品 ，是一種帶呼叫進(jìn)展過(guò)濾器的單片雙音多頻收發(fā)器。它包括一個(gè)帶增益可調(diào)放大器的 DTMF接收器和一個(gè) DTMF發(fā)送器。接收器的結(jié)構(gòu)及工作原理與 MT8870大同小異，也采用集頻帶分離濾波和數(shù)字解碼為一體的結(jié)構(gòu)。其中濾波電路也采用高頻群和低頻群兩個(gè)六階開(kāi)關(guān)電容帶通濾波器，解碼采用數(shù)字計(jì)數(shù)器技術(shù)來(lái)確定輸入的 DTMF音調(diào)的頻率，并將其譯成標(biāo)準(zhǔn)的四位二進(jìn)制碼。發(fā)送器采用開(kāi)關(guān)電容 D/A變換器。片內(nèi)使用了一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器，能合成精確的音調(diào)脈沖，保證音調(diào)脈沖準(zhǔn)確的定時(shí)發(fā)送。 MT8888提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的微處理器總線接口，可以直接與 MCS51 系列微機(jī)接口。它還可以選用呼叫進(jìn)展方式工作，通過(guò)呼叫進(jìn)展濾波器來(lái)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)。 MT8888的接收工作方式，從檢測(cè) DTMF信號(hào)到解碼的過(guò)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沒(méi)有延時(shí)導(dǎo)引輸出端 SID，當(dāng)收到的有效音調(diào)對(duì)已被寄存且相對(duì)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(shí)，片內(nèi)狀態(tài)寄存器中的延時(shí)控制標(biāo)志位 B3復(fù)位，同時(shí)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(guò)查詢這些狀態(tài)標(biāo)志 來(lái)了解解碼的過(guò)程。如果選中的是中斷方式，當(dāng)延時(shí)控制標(biāo)志位復(fù)位時(shí)， IRQ/CP端將變?yōu)榈碗娖?，?CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求，當(dāng) CPU響應(yīng)此中斷，讀出狀態(tài)寄存器中的數(shù)據(jù)后，IRQ/CP端返回高電平狀態(tài)。 根據(jù) MT8888的以上特點(diǎn)，它可以檢測(cè)出電話振鈴音、忙音等信號(hào)音。新的系統(tǒng)功能，改進(jìn)了的系統(tǒng)可以首先工作于第二方式，即電話線路信號(hào)音檢測(cè)狀態(tài)，然后根據(jù)振鈴情況控制摘掛機(jī)，摘機(jī)后 MT8888工作于第四方式，即雙音頻解碼狀態(tài)，后面就和 8870一樣了。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。 利用 38譯碼器的 STA、 STB和 STC還可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)擴(kuò)展為 24線譯碼器，若外接一個(gè)反向器還可以級(jí)聯(lián)擴(kuò)展成為 32線譯碼器 ,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)更多的外部受控設(shè)備進(jìn)行有效控制的可能。 使用 LM567鎖相環(huán)可以對(duì)電話信號(hào)音中的忙音進(jìn)行識(shí)別，使實(shí)際使用更加方便，而且能夠提高本裝置的穩(wěn)定性。 千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。“結(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 結(jié)論 本課題是圍繞單片機(jī)控制技術(shù)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用而開(kāi)展的，重點(diǎn)著重于“智能化”和“開(kāi)放性”。在研究課題開(kāi)始時(shí)，我對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)、單片機(jī)原理、語(yǔ)音 提示和 DTMF技術(shù)等方面的資料進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究。由于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在平時(shí)常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究的，所以我對(duì)這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件和軟件環(huán)境比較熟悉，從而便于對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行徹底的研究和剖析。因?yàn)樵诒鞠到y(tǒng)中選用了一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是性能可靠的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)部分功能，以及性價(jià)比很高的芯片，由于資料芯片多是英文資料，使我在設(shè)計(jì)中的難度加大。經(jīng)過(guò)有計(jì)劃的對(duì)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)、強(qiáng)化，以及系統(tǒng)總體方案的制定，硬件電路圖的繪制，完成了本系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和部分軟件程序的編寫。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中央處理部分采用單片機(jī)AT89C51，語(yǔ)音提示芯片是 ISD2590， TDMF雙音頻解碼芯片是 MT8870等芯片，還采用了其他可靠元器件，如光控三極管、 D觸發(fā)器、 74SL04反相器、二極管等。本設(shè)計(jì)能夠滿足在家庭或其他無(wú)人堅(jiān)守崗位的實(shí)際應(yīng)用，并且具有以下的優(yōu)勢(shì)： 采用硬件電路實(shí)現(xiàn)部分功能，從而是整個(gè)系統(tǒng)的性能更可靠。 使用靈活和操作方便。本系統(tǒng)既可作為嵌入部分，亦可作為獨(dú)立部分使用。 可擴(kuò)展性強(qiáng)，升級(jí)方便。 適應(yīng)性強(qiáng)，不僅可以完成一定范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)控制，而且經(jīng)過(guò)改進(jìn)可以完成長(zhǎng)距離的控制應(yīng)用。 但在本課題的設(shè)計(jì)中 ，由于課題時(shí)間有限，以及本人知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，本系統(tǒng)在硬件和軟件方面有很多不足之處，從而整個(gè)系統(tǒng)還有很多需要改進(jìn)和完善的地方，下一步的工作需要對(duì)其進(jìn)行深度優(yōu)化和細(xì)節(jié)處理。我想應(yīng)該從以下幾個(gè)方面： 優(yōu)化單片機(jī)的端口分配，使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更協(xié)調(diào)。 對(duì)軟件進(jìn)一步的完善和細(xì)化，使系統(tǒng)的功能更穩(wěn)定、可靠。 完善系統(tǒng)的對(duì)外擴(kuò)展端口，增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。 改善系統(tǒng)的硬件電路模塊的設(shè)計(jì)方式和換用功能強(qiáng)大的芯片，從而提高系統(tǒng)的實(shí)際功能，滿足更加復(fù)雜的工作條件的應(yīng)用。 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)既 是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和運(yùn)用，更是一次創(chuàng)造性的實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)此次實(shí)踐學(xué)到了不少東西，歸納起來(lái)，主要有以下六點(diǎn)： 大學(xué)不僅要學(xué)好專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)，更要學(xué)以致用。由于我在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中有意識(shí)的鍛煉和提高動(dòng)手能力，已經(jīng)掌握了一定的實(shí)踐能力，溝通能力也不錯(cuò)。但是經(jīng)過(guò)這次設(shè)計(jì)，接觸了更多平時(shí)沒(méi)有接觸到的軟件、元器件及相關(guān)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)自己仍然有很多的不足之處。我還體會(huì)到了所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的重要性，所謂的博觀而約取，厚積而薄發(fā)正是這個(gè)道理，知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)得就更全面、更順利、更得心應(yīng)手。 了解了進(jìn)行一項(xiàng) 科技設(shè)計(jì)所必不可少的階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)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)。經(jīng)過(guò)這次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，熟悉了一項(xiàng)課題進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)過(guò)程及和導(dǎo)師尋求必要幫助的溝通能力。這些能力將會(huì)在以后的工作和學(xué)習(xí)中發(fā)揮不可估量的作用。 學(xué)會(huì)了如何搜集、歸納、分析所需資料和利用工具書(shū)。平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多比較教條化，作為面向科技實(shí)踐的大學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新科技資料。一 個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用到一些不曾接觸過(guò)的材料時(shí)，就要有針對(duì)性、有目的的地查找資料，然后加以吸收利用，去粗取精，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長(zhǎng)自己的學(xué)識(shí)，汲取到最新的專業(yè)知識(shí)。 實(shí)踐能力得到了提高和在實(shí)踐過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜、很繁瑣的過(guò)程，這就需要在整個(gè)過(guò)程中目標(biāo)明確，有計(jì)劃性的開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，特別是要有針對(duì)性的建立一個(gè)時(shí)間進(jìn)度表，來(lái)充分合理的利用有限的時(shí)間，以使設(shè)計(jì)達(dá)到預(yù)訂的效果；此外對(duì)軟硬件的再次運(yùn)用，更加深了對(duì)儀器儀表、開(kāi)發(fā)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，積累 了良好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)既對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和鞏固，同時(shí)也對(duì)畢業(yè)以后所從事的實(shí)際工作有開(kāi)啟作用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。而且培養(yǎng)了吃苦耐勞、鍥而不舍的專研精神以及相對(duì)應(yīng)的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，同學(xué)之間的友誼和互助、導(dǎo)師展現(xiàn)的良師益友的品質(zhì)也充分的在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)當(dāng)中得到了體現(xiàn)，而且也很好的教育了我。 在此，大學(xué)生活即將結(jié)束之際，感謝母校對(duì)我四年的培養(yǎng)，是她讓我成長(zhǎng)、學(xué)有所成；此外，誠(chéng)摯的感謝導(dǎo)師艾紅老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的細(xì)心指導(dǎo)和熱情幫助， 還要真誠(chéng)地感謝在設(shè)計(jì)期間所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。 參考文獻(xiàn) 1 余水權(quán) .嵌入式系統(tǒng)，智能家電及家居網(wǎng)絡(luò) [M].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 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