【導(dǎo)讀】系部電子信息學(xué)院。題目基于單片機(jī)的家用電器遠(yuǎn)程遙控裝置。完成時(shí)間：2021年2月11日。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要。的電子產(chǎn)品，而這些電子產(chǎn)品大多都是被稱作單片機(jī)的微型計(jì)算機(jī)所控。制，本文主要介紹以單片機(jī)AT89C51為核心，充分利用單片機(jī)的片內(nèi)外資。源，配合使用雙音多頻接收器MT8870實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電話遙控家電開關(guān)等功能。作步驟提示、操作成功反饋提示等功能，操作簡(jiǎn)單、可靠；為了不額外占。為了解決單片機(jī)I/O口資源有限的問題，我們選用了CPLD可編程邏輯器。件來擴(kuò)展單片機(jī)的I/O口，從而實(shí)現(xiàn)電路的邏輯功能。本次設(shè)計(jì)基于完備的軟硬件系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)摘機(jī)、語(yǔ)音提示、密碼核對(duì)、操作提示、狀態(tài)顯示及超時(shí)自動(dòng)掛機(jī)等功能。

　　

【正文】 al) break。 ZX[i]=translate()。 if(ZX[i]==0x0b) ///*鍵 { signal=1。 break。 } if(ZX[i]==0X0a) break。//鍵 while(start)； } if(ZX[1]==0X0a ) { switch(ZX[0]) { case 0X01: {OUT1=1。paly(0x18)。}break。 //1:機(jī)器 1 開 case 0X05: {OUT1=0。paly(0x1c)。}break。 //5:機(jī)器 1 關(guān) case 0X02: {OUT2=1。paly(0x18)。}break。 //2: case 0X06: {OUT2=0。paly(0x1c)。}break。 // 6 case 0X03: {OUT3=1。paly(0x18)。}break。 // 3 case 0X07: {OUT3=0。paly(0x1c)。}break。 // 7 case 0X04: {OUT4=1。paly(0x18)。}break。 // 4 case 0X08: {OUT4=0。paly(0x1c)。}break。 // 8 } } } 系統(tǒng)總程序 的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總程序主要完成系統(tǒng)各功能的正確實(shí)現(xiàn)，它將系統(tǒng)各模塊 整合到一起進(jìn) 29 行協(xié)調(diào)的工作，以達(dá)到最終功能的實(shí)現(xiàn) 。按照程序流程圖編寫代碼如下： void main() { uchar k,count=0。 uchar TAB[15]。 EA=0。 work=1。 pick=0。 P2=0XFF。 OUT1=0。 OUT2=0。 OUT3=0。 OUT4=0。 code_signal=0。 watchdog_init()。 while(1) { if(code_signal) write_code()。 code_signal=0。 while(1) { check_ring_8()。//鈴流檢測(cè) if(code_signal) //檢測(cè)到有修改密碼就回去修改密碼 break。 work=0。 pick=1。 //摘機(jī) delay(12021)。 paly(0x00)。 ///播放語(yǔ)音 :請(qǐng)輸入密碼 count=0。 signal=0。 while(count3) //密碼輸入錯(cuò)誤是否超過三次 { MT_8870(TAB)。 if(no_signal) break。 //超時(shí)掛機(jī) k=check_code(TAB)。 if(k) break。 else { count++。 if(count3 )//第三次錯(cuò)誤就不放語(yǔ)直接掛機(jī) paly(0x12)。 //播放語(yǔ)音 :密碼錯(cuò)誤 ,請(qǐng)重輸 } } if(count3amp。no_signal==0) { paly(0x04)。//播放語(yǔ)音 :密碼錯(cuò)誤 ,請(qǐng)操作 while(signal==0) { machine_on()。 //對(duì)電器操作 if(no_signal) break。//超時(shí)掛機(jī) } } work=1。 pick=0。//結(jié)束，掛機(jī) no_signal=0。 } } } 30 第 4章 系統(tǒng)的組裝、調(diào)試和測(cè)試 系統(tǒng)的組裝、調(diào)試 系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)基本完成后開始購(gòu)買元器件進(jìn)行組裝，在組裝的過程中充分考慮各種因素，確保每個(gè)元器件安裝正確，沒有虛焊漏焊，這樣為以后的調(diào)試帶來了方便。 系統(tǒng)的調(diào) 試過程主要分模塊調(diào)試和系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。 其中系統(tǒng)的模塊調(diào)試在各模塊的設(shè)計(jì)過程中完成，基本上按照 “設(shè)計(jì) —調(diào)試 —修改 ”這樣的過程反復(fù)進(jìn)行直到能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)的統(tǒng)調(diào)主要是系統(tǒng)軟件的調(diào)試。在軟件的設(shè)計(jì)過程中使用了偉福仿真器，用仿真器代替單片機(jī)能夠及時(shí)的看到程序的運(yùn)行結(jié)果， 使用這個(gè)軟件給 調(diào)試帶來了很大的方便 。 振鈴檢測(cè) 及自動(dòng)摘機(jī) 功能的測(cè)試 將家中電話接口插入本儀器后，接通電源，用手機(jī)撥打家中的電話，等待系統(tǒng)自動(dòng)摘機(jī)。經(jīng)測(cè)試可知，當(dāng)無(wú)人接聽電話，電話振鈴響起 8 次后系統(tǒng)自動(dòng)摘機(jī)，表明系統(tǒng)正確檢測(cè)鈴流并 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)摘機(jī) 功能。 語(yǔ)音及雙音多頻功能的測(cè)試 當(dāng)系統(tǒng)自動(dòng)摘機(jī)后我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)語(yǔ)音提示 “請(qǐng)輸入密碼 ”，經(jīng)測(cè)試得系統(tǒng)摘機(jī)后有 “請(qǐng)輸入密碼的提示 ”，在輸入密碼錯(cuò)誤的情況下會(huì)有 “密碼錯(cuò)誤，請(qǐng)重 新輸 入 ”的提示 ， 在正確輸入密碼后 系統(tǒng)提示 “密碼正確，請(qǐng)輸入功能健，按 *鍵結(jié)束 ”，然后 按手機(jī)對(duì)應(yīng)的鍵會(huì)提示電器的 “開啟 ”與 “關(guān)閉 ”，由此說明語(yǔ)音功能的測(cè)試良好，同時(shí)也說明了系統(tǒng)的雙音多頻電路工作正常， MT8870 的解碼與編碼都正確無(wú)誤。 密碼設(shè)置功能的測(cè)試 在本設(shè)備剛開機(jī)且未有電話打進(jìn)時(shí)撥動(dòng)系統(tǒng)的撥碼開關(guān)的 8 號(hào)鍵一下，告訴 31 系 統(tǒng)接下來要進(jìn)行密碼設(shè)置，然后再按動(dòng) 1 號(hào)按鍵、 2 號(hào)按鍵、 3 號(hào)按鍵、 5 號(hào)按鍵、 7 號(hào)按鍵一下，最后按動(dòng) 8 號(hào)按鍵一下，至此密碼設(shè)置完畢，系統(tǒng)的新密碼設(shè)定為 12357。用手機(jī)撥打家中電話，當(dāng)系統(tǒng)自摘機(jī)并語(yǔ)音提示 “請(qǐng)輸入密碼 ”時(shí)輸入先前設(shè)定的新密碼 “12357”，然后系統(tǒng)提示 “密碼正確，請(qǐng)輸入功能健，按*鍵結(jié)束 ”，說明先前的密碼修改正確，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)密碼的修改。 EEPROM 密碼存儲(chǔ)功能的測(cè)試 通過 “密碼設(shè)置功能測(cè)試 ”我們可知，系統(tǒng)密碼修改后，系統(tǒng)已把新密碼正確地存儲(chǔ)到 EEPROM 中，并在密碼校驗(yàn)時(shí)正確的讀出比較 ，說明對(duì) EEPROM 的操作正確，密碼存儲(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)。 繼電器驅(qū)動(dòng) 、 電器狀態(tài)顯示 及語(yǔ)音提示 功能的測(cè)試 系統(tǒng)的面板上有四盞燈分別代表四個(gè)電器的開與關(guān)，同時(shí)在 對(duì) 電器 操作 時(shí)有語(yǔ)音提示，這三種功能測(cè)試如下表 6 所示： 表 6 指示燈狀態(tài)顯示、電器狀態(tài)顯示及語(yǔ)音提示測(cè)試結(jié)果表 手機(jī)按鍵 指示燈 (1 表示亮、 0 表示滅 ) 電器 (1 表示開、 0 表示關(guān) ) 語(yǔ)音提示 1 2 3 4 1 2 3 4 1 1 x x x 1 x x x 電器已開 2 0 x x x 0 x x x 電器已關(guān) 3 x 1 x x x 1 x x 電器已開 4 x 0 x x x 0 x x 電器已關(guān) 5 x x 1 x x x 1 x 電器已開 6 x x 0 x x x 0 x 電器已關(guān) 7 x x x 1 x x x 1 電器已開 8 x x x 0 x x x 0 電器已關(guān) 超時(shí)自動(dòng)掛機(jī) 功能的測(cè)試 在對(duì)家中家用電器操作完畢后，保持手機(jī)接通狀態(tài)，不掛機(jī)，等待 20s 后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掛機(jī)，實(shí)現(xiàn)了超時(shí)自掛機(jī)功能，保證了家中電話的正常使用。 32 第 5章 系統(tǒng)方案總評(píng) 在系統(tǒng)測(cè)試中，我們主要對(duì)系統(tǒng)的一些主要性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析，基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的性能指標(biāo)，但是由于時(shí)間的倉(cāng)促，設(shè)計(jì)難免會(huì)有一些不足， 故作了如下分析，并提出相應(yīng)的解決方案。 不足一： 遙控方案單一 此設(shè)備雖可實(shí)現(xiàn)電話遠(yuǎn)程遙控，但控制方式單一：只可通過撥打電話的方式控制。 解決方案： 雙音多頻接收器 MT8870 接入電話網(wǎng)絡(luò)處設(shè)計(jì)一跳轉(zhuǎn)開關(guān)，通過開關(guān)將系統(tǒng)與電話機(jī)直接相連，這就跳過交換機(jī)直接進(jìn)行控制。 加一個(gè)紅外接收頭，通過單片機(jī)解碼控制，即可實(shí)現(xiàn)使用家用電器的紅外遙控器來進(jìn)行控制。還有其他的很多方案，在此不一一列舉。這兩個(gè)方案適用于在家中或可 視范圍內(nèi)的 “遠(yuǎn)程遙控 ”，這樣做的好處是 避免了撥號(hào)所帶來的花費(fèi)。 不足二： 語(yǔ)音提示較少 由于時(shí)間的倉(cāng)促，語(yǔ)音芯片的選型做的不夠好，選擇的芯片錄放時(shí)間僅為 20s，可錄內(nèi)容有限，因此不能提供豐富的語(yǔ)音提示。 解決方案： 選擇可錄音更長(zhǎng)的芯片來代替 ISD1420，這樣可以存儲(chǔ)更多的提示音，提供更豐富的語(yǔ)音提示，方便用戶的操作，同時(shí)也方便了以后拓展其它的功能的提示。 不足三： 沒有狀態(tài)查詢功能 由于設(shè)計(jì)的不足，該系統(tǒng)未有設(shè)計(jì)狀態(tài)查詢功能。 解決方案： 用單片機(jī)的四個(gè)腳去讀取四個(gè)繼電器的開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)用戶進(jìn)入查詢狀態(tài)時(shí)，通過單 片機(jī)對(duì)四個(gè)繼電器狀態(tài)的讀取，調(diào)用語(yǔ)音芯片中的對(duì)應(yīng)的提示音，用戶便可得到電器的狀態(tài)提示。 系統(tǒng)還存在很多的不足， 還有待改善與解決。 33 結(jié)論 本設(shè)計(jì)家用電 器 遙控設(shè)備是基于 現(xiàn)成的 電話通道資源而設(shè)計(jì)的一款家用電器遙控裝置，它 以單片機(jī)為核心器件，充分利用單片機(jī)的片內(nèi)外資源，配合使用雙音多頻接收器 MT8870 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電話遙控家電開關(guān)等功能。設(shè)計(jì)中為了保證設(shè)備的安全性，選用 EEPROM 存儲(chǔ)密碼 和 一些初始化數(shù)據(jù) ，同時(shí)亦 實(shí)現(xiàn) 了 看門狗功能。為了使用戶操作界面良好，采用語(yǔ)音芯片 ISD1420 提示 用戶操作 ，使 用戶 操作 簡(jiǎn)便 、 系統(tǒng)運(yùn) 行安全 可靠。 本次設(shè)計(jì)使我們了解了 protel99se 的使用；熟悉了電原理圖、印制板布線圖的繪制以及電路板的裝配、焊接和調(diào)試等工藝；掌握了 51 單片機(jī)的 C 語(yǔ)言編程；學(xué)會(huì)了 keil、 Proteus 等 調(diào)試軟件的正確使用；熟練運(yùn)用 wave 仿真器 進(jìn)行電路的調(diào)試；熟悉了萬(wàn)用表、示波器等常用儀器的使用方法。 通過本次設(shè)計(jì)，我們了解了電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和產(chǎn)品研發(fā)的一般流程，同時(shí)也提高了我們發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，為以后的產(chǎn)品開發(fā)打下了基礎(chǔ)。 致謝 在畢業(yè)論文接近 為生之際 ，我要衷心地感謝我的指導(dǎo)老師 ——李玲： 在我整個(gè)畢業(yè) 設(shè)計(jì)過程中 ——包括題目的選擇、論文的撰寫 等，李老師 都 給 予了 我許多寶貴的意見，帶給我很大的幫助，在李老師的悉心教導(dǎo)下我順利地完成了本設(shè)計(jì)。由于李 老師 的 認(rèn)真負(fù)責(zé)和熱心 的 幫助，使我對(duì)設(shè)計(jì) 的 各個(gè)方面都有了深刻的 了解 ，增長(zhǎng)了社會(huì)經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)我 將來的工作起了積極的作用。在此 再次 向 李玲 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意 ，謝謝李老師！ 參考文獻(xiàn) 34 1 陳寧，王文寧 .單片機(jī)技術(shù)項(xiàng)目教程 .第 1 版 .南京：東南大學(xué)出版社， 2 郭天祥 .新概念 51 單片機(jī) C 語(yǔ)言教程：入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略 .第 1 版 .北京：電子工業(yè)出版社， 3 譚浩強(qiáng) .C 程序設(shè)計(jì) .第 2 版 .北京：清華大學(xué)出版社， 1991 4 楊慶祥 .C 和 C++程序設(shè)計(jì)教程 .第 1 版 .北京：航空工業(yè)出版社， 5 21ic 電子網(wǎng) : 6 胡偉， 季曉衡 .單片機(jī) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例 .第 1 版 .北京：人民郵電出版社 7 徐愛鈞 .keil Cx51 uVision2應(yīng)用實(shí)踐 .第 2版 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 8 張志良 .單片機(jī)原理與控制技術(shù) . 第 1 版 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 35 附錄 A 家用電 器 遠(yuǎn)程遙控裝置的功能及使用 1 家用電 器 遠(yuǎn)程遙控裝置的功能 1：可分別控制 4 路家用電器的接通和關(guān)閉；（此功能可擴(kuò)展） 遙控接通和關(guān)閉家用電器時(shí)，每次操作用戶必須首先輸入密碼，密碼正確后，然后輸入數(shù)字健進(jìn)行開關(guān)操作，再特殊功能健 “＃ ”確認(rèn)。 數(shù)字健 “1”、 “3”、 “5”、 “7”分別表示接通第 1 路、第 2 路、第 3 路、第 4 路家用電器的電源； 數(shù)字健 “2”、 “4”、 “6”、 “8”分別表示關(guān)閉第 1 路、第 2 路、第 3 路、第 4 路家用電器的電源； 2：設(shè)備默認(rèn)的自動(dòng)摘機(jī)振鈴次數(shù)大 約為 9 次； 3：設(shè)備直接掛機(jī)時(shí)，輸入特殊功能健 “*”即可； 4：自動(dòng)掛機(jī)：遙控設(shè)備自動(dòng)摘機(jī)后，如果沒有輸入直接掛機(jī)信號(hào) “*”，則在用戶停止操作大約 20 秒鐘后設(shè)備自動(dòng)掛機(jī)； 5： 每一路輸出功率 1000 瓦； 6：每步操作時(shí)有語(yǔ)音提示，可以按語(yǔ)音提示做相應(yīng)操作；操作完畢語(yǔ)音告之，家電已開啟。 36 2 家用電 器 遠(yuǎn)程遙控裝置的使用方法 產(chǎn)品面板： 使用步驟： 1)將 ④ 插入 220V電源。 2)將 ⑦ LINE 插入家用電話插口。 3)將 ⑥ 的開關(guān)打向外線。 4)將需要控制的家用電器的電源線分別接入 ⑧ 電 器 電器 電器 電器4 的位置。 ⑤ 號(hào)按鍵為 5A 保險(xiǎn)絲。 5)按動(dòng) ① 打開電源開關(guān)，此時(shí)裝置處于待機(jī)狀態(tài)，電源指示燈 ② 亮。其余工作燈滅。 37