【正文】 而且培養(yǎng)了吃苦耐勞、鍥而不舍的專研精神以及相對應(yīng)的團隊意識，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)計活動當(dāng)中得到了體現(xiàn)，而且也很好的教 育了我。 實踐能力得到了提高和在實踐過程中積累了一些經(jīng)驗。這些能力將會在以后的工作和學(xué)習(xí)中發(fā)揮不可估量的作用。我還體會到了所學(xué)專業(yè)理論知識的重要性，所謂的博觀而約取，厚積而薄發(fā)正是這個道理，知識掌握得越多，設(shè)計得就更全面、更順利、更得心應(yīng)手。 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計既是對大學(xué)所學(xué)知識的總結(jié)和運用，更是一次創(chuàng)造性的實踐活動。我想應(yīng)該從以下幾個方面： 優(yōu)化單片機的端口分配，使整個系統(tǒng)的運行更協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)既可作為嵌入部分，亦可作為獨立部分使用。經(jīng)過有計劃的對相關(guān)知識的學(xué)習(xí)、強化，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)計和部分軟件程序的編寫。 結(jié)論 本課題是圍繞單片機控制技術(shù)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用而開展的，重點著重于“智能化”和“開放性”。 利用 38譯碼器的 STA、 STB和 STC還可以進行級聯(lián)擴展為 24線譯碼器，若外接一個反向器還可以級聯(lián)擴展成為 32線譯碼器 ,從而實現(xiàn)對更多的外部受控設(shè)備進行有效控制的可能。如果選中的是中斷方式，當(dāng)延時控制標(biāo)志位復(fù)位時， IRQ/CP端將變?yōu)榈碗娖?，?CPU發(fā)送中斷請求，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)。 MT8888 提供了一個標(biāo)準(zhǔn)的微處理器總線接口，可以直接與 MCS51 系列微機接口。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)。例如：單片機控制電器數(shù)量的增加，此部分充分應(yīng)用了單片機外圍接口擴展技術(shù)或者加 3－ 8譯碼器。一般要求每 10片左右的集成電路增加一個 10uF的充放電電容。對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。 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題。一般要求，信號在電路板上傳輸?shù)你~膜線越短越好，過孔數(shù)目越少越好。 為增加系統(tǒng)抗電磁干擾能力應(yīng)該采取以下措施： 選用時鐘頻率低的微控制器。 用戶可以在一次“通話”中同時控制幾個電器。 系統(tǒng)使用說明 本系統(tǒng)使用起來非常方便，下面就系統(tǒng)使用流程圖做一下簡單的使用方法介紹： 首先用戶把本裝置的信號線并聯(lián)在電話線的兩端，插上電源線，打開電源開關(guān)，本裝置自動復(fù)位，就能正常工作了。通過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)行開機、關(guān)機等操作。 第 1 章 系統(tǒng)應(yīng)用 系統(tǒng)的應(yīng)用前景 隨著我國信息事業(yè)的持續(xù)、快速發(fā)展 ,通信基礎(chǔ)設(shè)施日臻完善 ,固定電話、移動電話用戶總數(shù)接近兩億。為了簡單表示，在這里只寫出了控制一路電器的控制子程序，其它子程序都相似，不再累述。根據(jù)普通人耳的反應(yīng)頻率為 20Hz至 20KHz的范圍，而 CCITT 規(guī)定的電話話音信號的頻率范圍是 300Hz至 3400Hz，所以在本功能單元的發(fā)聲頻率定為 500Hz和 1000Hz兩種。下面就整體設(shè)計以及每個單元功能模塊分別進行說明。硬件單元電路設(shè)計包括的六部分是：振鈴檢測電路、模擬摘掛機電路、雙音頻解碼、信號音提示電路、音頻放大電路、電器控制電路。設(shè)計采用控制帶有繼電器的電源插座來實現(xiàn)對家電的最終控制，諸如電飯煲、熱水器、空調(diào)之類的電器只需插上插頭，主控單片機即可通過控制插座中各繼電器來控制電器電源的通斷。這八位數(shù)據(jù)連接八個反向器進行整流隔離，然后連接 D觸發(fā)器進行數(shù)據(jù)鎖存。利用 LM386低壓音頻功率放大器， LM386是為低壓用戶設(shè)計的功率放大器，內(nèi)部增益為 20倍，在 1腳和 8 腳接電阻和電容時，可使增益增加到 200倍，用途廣泛，使用方便，外接元件數(shù)目較少，本系統(tǒng)的音頻放大電路如圖 3－ 9所示。 (本電路重點在于耦合變壓器 T1(參看模擬摘掛機電路 )的選取。由此可知準(zhǔn)確檢索的關(guān)鍵在于正確檢測到每一段的 EOM結(jié)束標(biāo)志。為盡量節(jié)省 I/O口線，采用了 M1和 M6相結(jié)合的方法實現(xiàn)對 ISD2590操作，將所需的語音通過開始 /暫停按鈕一段一段從話筒錄入芯片，只需記住各段的序號即可。CI/GTO 為控制輸入端 /時間監(jiān)測輸出端 。 表 3－ 5 電話鍵盤按鍵與 DTMF 信號的對應(yīng)關(guān)系 電話鍵 盤按鍵 高頻組 (Hz) 1209 1336 1477 1633 低頻組 (Hz) 697 1 2 3 A 770 4 5 6 B 852 7 8 9 C 941 * 0 D MT8870 芯片介紹：實現(xiàn) DTMF解碼的芯片是 MT8870，它是 MITEL公司生產(chǎn)的 ,為 CMOS電路 ,DIP封裝。設(shè) v(t)為 DTMF信號， vl(t)和 vh(t)分別代表選自低頻組和高頻組的兩個信號，它們之間滿足關(guān)系 v(t) = vl(t) + vh(t) = Asinω lt + Bsinω ht。其解決辦法是，將 CID端接與非門的一端輸入，與非門的另一輸入端接一不定電平端 P。而無效的雙音頻信號（電話線路雜音、人們的語音信號等）是不會引起 MT8870的 CID端變化的。 其中， A， B， C， D 4個按鍵常被當(dāng)作 R/P， REDIAL， HOLD， HANDSFREE等功能使用。 圖 3－ 3 模擬摘掛機電路 根據(jù)設(shè)計原理， 原器件選取如下： IC1是光控三極管，其中 T1三極管是起對單片機控制信號的放大作用， D1是摘機指示燈，取 5mm綠色發(fā)光二極管； R1是摘機指示燈限流保護電阻，取 220Ω； L1是變壓器感應(yīng)變壓輸出； C1起對電話線電壓積累作用； R2是三極管限流電阻，取 2kΩ； D2二極管是起繼電器反向保護的作用，取 4001； J1是繼電器控制開關(guān)，取 JRC 4001F(DC5V)； R3是摘機電阻，取 200Ω； 雙音頻解碼電路 原理簡介：雙音多頻 DTMF信號解碼電路采用 MT8870芯片。摘掛機信指令由單片機通過使 TXD/ 口變?yōu)楦唠娖綄崿F(xiàn)。在掛機狀態(tài)下，其漏電流≤ 5μ A。 振鈴信號通過光耦 4N25的 4腳輸出振鈴正弦波， R2 和 C2 共同組成濾波電路，信號到了開關(guān)三極管 T1 的基極就變成了方波。在本電路檢測鈴流信號時，以五次鈴響為準(zhǔn)，即五次振鈴后無人摘機，便由單片機控制自動模擬摘機，振鈴檢測電路設(shè)計如圖 3－ 1所示。振鈴信號為 25177。系統(tǒng) 的總體可行性設(shè)計包括：硬件電路和軟件模塊，硬件電路的分析主要是振鈴檢測電路、模擬摘機電路、雙音解碼電路、語音提示電路、控制部分電路等部分的分析；軟件模塊的分析包括：初始化、信號音（流鈴）計數(shù)、密碼檢測、信號分析處理。 密碼檢測 本單元可以在系統(tǒng)初始化的時候，在單片機內(nèi)部的存儲器的內(nèi)部開辟一塊空間放置密碼。 用戶信令解釋功能：對收到的用戶信號，系統(tǒng)按照軟件設(shè)定加以解釋，并決定對語音提示電路尋址，播放相應(yīng)的系統(tǒng)提示音，實現(xiàn)用戶和電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)間的交互操作，或者對外部受控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動信號。芯片設(shè)計是基于所有操作必須由微控制器控制，操作指令可通過串行通信接口（ SPI 或 Microwire）送入，芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存貯在片內(nèi)閃存中，因此能夠非常真實，自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)及效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成 的量化噪聲和“金屬聲”。有 10 個地址輸入端，尋址能力可達(dá) 1024 位；最多能分 600 段；設(shè)有 OVF（溢出）端，便于多個器件級聯(lián)。 CPU 從 P1 口讀入數(shù)據(jù)，去掉高四位后將數(shù)據(jù)保存于內(nèi)部 R7 寄存器單元，并對讀入的數(shù)值進行判斷，從而得到遠(yuǎn)程控制者的輸入 命令。經(jīng)過專用集成電路的解碼，信號轉(zhuǎn)換成為不同的碼制信號，可以直接被單片機讀取。 控制部分電路 本單元電路主要是由反向電路、 D 觸發(fā)器和繼電器 等控制電路組成，電路不是很復(fù)雜，只是通過單片機控制多路繼電器的開關(guān)即可，常用的電路已經(jīng)很成熟可以直接應(yīng)用。振鈴以 5 秒為周期，即 1 秒送， 4 秒斷。 振鈴檢測電路 當(dāng)用戶被呼叫時，電話交換機發(fā)來鈴流信號。 模擬摘機電路 因為程控電話交換機對電話摘機的響應(yīng)是電話線回路電流突然變大為約 30mA 的電流，交換機檢測到回路電流變大就認(rèn)為電話機已經(jīng)摘機。 （ 4） EA/Vpp：內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源 ； ①． EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端； ②． Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，施加編程電源 Vpp。 C51 單片機引腳功能介紹： 單片機的 40 個引腳大致可分為 4 類：電源、時鐘、控制和 I/O 引腳。 綜上所述，本設(shè)計的信號 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)。 系統(tǒng)總體設(shè)計分析 根據(jù)電話遠(yuǎn)程智能遙控系統(tǒng)的具體設(shè)計要求： 通過電話網(wǎng)對異地的電器實現(xiàn)控制（開 /關(guān)）； 控制器可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機； 控制器設(shè)置密碼校驗； 設(shè)計的此系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊： 鈴音檢測、計數(shù)； 自動摘掛機； 密碼校驗； 在線修改密碼 雙音頻信號解碼； 輸入信息分析； 控制電器開關(guān)； 電器狀態(tài)查詢； 忙音檢測； 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，結(jié)合實際情況對具體的單元功能模塊作出軟件 或硬件上的不同分工，具體如下： 理論上交換機所發(fā)出的各種信號音都可以通過軟件編程而識別，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，從而完成信號音識別。即當(dāng)中央控制單元接收到振鈴信號后，便發(fā)出摘機信號，通過模擬摘掛機電路實現(xiàn)模擬摘機。本系統(tǒng)使用最簡單的電路、最可靠的電路芯片實現(xiàn)了完善的功能。語音提示電路受單片機的控制產(chǎn)生相應(yīng)的提示音提示，并通過反饋電路反饋至電話外線。其中包括鈴流檢測、摘掛機控制、忙音檢測、雙音頻 DTMF 識別，及語音提示電路。 電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)接收遠(yuǎn)端發(fā)送來的 DTMF信號 ,并對其進行解碼 ,解碼后的信號再由中央處理單元采集處理 ,為了方便用戶使用 ,系統(tǒng)設(shè)計了語音提示界面 ,電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)一般工 作在無人值守環(huán)境 ,所以應(yīng)具有自動摘掛機功能、復(fù)位功能；為了符合智能化要求 ,系統(tǒng)采用AT89C51 作為中央處理器。操作者可以通過各種提示音即時了解受控對象的有關(guān)信息，從而進行進一步的操作。 電話遙控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。然而當(dāng)今大多數(shù)家庭仍然使用的是傳統(tǒng)家用電器，本文主要設(shè)計一種可以遠(yuǎn)程控制傳統(tǒng)家電的電話控制系統(tǒng)。利用遙控方式可使主人很方便地在異地提取留言信息；在各路終端上接上傳感器即可實現(xiàn)對環(huán)境聲響的監(jiān)聽；接上自動撥碼電路可定時將預(yù)定信息轉(zhuǎn)至主人傳呼機或特定電話，從而達(dá)到定時提醒主人的目的。故未對電話裝置的其他功能進行進一步的擴展，而且所有使用的集成電路和其它元器件都盡量選擇高性價比的。 本文介紹了一種電話遠(yuǎn)程控制技術(shù)。因此也存在距離問題，應(yīng)用范圍有限。無線電遙控既是利用無線電信號對被控物體實施遠(yuǎn)距離控制。 1997 年 8 月局用電話交換機總?cè)萘客黄?1 億門，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位， 2022 年 7 月固定電話用戶總數(shù)突破 2 億戶。該系統(tǒng)設(shè)計實用，功能靈活多樣，可靠性高，操作方便，可以廣泛地應(yīng)用于家庭或者其它場所的智能控制。該系統(tǒng)是以 AT89C51 為核心、利用現(xiàn)有的個人通信終端 ,實現(xiàn)基于 PLMN(陸基移動通信網(wǎng) )和 PSTN(公用電話交換網(wǎng) )的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) (ITRCS),以 CCITT（國際電報電話咨詢委員會）及我國標(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 ,振鈴信號 ,回鈴音信號等 )作為系統(tǒng)控制命令 ,以 PLMN與 PSTN通信網(wǎng)作為傳輸介質(zhì) ,使用者可以在遠(yuǎn)端利用固定電話或移動電話發(fā)送 DTMF 雙音多頻 信號 ,實現(xiàn)對近端電器設(shè)備的實時遠(yuǎn)程控制。 關(guān)鍵詞 AT89C51；遠(yuǎn)程電話控制； DTMF；智能家電 The Telephone Remote Control System for Household Electronic Appliance Base on The Microcontroller Abstract The article designed the remote telephone control system which based on microcontroller AT89C51. Basing on the PLMN and PSTN, the system which uses the core controller Singlechip microputer AT89C51 realizes longdistance control household appliances. The telephone control system (ITRCS) which uses the telephone convert and voice information receives DTMF co