【正文】 在實現(xiàn)遠程控制功能時，系統(tǒng)根據(jù)振鈴檢測，完成模擬摘掛機，通過通 DA轉換器行、列計數(shù)器發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)總線緩沖器信號音突發(fā)選通電路控制邏輯撥號音抑制濾波器高阻濾波器低阻濾波器數(shù)字鑒頻與碼變換控制寄存器A控制寄存器B振蕩器偏置電路控制邏輯監(jiān)控邏輯接收數(shù)據(jù)寄存器輸入輸出控制器狀態(tài)寄存器（1 4 ）D 0（1 5 ）D 1（1 6 ）D 2（1 7 ）D 3（1 9 ）CI/GT0（1 8 ）EC0（5 ）VSS（4 ）VREF（2 0 ）VDD（6 ）O S C 1（7 ）O S C 0（3 ）G S（1 ）I N （2 ）I N +（8 ）D T M F 0中斷邏輯（1 2 ）C P（1 0 ）/ C S（9 ）R / W（1 1 ）R S I I N +I N GSV R e fV S SO S C 1O S C 2T O N ER / / W/ C SV D DS t / G TE S TD3D2D1D0/ I R Q / C P2R S 0J1M T 8880C1100 nFC4100 nFC3100 nFC747n FC210n FY1 9545M H zR310KR1100 KR2100 KR4374R710R5V D D1 2I N CI N + V D DG N D O U TJ P 1L M 386P 0. 22P 0. 23P 0。當單片機檢測到警情 時，經(jīng) MT8880 的 D0~D3 引腳向其內(nèi)部 數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器發(fā)送預先設置的二進制數(shù)字信息（即用戶預設的電話號碼）。其內(nèi)部結構如圖 所示。整合了收發(fā)功能的 MT8880 的結構包括一個帶有可變增益的內(nèi)部放大器的高性能 接收器、一個帶有脈沖計數(shù)器的發(fā)射器和一個可以訪問 MT8880 內(nèi)部的寄存器的標準的 微 機 接口 。圖 模擬摘掛機電路 第 三 章 系統(tǒng)硬件設計 19 在雙音頻群模式下 DTMF 信號可以通過精確的時序被發(fā)送出去。 DTMF 信號的接收部分采用 DTMF 信號接收單片機 MT8870 的工業(yè)制造標準； 發(fā)送部分采用開關電容進行 D／ A 轉換發(fā)送高精度、低畸變的 DTMF 信號。 MT8880 是一個帶有呼叫處理濾波器的單片 DTMF 信號收發(fā)器。交換機可以解碼這些頻率組合并確定所對應的按鍵雙音多 頻信號（ DTMF），在智能家居系統(tǒng)中為了實現(xiàn)遠程控制和自動撥號報警功能 要求系統(tǒng)既能檢測并識別電話線上傳來的雙音頻信號，又能發(fā)送相應的雙音頻信號，因此在系統(tǒng)中需進行 DTMF 編解碼。雙音多頻的撥號鍵盤是 44 的矩陣，每一行代表一個低頻，每一列代表一個高頻。由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含 4 個頻率。 R1Q 312N 2 22 2K1R E L A Y S P S TD1I N 4 00 7T1T R A N S 1R2300V C CM1L I N E 1L I N E 2P 0. 31 （ 3） DTMF DTMF（ Dual Tone Multi Frequency），即雙音多頻，電話系統(tǒng)中電話機與交換機之間的一種用戶信令，通常用于發(fā)送被叫號碼，其具有很強的抗干擾性能，因此被廣泛用于通信網(wǎng)中。因為 R2 的電阻為 300Ω，使回路電流變大，控制電路向交換機發(fā)出模擬摘機的信號，交換機響應摘機信號，完成電話線路接通。摘掛機 指 令由 ARM 單片機通過使 口變?yōu)楦唠娖綄崿F(xiàn)。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)槭畮讏D 振鈴檢測電路 第 三 章 系統(tǒng)硬件設計 18 伏的直流，完成接續(xù)。在掛機狀態(tài)下，其漏電流 ≤5μA。為了使振鈴信號音輸出很好的方波波形，計算后選取 R=310kΩ， C4=100μF， τ=1s。 1234D1U14 N 2 5C10 .4 7 u FC20 .4 7 u FC30 .6 8 u FC41 0 0 u FR11KR210KR310KR45 .6 KD1I N 4 0 0 7+ 5 VL I N E 1L I N E 2P 0 . 6 _ C A P 0 .2 振鈴信號通過 4N25 的 4 腳輸出振鈴正弦波， R3 和 C4 共同組成濾波電路對輸出信號進行濾波，輸出的方波信號被發(fā)送到 中心控制 單片機 LPC2138 的 進行計數(shù)。 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 沒有電氣上的聯(lián)系 ，輸入電信號加于發(fā) 光二極管上，輸出信號由光敏三極管輸出 。振鈴檢測電路的原理圖如圖 所示 。振鈴以 5 秒為周期，即 1 秒送， 4 秒 斷。當用戶被呼叫時，電話交換機發(fā)來鈴流信號。在其硬件電路設計中 包括振鈴檢測 圖 89C51 和 ROK101007 的接 口電路原理圖 圖 LPC2138 和 ROK101007 的接口電路原理圖 第 三 章 系統(tǒng)硬件設計 17 電路 、模擬摘掛機 電路 、 DTMF編解碼及發(fā)送 電路等。用戶也可通過電話 或者編輯短信 對家居系統(tǒng)進行遠程控制。 P S E N29X T A L 218A L E30P 3. 7/ R D17P 3. 6/ W R16P 3. 5/ T 115P 3. 4/ T 014P 3. 3/ I N T 113P 3. 2/ I N T 012P 3. 1/ T X D11P 3. 0/ R X D10P 2. 7/ A 1528P 2. 6/ A 1427P 2. 5/ A 1326P 2. 4/ A 1225P 2. 3/ A 1124P 2. 2/ A 1023P 2. 1/ A 922P 2. 0/ A 821V C C40R S T9X T A L 119EA31P 0. 7/ A D 732P 0. 6/ A D 633P 0. 5/ A D 534P 0. 4/ A D 435P 0. 3/ A D 336P 0. 2/ A D 237P 0. 1/ A D 138P 0. 0/ A D 039P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78G N D20J189C 51Y11. 0592M H zC130p FC230p FV D DV D DV C C .10V C CCNG N DG N DG N DG N DG N DA N TNCNCNCNCNCNCI 2C D A T AI 2C C L K 2T X DR X DR T SC T SD E T A C HW A K E U PD+DP C M I NP C M O U TP C M S Y N CP C M C L KR E TJ2R O K 1010 07V C C 家庭對外通信模塊 家庭對外通信模塊， 是通過電話線 或者 GSM[18]模塊 與 外界 聯(lián)系。 第 三 章 系統(tǒng)硬件設計 16 V C C .10V C CCNG N DG N DG N DG N DG N DA N TNCNCNCNCNCNCI 2C D A T AI 2C C L K 2T X DR X DR T SC T SD E T A C HW A K E U PD+DP C M I NP C M O U TP C M S Y N CP C M C L KR E TJ1R O K 10 10 07V D D P 0. 9_ R xD 1P 0. 8_ T xD 1P 0. 10 _R T S 1P 0. 11 _C T S 11234J2L P C 21 38P 0. 9_ R xD 1 P 3 4P 0. 8 T xD 1 P 33P 0. 10 R T S 1 P 3 5P 0. 11 C T S 1 P 3 6 而在與 89C2051連接時，我們用 TXD和 RXD用于數(shù)據(jù)流的傳輸，而單片機的 RTS和 CTS相連，來控制數(shù)據(jù)流。 ROK101007藍牙模塊的 UART接口符合工業(yè)標準 16C450，支持多種波特率，提供四個 信號 TXD、 RXD、 RTS和 CTS，均按照 null modern方式連接 ，其中 TXD和 RXD用于數(shù)據(jù)流傳輸， RTS和 CTS用于數(shù)據(jù)流控制 [17]。在終端探測單元，藍牙模塊和單片機之間通過串口輸入 HCI指令實行數(shù)據(jù)通信。 圖 構框圖和管腳排列 [18]。它的 VCC電源典型值為 。該藍牙模塊是由基帶控制器、快閃式存儲 圖 紅外發(fā)射模塊學習狀態(tài)原理圖 第 三 章 系統(tǒng)硬件設計 15 器、 PBA313 01/2無線電收發(fā)器 3個芯片組成。在本系統(tǒng)中 ， 我們應 用愛立信公司的 ROK101007作為通信模塊。 遙控器紅外線接收頭信號處理控制模塊 家庭內(nèi)部通信模塊 家庭內(nèi)部通信 模塊主要是應用無線 通信 技術中的藍牙 技術 來代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的 有線傳輸， 即將藍牙模塊嵌入到智能家居系統(tǒng)中。學習完畢后 ，就可以應用。先讓系統(tǒng)自己 “學習 ”家用電器的紅外波 遙控信號 ，其工作原理圖如圖 所示。 為了進一步滿足用戶的需求我們可以對這部分電路進行改進和擴展，加上紅外發(fā)射模塊，那么就可以模擬遙控器控制家用電器，例如可以調(diào)整空調(diào)的溫度、模式或者選擇電視機不同的頻道。一般根據(jù)產(chǎn)品手冊上提供的數(shù)據(jù)作為參考， 在 參考值 （ 48Ω） 的 1 倍到 10 倍間選取 ，然后經(jīng)過試驗波形來分析確定。 在上述電路中電阻 R1 的選擇至關重要， 它 影響著 4N25 開通與關閉的性能。當有警情時 和 變?yōu)楦唠娖?，單片機則通過 TXD 和 RXD 發(fā)送報警信號，經(jīng)藍牙模塊傳輸?shù)?中心控制 制器。其電路圖如圖 所示。 中心控制 模塊通過家庭對外通信模塊 撥打用戶事先設置好的電話號碼，電話接通后，通過語音芯片播放預先錄制好的報警錄音，連續(xù)播放三遍，每一遍中間加1s 的延遲。報警電路的電路原理圖如圖 所示。人體發(fā)射的 10 m? 左右的紅外線通過菲尼爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。 下面我們以紅外傳感器為例，介紹一下防盜報警電路的設計。具體來 講 就是將處理過的傳感器的信號，送到分控制器 89C2051 的 I/O 口，單片機根據(jù)檢測到的口線值 生成報警信息，通過家庭內(nèi)部通信發(fā)送至 中心控制 模塊 。 S1S W P BS2S W P BS4S W P BS5S W P BS3S W P BS6S W P BV D D VR110KR210KR310KR410KR510KR610KP 0. 16 _E I N T 0P 0. 17 _C A P P 0. 18 _C A P P 0. 19 _C A P P 0. 20 _E I N T 3P 0. 21 _C A P 家庭安全防范模塊 家庭安全防范模塊又稱為家庭安防，是利用不同 的 傳感器， 例如， 煙霧傳感器、煤氣傳感器、紅外傳感器、門磁和窗磁 等 對家庭內(nèi)部環(huán)境 參量 進行監(jiān)控。當沒有按鍵按下時，口線的值為 1；當有按鍵 按下時，其對應的口線的值為 0，控制器通過查詢對應 I/O 口的值，來判斷按鍵是否按下。 C2104C4104C1 uFC3 uFV i n1GND2V o ut3U1S P X 1117 M 3 3. 3B k 9VL12uFL322u HL210u H116R 1A3KC5104V D D V 3 .3A (a) B k 9 VC9104C 1 1104C84 .7 u FC 1 04 .7 u FV i n1GND2V o u t3U2L M 7 8 L 0 55V (b) C63 0 p