【正文】 0 家用電器控制電路 電路工作原理 該系統(tǒng)的目的是通過電話遙控，控制不同的 電器的電源的通斷，在本裝置中一共有 5 路電器可以控制。 1 182 173 164 155 146 137 128 119 10I N +I N GSU r e fICICO S C 1O S C 2U s sU ddS T / G TE S TS T DQ3Q2Q1Q0T O EM T 8 87 0 圖 8 MT8870管腳封裝圖 MT8870 解碼表 信 號(hào)在 MT8870 內(nèi)需經(jīng)過濾波、放大、高低頻分離，再經(jīng)過數(shù)字處理轉(zhuǎn)化為與DTMF 信號(hào)相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼。 TOE 為低電平時(shí) Q1~Q4 引腳為高阻態(tài)。 DTMF 信號(hào)解碼為 4 位二進(jìn)制碼，由 Q1~Q4 直接輸出， 如按下電話? 1?號(hào)鍵 ,則電話線上就有高頻 1200HZ 和低頻 697HZ 的 DTMF信號(hào) .此信號(hào)進(jìn)入 MT8870 進(jìn)行解碼，解碼的結(jié)果由 Q Q2， Q Q4，輸出， MT8870輸出結(jié)果與電話按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表格所示。 DTMF 信號(hào)通過IN－端輸入 MT8870,GS 引腳接反饋電阻對(duì)輸入的 DTMF 信號(hào)進(jìn)行放大， OSC1 和OSC2 引腳之間接一個(gè) 的晶振，產(chǎn)生 DTMF 信號(hào)雙音對(duì)中各單音比較信號(hào)。 電路圖設(shè)計(jì) 雙音頻 DTMF 解碼電路設(shè)計(jì)如圖 4所示。一般常用的電話雙音頻編解碼集成電路有 8870、 8880、 8888等，經(jīng)過反復(fù)論證比較，我決定使用雙音頻解碼集成片 MT8870來完成此功能模塊。使用集 成電路不但外圍電路簡(jiǎn)單，而且可靠性強(qiáng)。 此部分是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性。輸入的 DTMF 信號(hào)經(jīng)MT8870 解調(diào)后， 在 STD 端產(chǎn)生一個(gè)控制輸出信號(hào)，該信號(hào)與單片機(jī) AT89C2051的外部接口 相連。 MT8870 信號(hào)接收器可把 DTMF 信號(hào)變?yōu)閱纹瑱C(jī)可以識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，來識(shí)別每一個(gè)按鍵。 DTMF 雙音多頻信號(hào)是目前在按鍵電話（固定電話，移動(dòng)電話），程控交換機(jī)及無線通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種信號(hào)。 1 202 193 184 175 166 157 148 139 1210 11R X D / P 3 . 0T X D / P 3 .1X T A L 2X T A L 1I N T 0 / P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3T 0 / P 3 . 4T 1 / P 3 . 5G N DV P PP 3 .7P 1 .0 / A I N 0P 1 .1 / A I N 1P 1 .3P 1 .2P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7V C CA T 8 9 C 2 0 5 1 圖 7 AT89C2051管腳封裝圖 雙音頻 DTMF 解碼電路 電路工作原理 DTMF 解碼，接收電路使用 DTMF 解碼集成電路 MT8870。（ 16）軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。（ 14）兩級(jí)加密位。（ 12） 128x8bit 內(nèi)部 RAM。（ 10） 6 個(gè)中斷源。（ 8）可編程 UARL 通道。（ 6）可直接驅(qū)動(dòng) LED 。（ 4）時(shí)鐘頻率 024MHZ。 (2)15 個(gè)雙向 I/O口。省電模式中，片內(nèi) RAM 將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。 AT89C2051 是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有 20 個(gè)引腳， 15 個(gè)雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，其中 P1是一個(gè)完整的 8位雙向 I/O口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。 AT89C2051 是一種廉價(jià)的高性能通用型單片微控制器，俗稱單片機(jī)，為雙列直插式 20 腳封裝。 電路圖設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)摘掛機(jī)控制電路如圖 3 所示。 74LS273 的輸入端 D0D7能接受輸入信號(hào)的必要條件是CLK 端有正跳變出現(xiàn)，這 必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：其一是 DTMF 解碼器的 STD 端須為高電平，也就是遙控發(fā)送端有 DTMF 信令送到；其二是 AT89C2051 的 必須送出一個(gè)由? 0?變到? 1?的跳變信號(hào)。若清零端 CLR 加以低電平，則器件復(fù)零， Q0Q7輸出全為零，若清零端為高電平，則每當(dāng)觸發(fā)端 CLK 有一個(gè)電平的上跳變時(shí)（從? 0?變到? 1?的瞬間），輸入端 D0D7 的狀態(tài)就會(huì)被鎖存到器件內(nèi)并從 Q0Q7輸出，只要 CLK 端不再觸發(fā)，這一狀態(tài)就會(huì)被永遠(yuǎn)記住。但由圖中可知， 并沒有直接接到 T1...... 并沒有直接接到 T5，而是隔了一片集成塊 74LS273。若 =0，則 J1釋放 ......若 =1,則能使 T5導(dǎo)通，繼電器 J5 吸合 。 掛機(jī)命令的執(zhí)行信號(hào)是從 輸出的，當(dāng) =1 時(shí)， T7 截止，繼電器釋放，即實(shí)現(xiàn)了?模擬掛機(jī)?。 R3R1R2C3C1C2D1J K aJ K bBR6R7D2C8G4V c c 圖 2 振鈴檢測(cè)電路 摘掛機(jī)控制電路 電路工作原理 AT89C2051 首先從 檢測(cè)與門 G4 的輸出 ,G4 每輸出一個(gè)正脈沖，電話振鈴一聲； 必須檢測(cè)到 8 個(gè)正脈沖信號(hào)時(shí)，才從 送出低電平使三極管 T7導(dǎo)通，于是繼電器 JK吸合使兩對(duì)常開觸點(diǎn) JKa 和 JKb 閉合，并使 500 歐電阻〈與小音頻變壓器繞組串聯(lián)〉被接入電話線，實(shí)現(xiàn)了?模擬提機(jī)?。 正脈沖信號(hào)可以直接輸出至單片機(jī)的中斷計(jì)數(shù)器輸入口，完成整個(gè)振鈴音檢測(cè)和計(jì)數(shù)的過程。 3V 的正弦波，電壓有效值為 90177。當(dāng)電容上電壓充到開門電平時(shí)，與門 G4輸出高電平并由 AT89C2051 的 檢測(cè)，每振鈴一次，門 G1輸出一次高電平即一個(gè)正脈沖。當(dāng)用戶呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)來振鈴信號(hào)， 89C2051 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)摘掛機(jī)控制開關(guān)電路， DTMF 信號(hào)譯碼電路，鈴流檢測(cè)電路和語音提示電路等電路設(shè)備。 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 振鈴檢測(cè)電路 電路工作原理 振鈴檢測(cè)電路由光耦 LE 以及門電路 G4等元件組成。詳細(xì)部分將在下面的設(shè)計(jì)中具體介紹。本單元可以利用查表方式，也可以用簡(jiǎn)單的語句，稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的語句 實(shí)現(xiàn)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)密碼檢測(cè)的功能。本單元可以在系統(tǒng)初始化的時(shí)候，在單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器的內(nèi)部開辟一塊空間放置密碼。本單元可以使用 AT89C51 的兩個(gè)計(jì)數(shù)器 的外部中斷方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)音的計(jì)數(shù)。 軟件部分的設(shè)計(jì)由以下幾個(gè)模塊構(gòu)成。通過分析比較 給定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)各個(gè)時(shí)間片的脈沖個(gè)數(shù)分布情況 ,可以判別出信號(hào)音的類型。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ,節(jié)約硬件成本 ,提高信號(hào)音檢測(cè)的準(zhǔn)確性與靈敏度 ,本系統(tǒng)不采用通常的信號(hào)音檢測(cè)硬件模塊進(jìn)行檢測(cè) ,而是采用軟件實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)音的智能檢測(cè)。根據(jù)電話通信信令 ,在電話通信過程中 ,使用某些特定頻率音的不同斷續(xù)組合來指示通信進(jìn)程。 (3)在初始化最后要啟動(dòng)模擬通道校準(zhǔn)功能并確保校準(zhǔn)完成 。 (2)MT8870 的時(shí)鐘頻率寄存器應(yīng)在芯片上電后第一個(gè)進(jìn)行設(shè)置。而 MT8870能否及時(shí)檢測(cè)到 DTMF信號(hào)并正確譯碼出該信號(hào)對(duì)應(yīng)的主叫號(hào)碼 ,與 LE78D11 的初始化密切相關(guān)。在整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)中 ,利用 DTMF 解碼器對(duì)用戶通過電話輸入的 DTMF 號(hào)碼進(jìn)行檢測(cè)是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。 如果有人在默認(rèn)的振鈴 次數(shù)之前接聽電話，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。按入遙控命令，按? 1?，? ?表示第一路開，按? 1?，? *?表示第一路關(guān) ......依次類推，共可操作 5路設(shè)備，每個(gè)操作命令結(jié)束時(shí)均能聽到約 1秒的音樂聲作為確認(rèn)信號(hào)。以上操作即實(shí)行?模擬提機(jī)?接通電話。經(jīng)譯碼輸出的四位二進(jìn)制數(shù)從單片機(jī)的 I/O 口輸入，單片機(jī)對(duì)讀入的二進(jìn)制數(shù)與預(yù)置的密碼進(jìn)行比較，如果所撥的密碼與預(yù)置的相同，則發(fā)出?請(qǐng)輸入操作碼，并按 字鍵加以確認(rèn)?的提示音，如果所撥的密碼與預(yù) 置的不同，則發(fā)出?對(duì)不起，你撥的密碼不正確，請(qǐng)核對(duì)密碼后重新輸入，掛機(jī)請(qǐng)按‘ *’字鍵確認(rèn)?的提示音。本裝置如果檢測(cè)到振鈴八次，即八次響鈴后無人接，自動(dòng)摘機(jī)，進(jìn)入密碼檢測(cè)，輸入正確后選擇被控制電器，然后輸入開或關(guān)進(jìn)行遙控電器，完成后返回。 本裝置并聯(lián)于電話機(jī)的兩端，不會(huì)影響到電話機(jī)的正常使用。其中包括 振鈴檢測(cè)電路，摘掛機(jī)控制電路，雙音頻 DTMF 識(shí)別電路，以及家電的控制電路等部分組成。利用該裝置 ,用戶可以通過任意一部雙音頻電話隨時(shí)開關(guān)、檢查家里電器的使用情況 ,而且當(dāng)用戶要下班時(shí) ,還可以通過電話 ,提前打開空調(diào)、電飯鍋等。適用于家庭、企事業(yè)單位、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、商店等場(chǎng)所，利用手機(jī)或固定電話就能實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的控制和運(yùn)行狀態(tài)查詢 . 電話遙控和常規(guī)的遙控方式相比 ,不需進(jìn)行專門的布線 ,不占用無線電頻率資源 ,避免了電磁污染 ,而且由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng) ,可以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)?；趩纹瑱C(jī)的智能電話控制系統(tǒng)，借助公共電話網(wǎng)絡(luò)，操作者可在語音提示下實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的可靠控制。 基于無線尋呼的遙控方式利用了現(xiàn)有的尋呼頻率資源，雖然遙控距離不受限制，但可靠性差，如處于信號(hào)弱區(qū)域內(nèi)的通信設(shè)備 ,就無法實(shí)現(xiàn)控制。勿容置疑，這些裝置為滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的需要，帶來了便利。 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高 ,越來越多的家用電器進(jìn)入了百姓的生活 ,給大家?guī)砹撕芏嗟姆奖愫拖硎?,同時(shí)隨著電話在家庭中的普及 ,利用電話 實(shí)現(xiàn)家用電器遙控是未來的發(fā)展方向。在該作品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能擴(kuò)展是很方便的。設(shè)計(jì)為突出電話遙控的信息反饋功能，并使產(chǎn)品達(dá)到非常高性價(jià)比。本次設(shè)計(jì)正是針對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行了較大改進(jìn)，采取單片機(jī)智能控制，利用不同的提示音達(dá)到對(duì)于不同操作的提示及對(duì)受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。操作者可以通過各種提示音即時(shí)了解受控對(duì)象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行進(jìn)一步的操作。 電話屬雙工通信手段。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(jìn)行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距 離基本不受限制。因此也存在距離問題，應(yīng)用范圍有限?，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。無線電遙控既是利用無線電信號(hào)對(duì)被控物體實(shí)施遠(yuǎn)距離控制?，F(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機(jī)和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。進(jìn)十年來，中國(guó)的固定電話業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長(zhǎng)。 Longdistance 1 緒 論 21 世紀(jì)是信息時(shí)代，各種電信新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步。 Controller。振鈴檢測(cè) 。 本裝置適用于家庭、企事業(yè)單位、商店等場(chǎng)所 ,操作簡(jiǎn)單方便 ,系統(tǒng)性能可靠 ,是未來很有發(fā)展前景的科技產(chǎn)品 . 關(guān)鍵詞 :AT89C51 單片機(jī) 。對(duì)?振鈴檢測(cè)、模擬摘掛機(jī)控制、雙音頻解碼，語音提示及家用電器控制?等電路作了詳細(xì)的說明。 河南科技學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目： 基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 蔡成銳 所在院系： 機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù)教育 導(dǎo)師姓名： 孔曉紅 完成時(shí)間： 2021 年 5 月 24 日 目錄 1緒論 ............................................................................................................................. 5 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 ............................................................................................................. 6 硬件功能分析 ................................................................................................. 6 軟件模塊分析 ................................................................................................. 8 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 9 振鈴檢測(cè)電路 ..........................................................