【正文】 電源電路31 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)、DTMF解碼芯片MT8870和語音芯片ISD2560組成。其中包括鈴流檢測、摘掛機(jī)控制、雙音頻DTMF識別、語音提示電路及電器控制。系統(tǒng)的功能以確定設(shè)計具體要求如下： (1)控制系統(tǒng)能通過電話終端通信設(shè)備對家中電器實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；(2)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機(jī)，以實現(xiàn)雙方通信；(3)控制系統(tǒng)主人的身份校驗、在線密碼修改及存儲；(4)控制系統(tǒng)有語音功能提示，以方便主人操作；(5)控制系統(tǒng)有聲音監(jiān)聽功能，隨時了解家中情況；(6)控制系統(tǒng)外加了電器延時開、關(guān)的功能。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計和主要芯片選擇 系統(tǒng)總體設(shè)計本系統(tǒng)是一個用來控制各種家電的設(shè)備，它通過來自電話的控制信號來實現(xiàn)對家電的控制。國內(nèi)大多數(shù)高校都開設(shè)了單片機(jī)課程和單片機(jī)實驗。開發(fā)環(huán)境完備，開發(fā)工具齊全，應(yīng)用資料眾多。價格低廉。除了以上基本功能外，有的還集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。 主控制器選擇單片機(jī)控制單片機(jī)就是在一塊芯片上集成了CPU、RAM、ROM(EPROM或EEPROM)、時鐘、定時/計數(shù)器、多種功能的串行和并行I/O口。ISD2500系列和1400系列語音電路一樣，具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便等優(yōu)點。如果充電時間不夠長，這就是說即使被檢測信號的頻率在DTMF頻率范圍內(nèi)，但它的持續(xù)時間不足以滿足DTMF的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，輸出同步脈沖保持為0，編碼結(jié)果不輸出。如果輸入信號頻率在預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi)，則將檢測結(jié)果送到編碼部分進(jìn)行編碼，并等待D觸發(fā)器的同步輸出信號；如果輸入信號頻率不在預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi)，檢測結(jié)果維持為0不變。信號經(jīng)過輸入放大，過濾掉噪聲，再被由6階高頻組帶通濾波器和8階低頻組帶通濾波器組成的陷波濾波器濾出DTMF信號，然后經(jīng)過平滑濾波，再由過零檢測器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)入數(shù)字部分。在濾波器部分，使用了開關(guān)電容技術(shù)；解碼部分，用數(shù)字計數(shù)的方法檢測所有16種DTMF音頻對，并將它們編成4bits的碼。在使用時只需先將電話線的進(jìn)線插入本裝置，用戶使用本裝置時只要撥打家中的電話，裝置檢測到有鈴流(可以設(shè)定30S以后還有鈴流)，裝置發(fā)出模擬摘機(jī)信號，并控制語音處理電路提示用戶輸入密碼(預(yù)先設(shè)定)，用戶聽到這一提示音后就在自己所使用的雙音頻電話機(jī)或手機(jī)上按下密碼所對應(yīng)的數(shù)字鍵即可，密碼所對應(yīng)的雙音頻信號經(jīng)電話線傳給雙音頻接收發(fā)送電路，檢測譯碼，傳給主控單元，識別正確后，語音芯片再提示用戶進(jìn)行控制家用電器的操作，最后，主控單元把控制家電的信息譯碼，經(jīng)并行通信傳給智能控制器，由控制器執(zhí)行控制家電的操作。主要應(yīng)用于電話遙控控制的家用電器，用戶在戶外可通過任意一部雙音多頻電話(包括手機(jī)、電話分機(jī))，根據(jù)語音提示可以對各種電器（如電飯鍋、微波爐等電器）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使人們的生活更加便捷與享受。 第二章 系統(tǒng)方案選擇隨著科技的進(jìn)步，遠(yuǎn)程控制家用電器逐漸在生活中應(yīng)用起來，現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)，嵌入式單片機(jī)的應(yīng)用都可以來控制家電，各個方案固然有他們的優(yōu)點和缺點，下面來比較下各個方案。 課題設(shè)計目標(biāo)本課題的設(shè)計目的：當(dāng)用戶不在家時，通過隨身攜帶的移動電話、身邊的固定電話，或者其他通信設(shè)備依照事先規(guī)定的一些規(guī)則，進(jìn)行不同的操作來完成對不同家電的控制和監(jiān)聽家里的情況，達(dá)到用戶的預(yù)期目的，統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要由電話遠(yuǎn)程控制器、智能控制器、一些功能模塊組成。都是在線調(diào)試，已經(jīng)在宿舍連接電話經(jīng)過真正的交換機(jī)實驗并且成功。由于DTMF(雙音多頻)編碼通信技術(shù)的發(fā)展，使得借助低壓電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信成為可能。問題的癥結(jié)在于住宅內(nèi)部及其與外界信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)。目前家庭的網(wǎng)絡(luò)化是住宅的熱點。所以設(shè)計一種遠(yuǎn)距離電話控制的電路，必然給人們的生活帶來諸多方便。由于現(xiàn)代家庭中設(shè)備或電器越來越多，且通訊線路高速發(fā)展，所以利用現(xiàn)有的通訊線路對家中的設(shè)備或電器進(jìn)行控制，已成為未來家居自動化發(fā)展的趨勢。因此，住宅智能化即是通過家庭總線這個通信網(wǎng)絡(luò)，把住宅的安全防范系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)，公共服務(wù)系統(tǒng)，信息系統(tǒng)集成起來。 目錄摘要 IABSTRACT II第一章 引言 1 課題背景 1 課題設(shè)計目標(biāo) 2第二章 系統(tǒng)方案選擇 3 3 模塊方案選擇 3 DTMF解碼 3 語音芯片 4 主控制器選擇 4第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計和主要芯片選擇 5 系統(tǒng)總體設(shè)計 5 主要芯片介紹 7 AT89C51 7 DTMF芯片概述 9 AT24C02 10第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 11 振鈴檢測和模擬摘機(jī) 11 聲音監(jiān)聽和語音提示電路 12 單片機(jī)控制和密碼存儲電路 13 DTMF檢測電路 14 繼電器控制電路 15第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 17 系統(tǒng)軟件設(shè)計基本思路 17 單片機(jī)初始化程序 18 20 20 21 22第六章 系統(tǒng)調(diào)試 23 整體系統(tǒng)調(diào)試 23 硬件的調(diào)試 23 軟件調(diào)試 23參考文獻(xiàn) 26附錄 27附錄一：元器件清單 27附錄二：控制器原理圖 28附錄三：子程序代碼 29 第一章 引言 設(shè)計背景20世紀(jì)90年代初，美國、歐洲等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家先后提出了“智能住宅”的概念?；舅枷胧牵簩⒓彝ブ懈鞣N與信息相關(guān)的通信設(shè)備家用電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上，以進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視控制和家庭事物性管理，并保持這些家庭設(shè)備與住宅環(huán)境的和諧及協(xié)調(diào)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對生活質(zhì)量的追求越來越高，在人們快節(jié)奏工作和學(xué)習(xí)的同時，迫切希望在家中有一個靈活自如的，能為人們提供方便的環(huán)境。遠(yuǎn)程電話控制有其優(yōu)越性，利用電話進(jìn)行遠(yuǎn)程控制不需要專門布線，不占用無線電頻率資源，不受距離和環(huán)境影響，可跨省市、甚至跨越國家進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。用手機(jī)遠(yuǎn)距離控制家用電器智能化家庭信息中心平臺已成為國家“八六三”計劃重點課題。國外的同類產(chǎn)品的性能雖然很好，但是其價格很難讓中國百姓所接受，而國內(nèi)的系統(tǒng)開發(fā)商、房地產(chǎn)開發(fā)商只青睞于新建住宅，而對舊有住宅的網(wǎng)絡(luò)化需求關(guān)注不夠。電力線載波和無線通信可做為住宅內(nèi)部通信手段，但電力線載波通信的可靠性較差，無線通信的價格偏高，故應(yīng)用較少，目前主流產(chǎn)品均采用單獨布線的通信方式，但對已建住宅，不免會使重新布線困難重重。電話遠(yuǎn)程控制器主要接收電話線上傳來的控制家電的信息，譯碼后經(jīng)并行通信向智能控制器發(fā)控制家電指令；接收由智能控制器傳來的報警或求援信息（經(jīng)并行通信），自動撥號（可由鍵盤預(yù)先設(shè)置）后，以語音形式將信息傳送給用戶或直接報警。本作品的各種電器接口、各項標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后的產(chǎn)品化提供了良好的基礎(chǔ)。電話遠(yuǎn)程控制器主要接收電話線上傳來的控制家電的信息，譯碼后經(jīng)并行通信向智能控制器發(fā)控制家電指令；接收由智能控制器傳來的報警或求援信息（經(jīng)并行通信），自動撥號（可由鍵盤預(yù)先設(shè)置）后，以語音形式將信息傳送給用戶或直接報警。設(shè)計目標(biāo)： (1)控制系統(tǒng)能對家中電器實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；(2)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)雙方通信；(3)控制系統(tǒng)主人的身份校驗、在線密碼修改及存儲；(4)控制系統(tǒng)有語音功能提示，以方便主人操作；(5)控制系統(tǒng)有聲音監(jiān)聽功能，隨時了解家中情況；(6)控制系統(tǒng)外加了電器延時開、關(guān)的功能。 利用電話實現(xiàn)家電控制該系統(tǒng)利用遍及千家萬戶的電話線來傳輸信息，這是目前可以實現(xiàn)住宅內(nèi)與住宅外信息交換最有效的方法。該系統(tǒng)可以使用單片機(jī)配合新型的DTMF解碼芯片和語音電路來實現(xiàn)了電話對家用電器的遠(yuǎn)程控制。 模塊方案選擇 DTMF解碼采用MT8870芯片DTMF解碼8870芯片它集成了陷波濾波器和數(shù)字解碼功能。通過在芯片上放置差分輸入放大器，時鐘晶振和可鎖存的三態(tài)輸出，可以使外圍元器件最少。信號在數(shù)字部分分為兩路，一路直接送到頻率檢測部分，分別對信號進(jìn)行高頻和低頻檢測。另一路則送到頻率平均算法部分，分別經(jīng)過4，8分頻，以初步檢測信號的持續(xù)時間，將諸如噪聲之類的干擾消除掉；同時，進(jìn)一步設(shè)置更為嚴(yán)格的頻率檢測范圍。 語音芯片ISD2560語