【正文】 緒論 ..................................................... 1 課題研究背景和意義 ....................................... 1 本論文的研究內(nèi)容 ......................................... 2 2 系統(tǒng)方案設(shè)計 ............................................. 4 總體設(shè)計分析 ............................................. 4 硬件功能分析 ............................................. 5 軟件模塊分析 ............................................. 7 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 ........................................... 8 振鈴檢測電路 ............................................. 8 模擬摘掛機電路 ........................................... 9 DTMF 信號解碼電路 ....................................... 10 MT8870 芯片介紹 ....................................... 10 DTMF 解碼電路設(shè)計 ..................................... 10 MT8870 解碼表 ......................................... 12 語音提示電路 ............................................ 12 音頻放大電路 ............................................ 14 電器控制電路 ............................................ 14 中央控制電路 ............................................ 16 4 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計 .......................................... 17 單片機初始化模塊 ........................................ 17 振鈴檢測計數(shù)模塊 ........................................ 18 語音提示模塊 ............................................ 18 密碼檢測部分 ............................................ 19 密碼修改部分 ............................................ 19 控制電器部分 ............................................ 19 結(jié)束語 ...................................................... 20 附錄 A： .................................................... 21 第 II 頁 共Ⅱ頁 附錄 B： .................................................... 24 附錄 C ...................................................... 34 參考文獻(xiàn) .................................................... 35 致謝 ......................................... 錯誤 !未定義書簽 。進十年來，中國的固定 電話業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長，固定電話用戶總數(shù)突破 2 億戶。現(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進展，而且可靠性非常高。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?，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。因此也存在距離問題，應(yīng)用范圍有限。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距離基本不受限制。電話遙控作為一較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出其巨大的優(yōu)越性，它不需 要進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。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行數(shù)據(jù)通信成為可能。都是在線調(diào)試，已經(jīng)在宿舍連接電話經(jīng) 過真正的交換機實驗并且成功。電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) ITRCS 以 CCITT 及我國標(biāo)準(zhǔn)共同規(guī)定的部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信號、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，以陸地移動通信網(wǎng)和公用電話交換網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，使用戶可以在遠(yuǎn)端利用固 定電話或移動電話發(fā)送雙音多頻信號實現(xiàn)對近端電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。如果能夠用單片機實現(xiàn)來設(shè)計所要求的功能，將有著很強的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。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)送控制家電指令；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。有線組網(wǎng)主要是利用家中的電話線、單獨布置通信控制線路或電 力線載波通信進行組網(wǎng)；無線組網(wǎng)的主要技術(shù)有家庭射頻技術(shù) (HomeRF)、藍(lán)牙技術(shù) (Bluetooth)及家庭電話線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟技術(shù) (HomePAN)等。同時，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)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進行遙控的更大優(yōu)越性。電話遙控這一課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實驗室階段，因而距離實際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的半雙工通信特點。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)。同時 ,電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)正常工作還需電源供電電路、驅(qū)動電路等輔助電路。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計 總體設(shè)計分析 電話智能遙控器由單片機構(gòu)成主控部分，進行主要 的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號，并完成對于各種信息的記錄；接口電路提供單片機與電話外線的接口。系統(tǒng)原理框圖如圖 圖 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； 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； 電 話 接 口 語音放大電路 振鈴檢測電路 自動摘掛機電路 雙音頻解碼電路 單 片 機 家 用 電 器 控 制 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。 自動摘掛機和電器的控制必須使用具體硬件電路來實現(xiàn)。 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)。 硬件功能分析 本設(shè)計以 AT89C51 單片機為控制中心，進行主要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號，并完成對于各種信息的記錄；接口電路提供單片機與電話外線的接口。 本裝置使用普通電話機發(fā)出遙控命令信號，以 DTMF 信號作為運載遙控命令的媒體，而無需專門安裝遙控發(fā)送裝置，利用電話網(wǎng)絡(luò)傳送遙控命令或其他數(shù)字信息時，只需把接收裝置安裝在任何一個電話用戶線的終端，就 可以接收任何地方〈只要電話能通達(dá)的地方〉的遙控操作或其他數(shù)字信息，接收裝置就像一部普通電話機，傳真機或其他電話用戶終端設(shè)備一樣被使用，因此不受距離的局限。用戶通過異地的電話機撥通本裝置所連接外線的電話號碼，通過市局交換機向電話機發(fā)出振鈴信號。 系統(tǒng)基本工作原理是：系統(tǒng)上電，單片機復(fù)位，系統(tǒng)開始工作，當(dāng)電 話線路中有振鈴信號時，振鈴檢測電路將產(chǎn)生占空比為 1： 4 的方波，方波從 AT89C51 單片機的外部計數(shù)端輸入，系統(tǒng)在程序控制下進行計數(shù)，當(dāng)振鈴次數(shù)為 8 次時約 40 秒若沒有人接電 話，表明沒有人在場，系統(tǒng)一方面，啟動語音提示電路，發(fā)出“尊敬的用戶，您好！歡迎您使用智能電話控制系統(tǒng)，請輸入用戶密碼，并以‘ ’字確認(rèn)”；另一方面，發(fā)出自動摘機控制信號，外線經(jīng)摘掛機控制的開關(guān)電路與 DTMF 譯碼電路接通，譯碼電路將對外線傳遞的信號進行譯碼，譯碼信號以四位二進制形式輸出。系統(tǒng)只有接到正確的用戶密碼才具有操作權(quán)。操作者在主叫話機鍵盤上輸入 4位密碼，若密碼輸入正確，會在聽筒里聽到約 2秒的音樂聲。 操作完畢按入“ 0”，接收電路收到“ 0”這一信息后即“掛斷”電話。 系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)。 MT8870 應(yīng)該能及時并準(zhǔn)確地檢測到電話線傳入的 DTMF信號 ,并以中斷方式通知 CPU接收其檢測到的 DTMF號碼 。在初始化時需要特別注意如下幾個方面 : (1)設(shè)置參數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)情況精確計算確定 ,尤其輸入信號增益參數(shù)調(diào)整不能讓DTMF 信號飽和失真 ,否則會導(dǎo)致 MT8870 對 DTMF 音檢測譯碼出錯 。確保 MT8870 能及時檢測系統(tǒng)時鐘與 8kHz 的幀同步信號的同步情況并給出指示 。 (4)MT8870 在進行 DTMF 音的檢測 譯碼時 ,語音通道連通并都處于激活狀態(tài) ,向單片機發(fā)出中斷請求 ,單片機響應(yīng)中斷 ,接收來電信息。為了判定當(dāng)前處于何種進程狀態(tài) ,需要及時識別出撥號音、忙音、回鈴音、空號音以及其他電信信令規(guī)定的進程音。由于上述信號音的頻率都是 450Hz,僅斷續(xù)時長不一樣 ,據(jù)此 ,采用電路把信號音整理成方波脈沖串 ,固定時問間隔 (例如 1ms)檢測輸入管腳上脈沖信號 ,當(dāng)脈沖信號出現(xiàn)后 ,立即開始在一定時長內(nèi) (例如 )分若干時間片 (例如 )計數(shù)每個時間片內(nèi)出現(xiàn)的脈沖個數(shù)。 軟件模塊分析 軟件部分的設(shè)計由以下幾個模塊構(gòu)成： （ 1）信號音計數(shù)。 （ 2）密碼檢測。當(dāng)用戶輸入密碼的時候，單片機把輸入的密碼寫入另外的