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1、成都电子机械高等专科学校成教院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 基于单片机AT89C51实现电话远程控制设计教 学 点： 重庆科创职业学院指导老师： 职 称： 讲师 学生姓名： 学 号: 专 业： 应用电子技术成都电子机械高等专科学校成教院制2012年 3 月 5 日成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目： 基于单片机AT89C51实现电话远程控制设计任务与要求：本设计系统要求实现电话远程控制具有单片机控制的家用电器的电话遥控，用户可通过任意一部双音多频电话对自己家庭安装的各种电器（如空调，微波炉，热水器等）进行开机，停机等操作。本设计中央处理部分要求采用单片机AT89C5
2、1，语音提示芯片为ISD2590，TDMF 双音频解码芯片是MT8870等芯片。时间： 2011 年 12 月 15 日 至 2012 年 3 月 15 日 共 12 周教 学 点： 重庆科创职业学院学生姓名： 学 号： 专业： 应用电子技术指导单位或教研室： 重庆科创职业学院指导教师： 职 称： 讲师成都电子机械高等专科学校成教院制毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字12月15日至12月25日选题12月26日至1月2日论文提纲写作1月3日至2月15日初稿写作2月15日至2月29日二稿写作3月1日至3月10日定稿并上交论文的电子文稿3月10日至3月15日做
3、好论文评阅准备教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘 要家电控制的智能化已成为社会需求的新趋势。此设计是一种基于AT89C51单片机的远程电话控制系统。该系统是以AT89C51为核心、利用现有的个人通信终端,实现基于PLMN(陆基移动通信网)和PSTN(公用电话交换网)的电话远程控制系统。电话远程控制系统(ITRCS),以CCITT（国际电报电话咨询委员会）及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令(DTMF双音多频信号,振铃信号,回铃音信号等)作为系统控制命令,以PLMN与PSTN通信网作为传输介质,使用者可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF
4、双音多频信号,实现对近端电器设备的实时远程控制。该电话远程控制系统不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,从而可避免电磁污染；且通过嵌入式的智能语音提示,突出的语音提示功能和密码控制系统,可使操作者根据各种提示音及时了解受控对象的有关信息。还可通过发出语音命令用电话远程控制多个受控对象,用户可以查询其状态,提供密码处理功能,只有输入正确的密码才能控制家电,从而提高了安全性。该系统设计实用，功能灵活多样，可靠性高，操作方便，可以广泛地应用于家庭或者其它场所的智能控制。关键词： AT89C51、远程电话控制、DTMF、智能家电AbstractHousehold appliances intell
5、igent control has become the new trend of social demand. This design is based on AT89C51 telephone remote control system. The system is based on AT89C51, using the existing personal communication terminal, based on the PLMN ( land mobile communication network ) and PSTN ( public switched telephone n
6、etwork ) of the telephone remote control system. Telephone remote control system ( ITRCS ), CCITT ( International Telegraph and Telephone Consultative Committee ) and the standards of China common sets of standards of program-controlled exchange signaling ( DTMF DTMF signal, a ringing signal, the ri
7、ng-back signal etc) as the system control command, PLMN and PSTN communication network as transmission medium, a user at the remote using the telephone or mobile phone to send DTMF DTMF signal, realizes to the proximal end of the remote control of electrical equipment. The telephone remote control s
8、ystem does not require special wiring, and doesnt occupy radio frequency resources, thus can avoid electromagnetic pollution; and through the embedded intelligent voice prompt, outstanding voice prompt function and password control system, enable the operators to prompt timely understanding of the r
9、elative information of the controlled objects. Can also send a voice command by telephone remote control a plurality of controlled object, the user can query the state, provide a password processing functions, only to enter the correct password to control home appliances, thereby improving the safet
10、y of. The system design is practical, flexible and diverse functions, high reliability, convenient operation, and can be widely applied to families or other places of the intelligent control.Key words: AT89C51、DTMF、telephone remote control、intelligent home appliances目 录第一章 绪论1第一节 本课题研究的背景1第二节 远程控制的内
11、容2第二章 系统设计可行性分析3第一节 总体设计分析3第二节 硬件模块4第三节 软件模块5第三章 硬件单元电路设计7第一节 振铃检测电路7第二节 模拟摘挂机电路8第三节 双音频解码电路9第四节 信号音提示电路10第五节 电器控制电路12第四章 软件设计的流程14第五章 系统的应用16第一节 系统的应用前景16第二节 系统的调试与使用16结束语18谢 辞19参考文献20第一章 绪论第一节 本课题研究的背景二十一世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。自从1876年，Alexander Graham Bell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。进十年来，中国的固定电话
12、业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，2004年7月固定电话用户总数突破2亿户。随着通讯产业的发展，电话机已经走进了千家万户；随着现代科学技术的发展，利用电话机进行远程控制的技术也日益用于生活中。本文介绍了一种电话远程控制技术。该系统用于具有单片机控制的家用电器的电话遥控，用户可通过任意一部双音多频电话（包括手机，电话分机）对自己家庭安装的各种电器（如空调，微波炉，热水器等）进行开机，停机等操作。其控制示意图如图1-1所示。图1-1控制示意图作品为突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达到非常高性价比。故未对电话装置的其他功能进行进一
13、步的扩展，而且所有使用的集成电路和其它元器件都尽量选择高性价比的。在该作品的基础上进行了功能扩展是很方便的。譬如:使用语音芯片作为信号音反馈，提高本作品的实用性（此次为了保证整体电路的经济性，所以并未使用昂贵的语音芯片）。加上留言电路，主人不在家时客人留言。利用遥控方式可使主人很方便地在异地提取留言信息；在各路终端上接上传感器即可实现对环境声响的监听；接上自动拨码电路可定时将预定信息转至主人传呼机或特定电话，从而达到定时提醒主人的目的。本作品还可以应用于工厂业的自动化控制等领域。第二节 远程控制的内容2008中国国际家电展上，海尔集团展出了自主研发的U-home智能家电系统，包含家庭智能网关、
14、网络空调、网络洗衣机、网络热水器等。下班回家的路上，用手机给家中的电热水器发个短信，到家后就能洗上热水澡；给空调发个短信，设定温度，到家就能享受舒适的室温；给洗衣机发个指令，它就自动将衣物洗涤干净，到家后就能直接晾晒。这些过去只在幻想中出现的场景，如今已经变成现实。然而当今大多数家庭仍然使用的是传统家用电器，本文主要设计一种可以远程控制传统家电的电话控制系统。电话属半双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。本作品采取单片机智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈，
15、从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。本作品的各种电器接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。由此可以看出,系统主要由流铃检测电路、自动摘挂机电路、由DTMF双音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元AT89C51、电器控制驱动电路等组成。同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路。第二章 系统设计可行性分析第一节 总体设计分析电话智能遥控器由单片机构成主控部分，进行主要的信息处理，接收外部操作指令形成各种控制信号，并完成对于各种信息的记录；接口电路提供单片机与电话外线的接口。其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、
16、双音频DTMF识别，及语音提示电路。系统原理框图如图2-1所示。图2-1系统组成框图本系统的每一个接口电路（振铃检测、模拟摘挂机、语音反馈、电器开展、双音频解码等）具有很强的实用性。使用最简单的电路、最可靠的电路芯片实现了完善的功能。本系统还有许多可以添加的功能，具有很强的市场前景。根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求：1、 通过电话网对异地的电器实现控制（开/关）；2、 控制器可以实现自动模拟摘挂机；3、 控制器设置密码校验；设计的此系统必须具有以下单元功能模块：1、 铃音检测、计数；2、 自动摘挂机；3、 密码校验；4、 在线修改密码5、 双音频信号解码；6、 输入信息分析；7、 控制电
17、器开关；8、 电器状态查询；9、 忙音检测；根据电话机和交换机发出的不同信号音以及电话线各种状态的不同要求，结合实际情况对具体的单元功能模块作出软件或硬件上的不同分工，具体如下：1、理论上交换机所发出的各种信号音都可以通过软件编程而识别，即通过单片机发出的脉冲信号来检测信号音单位时间内的脉冲个数计算出其频率，从而完成信号音识别。但是从系统的可靠性和程序的结构设计上分析，选择了硬件来解决振铃音检测、忙音检测、双音频信号解码等功能模块。2、 自动摘挂机和电器的控制必须使用具体硬件电路来实现。3、振铃音计数、忙音计数、密码校验、在线修改密码、输入信息分析、电器状态查询等功能模块使用软件编程方式要比硬
18、件电路简单的多，实现也很容易。综上所述，本设计的信号音检测、自动摘挂机、控制电器、双音频解码等功能模块使用硬件电路实现。而信号音计数、密码校验、在线修改密码、信息分析、电器状态查询等功能模块使用软件编程完成。第二节 硬件模块本作品使用了大量的硬件电路完成部分功能模块，其目的就是充分利用硬件电路的可靠性、稳定性，使整体电路达到比较高的稳定性，采用硬件电路实现部分功能，而且使用了大量的抗干扰元器件，例如：光耦合器，去耦电容等，提高系统的看干扰能力，从而是整个系统的性能更可靠。一、模拟摘机电路因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA的电流，交换机检测到回路电流变大就认为
19、电话机已经摘机。当用户摘机时，电话机通过叉簧接上约200的负载，使整个电话线回路流过约30mA的电流。交换机检测到该电流后便停止铃流发送，并将线路电压变为十几伏的直流，完成接续。自动摘挂机电路可以通过单片机控制一个继电器的开关，继电器的控制端连接一个大约200的电阻接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。二、振铃检测电路当用户被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。振铃为253伏的正弦波，谐铃失真不大于10%，电压有效值9015V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光电耦合器的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是时
20、通时断的正弦波，经过RC回路进行滤波输出很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。三、控制部分电路本单元电路主要是由反向电路、D触发器和继电器等控制电路组成，电路不是很复杂，只是通过单片机控制多路继电器的开关即可，常用的电路已经很成熟可以直接应用。四、 双音解码电路此部分是整个系统的关键，它的工作情况直接决定了系统的可靠性。经过翻阅大量的文献资料，发现使用电话专用的双音频编解码芯片进行输入双音频信号的解码，是比较常用的一种方法。使用集成电路不但外围电路简单，而且可靠性强。经过专用集成电路的解码，信号转换成为不同的码制信号，可以直接被单片机读
21、取。五、语音提示电路电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流。语音提示电路预先存储若干段系统提示音，AT89C51中央处理单元电路判断用户发送的DTMF信号后，对语音提示电路进行寻址，播放相应的提示音，从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作。第三节 软件模块经过比较，决定使用AT89C51作为控制的单片机芯片。系统软件主要功能如下：1、系统身份认证：功能为了保证只有合法用户才能操作系统，电话远程控制系统上线以后，用户必须输入密码，待系统确认后才具有对系统的操作权限。2、用户信令解释功能：对收到的用户信号，系统按照软件设定加以解释，并决定对语音提示电路寻址，播放相应的系统提示音，实现
22、用户和电话远程控制系统间的交互操作，或者对外部受控设备发出相应的驱动信号。3、软件定时功能：系统软件设定系统自动复位的软件定时器，定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间。若一次工作超时，系统自动离线，进入待机状态。一、信号音检测本单元可以使用AT89C51的两个计数器的外部中断方式来实现对不同信号音的计数。二、密码检测本单元可以在系统初始化的时候，在单片机内部的存储器的内部开辟一块空间放置密码。当用户输入密码的时候，单片机把输入的密码写入另外的一块空间，然后利用减法运算比较两者是否相等，这样就可以实现密码检测的功能。三、信号分析处理本单元可以利用查表方式，也可以用简单的语句，稍微长一点
23、的语句实现，例如CASE语句等。第三章 硬件单元电路设计第一节 振铃检测电路在电话线路未来铃流前，电话线路由电话交换机提供大约48V的直流电压。当用户被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。振铃信号为253伏的正弦波，谐铃失真不大于10%，电压有效值9015V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。在本电路检测铃流信号时，以五次铃响为准，即五次振铃后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机，振铃检测电路设计如图3-1所示。原理说明：电话振铃信号通过电容C1隔直、D1稳压二极管、R1限流电阻输入至光电耦合器4N25的输入端1口，C1、D1和R1共同组成振铃信号变换电路，它们使输入电压和电流不会太大，对后面的
24、光电耦合器起保护作用。光电耦合器4N25起的是隔离作用，光电耦合器是一种电信号的耦合器件，它一般是将发光二极管和光敏三极管的光路耦合在一起，输入和输出之间不可共地，输入电信号加于发光二极管上，输出信号由光敏三极管取出。振铃信号通过光耦4N25的4脚输出振铃正弦波，R2和C2共同组成滤波电路，信号到了开关三极管T1的基极就变成了方波。经过一个施密特反向器（可用74LS04代替）的整形输出到单片机AT89C51的T0/P3.4口，中断方式采用外部中断，计数5次产生T0中断，控制继电器模拟摘机，完成振铃音检测。图31振铃检测电路设计元器件选取：1、C1隔直电容，因为是过滤直流，滤出低频信号，而且振铃
25、信号的电压还比较高，因此选取10F耐压100V的瓷片电容；2、D1为稳压二极管，选取36V的稳压二极管；3、R1是4N25的限流电阻，取33 k；4、IC1选取光电耦合器4N25；5、R2和C2共同组成振铃信号音滤波电路；6、R3和D3共同组成振铃指示灯，R3=100，D3为黄色5mm发光二极管；7、T1和R4组成模拟开关电路，T1选取9013，根据分压原理和74LS04的低电平有效值，R4取2.9 k；8、反向器由74LS04中的二组反向器组成，起整流作用；第二节 模拟摘挂机电路设计主要思路：根据国家有关标准规定：不论任何电话机，摘机状态的直流电阻应300，有“R”键的电子电话机的摘机状态直
26、流电阻应350。在挂机状态下，其漏电流5A。当用户摘机时，电话机通过叉簧接上约200的负载，使整个电话线回路流过约30mA的电流。交换机检测到该电流后便停止铃流发送，并将线路电压变为十几伏的直流，完成接续。根据有关技术指标，模拟摘挂机电路设计如图3-2所示，模拟摘挂机电路主要由一个光电耦合器开关电路控制继电器的开关，继电器控制接入电话线两端的200电阻。摘挂机信指令由单片机通过使TXD/P3.1口变为高电平实现。经过一个反向器驱动发光二极管D1指示摘机，同时改变光敏三极管T1的基极电压，使T1处于导通状态，从而开启继电器J1，J1使电阻R3接入电话线两端。因为R3的电阻为200，使回路电流变大
27、，控制电路向交换机发出模拟摘机的信号，交换机响应摘机信号，完成电话线路接通。整个电路完成自动模拟摘机过程。图3-2模拟摘挂机电路根据设计原理，原器件选取如下：1、IC1是光控三极管，其中T1三极管是起对单片机控制信号的放大作用，D1是摘机指示灯，取5mm绿色发光二极管；2、R1是摘机指示灯限流保护电阻，取220；3、L1是变压器感应变压输出；4、C1起对电话线电压积累作用；5、R2是三极管限流电阻，取2k；6、D2二极管是起继电器反向保护的作用，取4001；7、J1是继电器控制开关，取JRC 4001F(DC5V)；8、R3是摘机电阻，取200；第三节 双音频解码电路原理简介：双音多频DTMF
28、信号解码电路采用MT8870芯片。MT8870的连线如图3-3所示，它的IN+、IN-脚接收来自电话机的双音多频脉冲信号，该双音多频信号先经其内部的拨号音滤波器，滤除拨号音信号，然后经前置放大后送入双音频滤波器，将双音频信号按高，低音频信号分开，再经高低群滤波器，幅度检测器送入输出译码电路，经过数字运算后，在其数据输出端（1114脚）输出相对应的8421码。MT8870的数据输出端Q4Q1连到AT89C51的P1口的P1.0P1.3，单片机经P1口识别4位代码。MT8870芯片简介和电话按键与相应译码（Q4Q1）输出见附录C。其中，A，B，C，D 4个按键常被当作R/P，REDIAL，HOLD
29、，HANDSFREE等功能使用。注意，需要特别指出的是，对于“0”号码，MT8870输出的8421码并非是“0000”，而是“1010”；另外，“*”，“#”字号码，MT8870输出的8421码分别为“1011”和“1100”。为了使单片机AT89C51获取有效数据，MT8870的CID有效端经施密特反相器后接AT89C51的INT0引脚。当MT8870获取有效双音多频信号后，CID电平由低变高，再反相为低，单片机检测后，指示P1口接收有效二进制代码。而无效的双音频信号（电话线路杂音、人们的语音信号等）是不会引起MT8870的CID端变化的。其中，接在电源处的电容对抗干扰有一定的作用。在实际应
30、用中，存在这样一个问题：MT8870的使能控制端不允许中断时，将使MT8870的CID端中断关闭。其解决办法是，将CID端接与非门的一端输入，与非门的另一输入端接一不定电平端P。对CID的有效控制（即中断开放）为，EN=1则P3.2/INT0中断允许；EN=0时则P3.2/INT0中断关闭。本单元元器件列表：1、R1、R2、C1和C2共同组成整流电路，其中R1、R2均取17K,C1、C2隔直电容，均取0.1F；2、R3、R4、R5是输入平衡电阻，取100K,3、芯片外部晶振Y1选择3.579MHz；4、IC1是双音频解码芯片，选取MT8870；5、C3选取0.1F；6、R6是输出平衡电阻，选取
31、470K；7、反向器选取74LS04的一组反向器；图3-3 DTMF解码电路第四节 信号音提示电路原理说明：为了方便本系统的使用，设计了信号音提示音电路如图3-4，首先规定了信号音的规范以及其对应含义：1.响1声，频率为500Hz：请输入密码；2.响2声，频率为500Hz：请输入需要控制的电器号；3.响3声，频率为500Hz：请输入控制开/关；4.响1声，频率为1000Hz：完成操作；5.响3声，频率为1000Hz：密码错误；语音提示芯片ISD2590的最高地址位PLAYL(脚9)，PLAYE(脚10)置为高电平时，芯片即进入操作模式状态。操作模式根据引脚A0A7的高低电平不同组合总共分为25
32、6种不同的模式，实现不同的功能。为尽量节省I/O口线，采用了M1和M6相结合的方法实现对ISD2590操作，将所需的语音通过开始/暂停按钮一段一段从话筒录入芯片，只需记住各段的序号即可。音频放大集成电路LM386的连接比较简单，本装置的使用是LM386放大增益为50dB的连接方式。利用LM386低压音频功率放大器，LM386是为低压用户设计的功率放大器，内部增益为20倍，在1脚和8脚接电阻和电容时，可使增益增加到200倍，用途广泛，使用方便，外接元件数目较少，本系统的音频放大电路如图3-5所示。图3-4信号音提示音电路元器件选取：1.反向器选取74LS04中的一组反向器；2.C1的是对音频信号
33、起隔直耦合的作用，所以取100F的电解电容，耐压性能无特殊要求；3.IC1、R1、R2、R3、R4、C2、C3和C4共同组成音频放大电路，IC1选取LM386N-1，R1取1k，R2取1k，R3取20K，R4取10K,C2取10F的电解电容，C3取10F的电解电容，C4取100F的电解电容；4.T1是音频输出专用变压器(参看模拟摘挂机电路)； 图3-5音频放大电路第五节 电器控制电路原理说明：本单元电路主要是由反向电路、D触发器和继电器等控制电路组成。电路图如图3-6所示。首先，单片机AT89C51从P0口的八位都用作输出控制信号。这八位数据连接八个反向器进行整流隔离，然后连接D触发器进行数据
34、锁存。每个D触发器的输出端都控制一路继电器，而每一路继电器也控制一路电器的开关。二极管指示灯串联在开关三极管基极作为电器开关指示。这样就可以完成单片机对多路电器的控制。设计采用控制带有继电器的电源插座来实现对家电的最终控制，诸如电饭煲、热水器、空调之类的电器只需插上插头，主控单片机即可通过控制插座中各继电器来控制电器电源的通断。该方式简单且易于实现。图36电器控制电路元器件选取：1.反向器选取两片74LS04（每一片内有六个反向器）中的九个反向器；2.继电器开关K1-8选取八个JRC-4100F DC5V继电器；3.D触发器IC1_8选取四片4013（每一片内有两个D触发器）；4.三极管T1_
35、8选取八个9013；5.二极管D1_8起保护作用，选取八个4001；6.指示灯LCD1_8选取八个红色5mm发光二极管；7.指示灯限流电阻R11_R18选取八个1k的电阻；8.三极管的限流电阻R21_R28选取八个2k的电阻；第四章 软件设计的流程本系统的软件设计主要分为系统初始化、振铃检测计数、控制摘挂机、双音频信号分析处理、语音提示、密码处理、控制电器等部分组成。每个功能模块对于整体设计都是非常重要的，单片机AT89C51通过软件程序才能很好的对外部的信息进行采集、分析、决策和执行。下面就整体设计以及每个单元功能模块分别进行说明。整体流程图如4-1图所示： 图4-1 整体流程图一、单片机初
36、始化单片机的存储系统的分配利用在其工作过程中起非常大的作用，所以就必须对其进行必要的初始化。二、振铃计数模块本单元是通过计数器T0的外部中断方式来计数的。三、语音提示模块本功能模块主要是产生信号提示音，方便不同的使用者。根据普通人耳的反应频率为20Hz至20KHz的范围，而CCITT规定的电话话音信号的频率范围是300Hz至3400Hz，所以在本功能单元的发声频率定为500Hz和1000Hz两种。主要分为五种提示音：1、一声低音，表示装置已经摘机，请输入密码，其参数：频率f=500Hz，延时t=0.5秒/声；2、两声低音，表示密码已经通过，请选择电器，其参数：频率f=500Hz，延时t=0.5
37、秒/声；3、三声低音，表示电器已经选定，请控制（开/关），其参数：频率f=500Hz，延时t=0.5秒/声；4、三声高音，表示密码输入错误，其参数：频率f=1000Hz，延时t=0.3秒/声；5、一声高音，表示控制已经完成，其参数：频率f=1000Hz，延时t=0.3秒/声；提示音发生是使用有限循环，反复使单片机的RXD口的电平反转，从而形成方波信号 。四、密码修改模块本系统是通过在线输入密码而改变特定存储器中的密码值的。五、控制电器模块本系统首先通过外围双音频解码电路解码的信息（选择电器）判断所选择的电器，然后跳转到对应的子程序，通过单片机向P1口的八位发送控制命令，这些控制信息表示对不同的
38、电器进行控制的控制字。为了简单表示，在这里只写出了控制一路电器的控制子程序，其它子程序都相似，不再累述。第五章 系统的应用第一节 系统的应用前景随着我国信息事业的持续、快速发展,通信基础设施日臻完善,固定电话、移动电话用户日益增多。利用现有的个人通信终端,实现基于PLMN(陆基移动通信网)和PSTN(公用电话交换网)的电话远程控制系统,既可以节约投资,又便于推广。电话远程控制系统(ITRCS),以CCITT及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令(DTMF双音多频信号,振铃信号,回铃音信号等)作为系统控制命令,以PLMN与PSTN通信网作为传输介质,使用户可以在远端利用固定电话或移动电话发送D
39、TMF双音多频信号,实现对近端电器设备的远程控制的可能性。本文介绍的基于单片机的家用电器电话遥控装置性能稳定、工作可靠，当有电话打人时，振铃检测电路检测到电话振铃信号，等待系统默认的振铃次数后，启动自动摘机电路实现摘机，并送出提示音信号，用户输入预先设定的密码，控制装置通过双音多频解码电路读取输入密码，与预设在控制装置中的密码进行对比验证，如果密码错误，系统自动挂机；密码正确，则进入遥控状态。通过双音多频解码电路获得用户发出的按键命令，并根据用户的命令执行开机、关机等操作。如果有人在默认的振铃次数之前接听电话，则不进入电话遥控状态，因此不影响电话的正常通话使用。将本装置嵌入在家用电器的控制器中
40、，成为家用电器的一个功能，也能够实现对电器各项设定的完全控制，但这种方式需要与家用电器的生产厂家合作来实现，这也是将来的发展方向。该系统用于具有单片机控制的家用电器的电话遥控，用户可通过任意一部双音多频电话（包括手机，电话分机）对自己家庭安装的各种电器（如空调，微波炉，热水器等）进行开机，停机等操作，能够实现家居生活的舒适、安全、方便、节能，因此具有广阔的应用前景。第二节 系统的调试与使用本系统使用起来非常方便，下面就系统使用流程图做一下简单的使用方法介绍：首先用户把本装置的信号线并联在电话线的两端，插上电源线，打开电源开关，本装置自动复位，就能正常工作了。当用户从异地打来电话，本装置接收到电
41、话振铃音，开始计数。当电话铃声计到五次，装置自动摘机，回送提示音提示输入密码。当用户在三次之内输入正确的密码后，用户就可以对装置所连的电器进行选择，然后根据需要对其进行开关控制。用户可以在一次“通话”中同时控制几个电器。如果用户控制完毕，可以按#键让装置自动挂机，结束“通话”。而已经开启的电器将保持其开启的状态，直到下一次的“通话”控制使其关闭。本装置使用起来简单易学，而且接口可扩展，功能强大。为增加系统抗电磁干扰能力应该采取以下措施：1、选用时钟频率低的微控制器。只要控制器性能能够满足要求，时钟频率越低越好低的时钟可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。2、减小信号传输中的畸变。当高速信号(
42、信号频率高、上升沿和下降沿快的信号)在铜膜线上传输由于铜膜线电感和电容的影响会使信号发生畸变，当畸变过大时，就会使系统工作不可靠。一般要求，信号在电路板上传输的铜膜线越短越好，过孔数目越少越好。典型值：长度不超过25cm，过孔数不超过2个。3、减小来自电源的噪声。电源向系统提供能源的同时，也将其噪声加到所供电的系统中，系统中的复位、中断以及其它一些控制信号最易受外界噪声的干扰所以应该适当增加滤波电容来滤掉这些来自电源的噪声。4、元件布置要合理分区元件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题。原则之一就是各个元器件之间的铜膜线要尽量的短，在布局上，要把模拟电路、数字电路和产生大噪声的电路(继
43、电器、大电流开关等)合理分开，使它们相互间的信号耦合最小。5、处理好地线。将模拟地、数字地、大功率器件地分开连接，再汇集到电源的接地点。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属屏蔽罩屏蔽。6、去耦电容。去耦电容以瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好，设计电路板时，集成电路的电源和地线之间都要加一个去祸电容。去耦电容有两个作用，一方面是本集成电路的蓄能电容，提供和吸收该集成电路开门和关门瞬间的充放电电能，另一方面旁路掉该器件产生的高频噪声，一般情况下，选取择0.010.luF的电容都可以。一般要求每10片左右的集成电路增加一个10uF的充放电电容。另外在电源端、电路板的四角等
44、位置应该跨接一个10100uF的电容。结束语本课题是围绕单片机控制技术在生产和生活中的应用而开展的，重点着重于“智能化”和“开放性”。在研究课题开始时，我对远程控制技术、单片机原理、语音提示和DTMF技术等方面的资料进行了系统的学习和研究。由于本系统的设计是在平时常用的实验设备仪器的基础上进行研究的，所以我对这些实验设备的硬件和软件环境比较熟悉，从而便于对本设计进行彻底的研究和剖析。因为在本系统中选用了一些结构简单但是性能可靠的硬件电路来实现部分功能，以及性价比很高的芯片，由于资料芯片多是英文资料，使我在设计中的难度加大。经过有计划的对相关知识的学习、强化，以及系统总体方案的制定，硬件电路图的
45、绘制，完成了本系统的硬件电路设计和部分软件程序的编写。本系统设计的中央处理部分采用单片机AT89C51，语音提示芯片是ISD2590，TDMF双音频解码芯片是MT8870等芯片，还采用了其他可靠元器件，如光控三极管、D触发器、74SL04反相器、二极管等。本设计能够满足在家庭或其他无人坚守岗位的实际应用，并且具有以下的优势：1.采用硬件电路实现部分功能，从而是整个系统的性能更可靠。2.使用灵活和操作方便。本系统既可作为嵌入部分，亦可作为独立部分使用。3.可扩展性强，升级方便。4.适应性强，不仅可以完成一定范围内的实时控制，而且经过改进可以完成长距离的控制应用。谢 辞这次毕业设计既是对大学所学知
46、识的总结和运用，更是一次创造性的实践活动。通过此次实践学到了不少东西，归纳起来，主要有以下六点：1、大学不仅要学好专业理论基础知识，更要学以致用。2、了解了进行一项科技设计所必不可少的阶段。3、学会了如何搜集、归纳、分析所需资料和利用工具书。4、实践能力得到了提高和在实践过程中积累了一些经验。5、毕业设计既对以前学过的理论知识起到了回顾作用，并对其加以进一步的消化和巩固，同时也对毕业以后所从事的实际工作有开启作用。6、毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度。在此，大学生活即将结束之际，感谢母校对我的培养，是她让我成长、学有所成；此外，诚挚的感谢张老师在整个设计过程中给予的细心指导和热情帮助，还要真诚地感谢在设计期间所有给我帮助的老师和同学。最后我对老师说一句：老师您辛苦了！参考文献1余水权.嵌入式系统，智能家电及家居网络M.单片机与嵌入式系统应用,2001： 22-35
