手機(jī)遙控家用電器電路設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 .PAGE24 / NUMPAGES24科技學(xué)院新科學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：手機(jī)遙控家用電器電路設(shè)計(jì)所在院系：新科學(xué)院機(jī)電系所學(xué)專(zhuān)業(yè)：電子信息工程專(zhuān)業(yè)摘 要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，手機(jī)已經(jīng)在家庭普與, 利用手機(jī)實(shí)現(xiàn)家用電器遙控是家電未來(lái)的發(fā)展方向。這樣設(shè)計(jì)將人們的生活帶來(lái)很多的便利，簡(jiǎn)單的例子，炎炎的夏日，主人可以在下班前半小時(shí)遙控打開(kāi)空調(diào)，下班進(jìn)家就有一種很涼爽的感覺(jué)；可以遙控開(kāi)啟微波爐、電飯鍋等炊具，一回到家便可享受美味的飯菜。在高科技給人們帶來(lái)便利的同時(shí)，家庭安全防護(hù)意識(shí)也越來(lái)越受到人們的重視，如果家中有警情(如火警、盜警等)時(shí)，主人還希望能與時(shí)獲知警情，采取

2、與時(shí)有效的措施。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)用，功能靈活多樣，可靠性高，操作方便，可以廣泛地應(yīng)用于家庭或者其它場(chǎng)所的智能控制。遠(yuǎn)程控制不需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的布線,可避免電磁污染，是符合社會(huì)發(fā)展和時(shí)代要求的一項(xiàng)自動(dòng)控制技術(shù)。關(guān)鍵詞： 自動(dòng)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)，遙控，手機(jī)AbstractWith the development of our national economy, improvement of peoples living standard. Along with the widespread use of telephone in family, the remote control of household a

3、ppliances by means of telephone is to be realized in the future. This design will bring a lot of peoples life convenient, for example, , the heat of summer, the owner can work the remote control to open half an hour before air-conditioning, work into the home have a very cool feeling; can remotely o

4、pen the microwave oven, rice cooker and other cooking utensils, a home can enjoy delicious meals. In the high-tech convenience to the people at the same time, the family has become increasingly security conscious attention, if the police family situation (such as fire, theft alarm, etc.), the owner

5、also informed the police hope that in time the situation and take timely effective measures. This system design and practical function, flexible, convenient operation, high reliability, and can be widely applied in the family or other places of intelligent control. Phone remote control to special ca

6、bling, can avoid electromagnetic pollution, conforms to the social development and the demands of the era of an automatic control technology.Keywords: Automatic control technology, Design,Femote control, Phone目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc261887114 1 前言1 HYPERLINK l _Toc261887115 1.1 課題研究的背景與意

7、義1 HYPERLINK l _Toc261887116 1.2 國(guó)外相關(guān)研究情況1 HYPERLINK l _Toc261887117 1.3 設(shè)計(jì)思想2 HYPERLINK l _Toc261887118 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2 HYPERLINK l _Toc261887119 3 芯片介紹3 HYPERLINK l _Toc261887120 3.1 MT8870介紹3 HYPERLINK l _Toc261887121 3.2 PC817介紹5 HYPERLINK l _Toc261887122 3.3 ARP9600介紹5 HYPERLINK l _Toc261887123 3.4 L

8、M386介紹6 HYPERLINK l _Toc261887124 3.5 74HC04介紹7 HYPERLINK l _Toc261887125 3.6 LM7805介紹8 HYPERLINK l _Toc261887126 3.7 LM358介紹9HYPERLINK l _Toc2618871274 電路介紹9HYPERLINK l _Toc2618871284.1模擬摘機(jī)電路9HYPERLINK l _Toc2618871294.2 來(lái)電檢測(cè)電路9HYPERLINK l _Toc2618871304.3 電源電路11HYPERLINK l _Toc2618871314.4 雙音頻解碼電路

9、11HYPERLINK l _Toc2618871324.5 語(yǔ)音提示電路12HYPERLINK l _Toc2618871334.6 無(wú)線發(fā)射接收設(shè)備 PAGEREF _Toc261887133 h 17HYPERLINK l _Toc2618871344.6.1 無(wú)線發(fā)射電路14HYPERLINK l _Toc2618871354.6.2 無(wú)線接收電路 PAGEREF _Toc261887135 h 18HYPERLINK l _Toc2618871364.7 總電路15HYPERLINK l _Toc2618871375. 結(jié)束語(yǔ)16HYPERLINK l _Toc2618871396.

10、 致16HYPERLINK l _Toc261887140參考文獻(xiàn)16HYPERLINK l _Toc261887141附錄18HYPERLINK l _Toc261887142附錄1 ARP9600的管腳的功能表18HYPERLINK l _Toc261887143附錄2 總電路圖191 前言1.1 課題研究的背景與意義 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種遠(yuǎn)程控制的智能家居會(huì)逐漸被人們所接受，慢慢進(jìn)入家庭當(dāng)中，在我們生活當(dāng)中起著非常重要的作用，讓我們的生活變得豐富、輕松、方便而又更加有意義。智能家居是未來(lái)生活中非常重要的部分，當(dāng)前的發(fā)展也是非常熱門(mén)的，通過(guò)對(duì)基于固定網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制器的研究，可以

11、使我了解當(dāng)前智能家居的發(fā)展?fàn)顩r，更多的掌握有用的知識(shí)，將自己所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，擴(kuò)大了自己的知識(shí)面，能夠提高自己的動(dòng)手動(dòng)腦能力。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面能夠提高我使用應(yīng)用軟件的能力和實(shí)踐能力；另一方面也能夠提高我對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，設(shè)計(jì)中要用到許多本專(zhuān)業(yè)的課程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅是知識(shí)的溫習(xí)與鞏固，更重要的是通過(guò)設(shè)計(jì)能使我提高對(duì)已有知識(shí)的應(yīng)用能力，豐富自己的知識(shí)，提高我對(duì)未知知識(shí)的求知欲望。隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，在許多無(wú)人看守的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，希望能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制和測(cè)量，以與對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端進(jìn)行設(shè)置和數(shù)據(jù)采集，手機(jī)的逐漸普與使得在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用手機(jī)成為可能。近些年來(lái),由于通訊網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展

12、,移動(dòng)通信與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合使得各種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)成為當(dāng)前遠(yuǎn)距離無(wú)線監(jiān)控領(lǐng)域最為廣泛的應(yīng)用。另一方面,基于嵌入式概念的單片機(jī)和PC通過(guò)串行口構(gòu)成的多微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)傳輸、水利系統(tǒng)、消防治安、智能樓宇、銀行金融等方面,這些系統(tǒng)原來(lái)大多采用有線網(wǎng)絡(luò)、短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等通信方式,其固有的缺陷很大程度上限制了其使用的場(chǎng)合。 另外隨著生活質(zhì)量的提高，人們非常希望能像在家里一樣隨時(shí)隨地對(duì)家電進(jìn)行遙控。這樣，炎炎的夏日，主人可以在下班前半小時(shí)遙控打開(kāi)空調(diào)，下班進(jìn)家就有一種很涼爽的感覺(jué)；可以遙控開(kāi)啟微波爐、電飯鍋等炊具，一回到家便可享受美味的飯菜。 1.2 國(guó)外相關(guān)研究情況2

13、1世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類(lèi)文明的巨大進(jìn)步。數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī)）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)打開(kāi)、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯；而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，或者打一個(gè)簡(jiǎn)單的手機(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)信息化的程度不斷提高,基于手機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制器的各種智能系統(tǒng)逐步走進(jìn)了人們的生活，國(guó)外遠(yuǎn)程控制的智能系統(tǒng)的發(fā)展情況自從世界上第1幢智能建筑1984年在美國(guó)出現(xiàn)后，美國(guó)、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)

14、達(dá)的國(guó)家先后提出了各種智能家居系統(tǒng)的方案。智能系統(tǒng)在美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都有廣泛的應(yīng)用。國(guó)外的家庭智能化系統(tǒng)包括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、住戶(hù)信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和系統(tǒng)軟件配置等。1.3 設(shè)計(jì)思想整個(gè)設(shè)計(jì)是有五個(gè)單元電路組成：來(lái)電檢測(cè)電路，模擬摘機(jī)電路，雙音頻檢測(cè)電路，語(yǔ)音提示電路以與無(wú)線接收發(fā)射電路。所要完成的功能主要是當(dāng)機(jī)檢測(cè)到振鈴信號(hào)，如果這個(gè)振鈴信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)的值后，系統(tǒng)認(rèn)為是控制信號(hào)，模擬摘機(jī)電路自動(dòng)接通，系統(tǒng)接收電路傳過(guò)來(lái)的按鍵信號(hào)（雙音頻信號(hào)），將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制的8421BCD碼送到

15、外部的單片機(jī)的控制與輸出電路，使其完成所設(shè)功能。如果用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)送指令或者忘記關(guān)機(jī)時(shí)，到達(dá)預(yù)置時(shí)間后，系統(tǒng)將自動(dòng)掛機(jī)。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件數(shù)量少，操作簡(jiǎn)單，適合城鄉(xiāng)家庭安裝使用。手機(jī)遠(yuǎn)程遙控不需要專(zhuān)門(mén)的布線，不占用無(wú)線電視頻資源，避免了電磁污染，利用現(xiàn)有的網(wǎng)，遙控距離可以跨省市，甚至跨越國(guó)家，打破了區(qū)域的局限性。 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)此設(shè)計(jì)主要由來(lái)電檢測(cè)電路，模擬摘機(jī)電路，雙音頻檢測(cè)電路，語(yǔ)音提示電路以與無(wú)線接收發(fā)射電路五部分構(gòu)成。振鈴檢測(cè)電路以光耦817為主構(gòu)成，當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí)，鈴流進(jìn)入817輸入端腳1和腳2，腳4輸出脈沖方波信號(hào)，送至89C51的INT1端，由于語(yǔ)音信號(hào)和雙音頻信號(hào)電壓遠(yuǎn)低于

16、振鈴信號(hào)電壓，該電路不會(huì)引起誤判。模擬摘機(jī)電路由兩個(gè)高壓三極管組成。89C51的口輸出高低電平，使三極管導(dǎo)通或截止，從而改變掛接在線上的阻抗來(lái)模擬摘機(jī)和掛機(jī)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)利用按鍵信號(hào)作為數(shù)據(jù)和命令，即將按鍵雙音頻信號(hào)進(jìn)行編碼與解碼，為了實(shí)現(xiàn)雙音頻信號(hào)的解碼，本設(shè)計(jì)采用MT8870芯片作為雙音頻解碼的主要芯片，從而得到遠(yuǎn)程控制端對(duì)智能控制系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)和命令。語(yǔ)音提示電路的控制主要采用APR9600語(yǔ)音錄放芯片作為反饋信號(hào)源，從而使該系統(tǒng)能良好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，即對(duì)遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行操作時(shí)，系統(tǒng)給出相關(guān)的提示語(yǔ)音信號(hào)作為反饋信號(hào)。無(wú)線收發(fā)電路主要采用315 MHz無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊（有名DF數(shù)據(jù)模塊），

17、DF數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓圍312 V ,當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無(wú)需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。其原理方框圖見(jiàn)下圖（1）手 機(jī) 信 號(hào) 89C51雙音頻檢測(cè)電路來(lái)電檢測(cè)電路無(wú)線發(fā)射電路電源模擬摘機(jī)電路語(yǔ)音提示電路無(wú)線接收電路圖1 原理方框圖3 芯片介紹3.1 MT8870介紹圖2 芯片MT8870引腳圖MT8870音調(diào)譯碼器(Tone Decoder）是MITEL公司所開(kāi)發(fā)生產(chǎn)為一顆常用復(fù)頻譯碼IC，這個(gè)電路可以接收DTMF信號(hào)，是一個(gè)完整的DTMF 接收器。它接收了DTMF信號(hào)后，部將信號(hào)分成高頻帶和低頻帶，并將此信號(hào)送至數(shù)字譯碼器，然后將訊號(hào)送至數(shù)字譯碼器以

18、解出按鍵值，接著將解出的按鍵值以二進(jìn)制的方式以四條線(Q1、Q2、Q3、Q4)輸出到外部共享Bus上，其MT8870引腳說(shuō)明如表1與部結(jié)構(gòu)如圖3。值得一提的是，當(dāng)MT8870解出一個(gè)按鍵值且輸出到外部時(shí)，其STD 接腳會(huì)由低態(tài)升為高態(tài)，經(jīng)一段時(shí)間后再降為低態(tài)，我們便可利用此特點(diǎn)偵測(cè)到此腳有訊號(hào)時(shí)便馬上將Q1-Q4接腳所產(chǎn)生的值讀入CPU，然后解出的按鍵值。表1 MT8870引腳功能介紹PIN腳位說(shuō)明1IN+OPA非反相輸入端2IN-OPA反相輸入端3GS增益選擇4VREP參考電壓選擇5INH禁制輸入信號(hào)檢出6PWDN電源下降輸入7OSC1部振蕩電路輸入端8OSC2部振蕩電路輸出端9Vss電源地

19、線10TOE三態(tài)輸出端11Q1三態(tài)譯碼數(shù)據(jù)輸出端12Q2三態(tài)譯碼數(shù)據(jù)輸出端13Q3三態(tài)譯碼數(shù)據(jù)輸出端14Q4三態(tài)譯碼數(shù)據(jù)輸出端15STD延遲動(dòng)作輸出16EST提前動(dòng)作輸出17ST/GT動(dòng)作輸入/監(jiān)視時(shí)間18Vdd電源正電源由上表可知，MT8870共有18個(gè)拐角，其中Q0-Q3為三態(tài)譯碼數(shù)輸出，IN+為OPA非反向輸入端，IN-為OPC反向輸入端，GS為增益選擇，VREF為參考電壓輸出，INH為禁制輸入信號(hào)檢出，PWDN為電源下降輸入，OSC1為部振蕩電路輸入端，OSC2為部振蕩電路輸出端，VSS為電源地線，VDD為電源正電壓，ST/GT為動(dòng)作輸入/監(jiān)視時(shí)間，EST為提前動(dòng)作輸出，STD為延遲動(dòng)

20、作輸出。該芯片的部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3圖3 MT8870芯片服結(jié)構(gòu)3.2 PC817介紹pc817是常用的線性光藕，在各種要求比較精密的功能電路中常常被當(dāng)作耦合器件，具有上下級(jí)電路完全隔離的作用，相互不產(chǎn)生影響。1 陽(yáng)極 2 陰極 3 發(fā)射極 4 集電極圖4 PC817部結(jié)構(gòu)當(dāng)輸入端加電信號(hào)時(shí)，發(fā)光器發(fā)出光線，照射在受光器上，受光器接受光線后導(dǎo)通，產(chǎn)生光電流從輸出端輸出，從而實(shí)現(xiàn)了“電-光-電”的轉(zhuǎn)換。 普通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào)（開(kāi)關(guān)信號(hào)），不適合傳輸模擬信號(hào)。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號(hào)，這樣隨著輸入信號(hào)的強(qiáng)弱變化會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的光信號(hào)，從而使光敏晶體

21、管的導(dǎo)通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同。PC817光電耦合器不但可以起到反饋?zhàn)饔眠€可以起到隔離作用。3.3 ARP9600介紹圖5 ARP9600芯片管腳圖管腳的具體功能介紹見(jiàn)附錄中的表1為了使該系統(tǒng)能良好地實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，即對(duì)遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行操作時(shí)，將系統(tǒng)給出相關(guān)的提示語(yǔ)音信號(hào)作為反饋信號(hào)。本文選用公司最新推出的APR9600語(yǔ)音錄放芯片作為反饋信號(hào)源。APR9600語(yǔ)音錄放芯片采用模擬存儲(chǔ)技術(shù)，具有音質(zhì)好、噪音低、不怕斷電、可反復(fù)錄放、同時(shí)又具備多種控制方式，外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格也十分低廉，單片電路可錄放3260秒的特性。該語(yǔ)音芯片可以設(shè)置為串行工作模式或并行工作模式，串行控制時(shí)可以

22、將播放時(shí)間分為256段以上，并行控制時(shí)最大可分8段。有關(guān)該芯片的工作模式設(shè)置如表2所示。APR9600為28腳雙列直插式標(biāo)準(zhǔn)封裝DIP芯片， APR9600工作電壓4565V，靜態(tài)電流1 ，工作電流25mA，驅(qū)動(dòng)功率12mW (外接揚(yáng)聲器16n)。語(yǔ)音芯片被預(yù)先設(shè)置為并行控制模式，相應(yīng)語(yǔ)音段的播放由軟件來(lái)觸發(fā)。此語(yǔ)音經(jīng)芯片SP+、SP一端，進(jìn)至音頻放大電路LM386進(jìn)行放大，再經(jīng)T1耦合至回路，用戶(hù)可從里聽(tīng)到系統(tǒng)控制語(yǔ)音芯片發(fā)出的提示進(jìn)行相應(yīng)的操作。表2 APR9600語(yǔ)音錄放芯片工作模式設(shè)置MSEL1（24腳）MSEL2（25腳）/M8(9腳)有效鍵/M1-8為段控制鍵，/CE多為停止復(fù)位鍵

23、功能（以60秒計(jì)）010/1/M1,/M2,CE并行控制，分二段，每段最大30秒100/1/M1,/M2,/M3, /M4,CE并行控制，分四段，每段最大15秒111/M1/M8,CE并行控制，分八段，每段最大7.5秒110CE單鍵控制，每段7.5秒循環(huán)，CE為啟動(dòng)、停止鍵001/M1,CE串行順序控制，可分一至任意多段000/M1,/M2,CE串行選段控制，/M2系選段快進(jìn)鍵。（錄音時(shí)/M8=1時(shí)可錄一至任意多段，/M8=0時(shí)只能錄兩端）注1、RE=O(置低電平)為錄音狀態(tài)：RE=l(置高電平)為放音狀態(tài)注2、/M1-/M8鍵在有效段放音時(shí)，按一下鍵即開(kāi)始放音一段，放音期問(wèn)再按一下即停止；如

24、按鍵，不放即循環(huán)放音注3、/M1/M8鍵在有效段控錄音時(shí)，按住不放為錄音，松鍵即停止3.4 LM386介紹LM386是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容,便可將電壓增益調(diào)為任意值,直至200。輸入端以地位參考,同時(shí)輸出端被自動(dòng)偏置到電源電壓的一半,在6V電源電壓下,它的靜態(tài)功耗僅為24mW,使得LM386特別適用于電池供電的場(chǎng)合。 LM386的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。芯片特性：靜態(tài)功耗低,約為4mA,可用于電池供電。工作電壓圍寬,4-12V or 5-18V。外圍元件少

25、。電壓增益可調(diào),20-200。低失真度。LM386電源電壓4-12V，音頻功率0.5w。LM386音響功放是由NSC制造的，它的電源電壓圍非常寬，最高可使用到15V，消耗靜態(tài)電流為4mA，當(dāng)電源電壓為12V時(shí)，在8歐姆的負(fù)載情況下，可提供幾百mw的功率。它的典型輸入阻抗為50K。圖6 LM386芯片管腳圖3.5 74HC04介紹描述該74HC04是高速的硅柵CMOS器件并兼容低功耗肖特基的TTL 。圖7 74HC04管腳圖74HC04是含6組一樣的反向器。即1A輸入高電平，1Y輸出高電平，六組反向器。對(duì)稱(chēng)的傳輸延遲和轉(zhuǎn)換時(shí)間，相對(duì)于LSTTL邏輯IC功耗低，工作電壓：2V6V，高抗擾度：NIL

26、=30%,NIH=30% Of VCC =5V HCT。當(dāng)工作電壓為4.5V5V時(shí)，兼容直接輸入LSTTL邏輯信號(hào)。管腳圖如下圖8所示引出端符號(hào)：1A6A 輸入端 1Y6Y 輸出端 圖8 74HC04邏輯圖3.6 LM7805介紹LM7805是常用的三端穩(wěn)壓器，由于LM7805普遍采用TO-220封裝，其Vi-Vo2V。所以選用較為常見(jiàn)的交流9V變壓器，7805上的圧降Vi-Vo=5V，在它的可承受?chē)?。其封裝形式如下圖9所示。TO-2201.Input 2.GND 3.Outpput圖9 7805的封裝LM7805的應(yīng)用圍廣，含過(guò)流和過(guò)載保護(hù)電路，但是，要注意其的散熱問(wèn)題，帶散熱片時(shí)能持續(xù)提

27、供1A的電流。如果使用外圍器件，它還可以提供不同的電壓和電流。3.7 LM358介紹LM358是部包括兩個(gè)獨(dú)立的高增益，部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它的使用圍包括傳感放大器，直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。LM358的封裝形式有塑裝8引線雙列直插式和貼片式。圖10 LM358的封裝特性：部頻率補(bǔ)償；直流電壓增益高（約100dB）；單位增益頻帶寬（約1MHZ）；電源電壓圍寬：?jiǎn)坞娫矗?30V），雙電源（V）；低功耗電流；適合于電池供電；低輸入偏流；低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電

28、流；共模輸入電壓圍寬，包括接地；差模輸入電壓圍寬，等于電源電壓圍；輸出電壓擺幅大（10至Vcc-1.5V）。4 電路介紹4.1模擬摘機(jī)電路模擬摘機(jī)電路通過(guò)控制一個(gè)三極管的通斷來(lái)改變繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)，電路主要由J1、K1、D1、V1、D2D5、R1、R2組成，其中D2D5組成極性固化電路，R2為模擬摘機(jī)電阻。當(dāng)需要摘機(jī)時(shí)，CPU通過(guò)P1.7端給一個(gè)高電平，V1導(dǎo)通使K1得電，K1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合完成模擬摘機(jī)(程控網(wǎng)認(rèn)為只要線路電流超過(guò)30mA就判定為摘機(jī)狀態(tài))。用戶(hù)輸入密碼，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到正確的密碼時(shí)，并按用戶(hù)設(shè)定要求工作后，或者檢測(cè)到三次輸入密碼錯(cuò)誤，單片機(jī)取消摘機(jī)信號(hào)P1.

29、7口變?yōu)榈碗娖剑龢O管截止，K1斷電， K1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)完成掛機(jī)過(guò)程。圖11 模擬摘機(jī)電路4.2 來(lái)電檢測(cè)電路圖12 來(lái)電檢測(cè)電路圖來(lái)電檢測(cè)電路以光耦817為主構(gòu)成，當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí)，鈴流進(jìn)入817輸入端腳1和腳2，腳4輸出脈沖方波信號(hào)，送至89C51的/INT1端，由于語(yǔ)音信號(hào)和雙音頻信號(hào)電壓遠(yuǎn)低于振鈴信號(hào)電壓，該電路不會(huì)引起誤判。4.3 電源電路由于本系統(tǒng)電源電路要為單片機(jī)，所以采用了變壓器降壓經(jīng)整流濾波后由集成穩(wěn)壓器7805穩(wěn)壓后給整個(gè)系統(tǒng)提供+5V電圧的方式。電路圖如圖12所示圖13 電源電路其中J1為9V交流變壓器輸入端，D1、D2、D3、D4構(gòu)成橋式整流電路，經(jīng)C1（470uF）濾

30、波電容濾波后送入集成穩(wěn)壓器7805輸入端，由輸出端輸出后再由C2，C3濾波后整個(gè)系統(tǒng)供電。在此電源電路中，C1為交流高頻耦合電容，防止交流高頻信號(hào)經(jīng)電源電路串入系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成干擾。R21和LED組成電源指示電路，顯示電路是否工作。4.4 雙音頻 HYPERLINK :/ go-gddq /html/2007-08/423321.htm o 解碼 HYPERLINK :/ go-gddq /html/2007-08/423216.htm o 電流流過(guò)的路叫做電路 電路 (1)雙音多頻譯碼集成MT8870MT8870是雙音多頻接收譯碼芯片，能對(duì)DTMF信號(hào)進(jìn)行接收、分離和譯碼，并輸出16個(gè)DTM

31、F頻率組合的4位二進(jìn)制編碼(如表3)。表3按鍵0123456789*#DTMF編碼101000010010001101000101011001111000100110111101各引腳功能如下：IN+、IN一為運(yùn)放同相、反相輸入端，即DTMF信號(hào)輸入端；GS為運(yùn)放輸出端，外部所接的反饋電阻可改變部放大器的增益；VREF為基準(zhǔn)電壓輸出端；INH和PWDH為部接點(diǎn)，應(yīng)接到地；OSC1、OSC2為時(shí)鐘輸入輸出端，外接357954MHz晶振；VSS接地；TOE為輸出使能端；QIQ4為DTMF信號(hào)所對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)碼輸出端；STD當(dāng)有效信號(hào)出現(xiàn)時(shí)為高電平；EST為延遲控制輸出端；STGT為時(shí)間監(jiān)控輸出

32、端；VDD為電源正端。(2)DTMF信號(hào)檢測(cè)工作過(guò)程圖14 雙音頻檢測(cè)電路 摘機(jī)后，從線路外端傳來(lái)的DTMF信號(hào)經(jīng)一個(gè)0.1U電容C2和100K電阻R3后輸入到M8870進(jìn)行譯碼，由MT8870部放大后送入兩級(jí)濾波器。第一級(jí)為撥號(hào)音濾波器，慮除350Hz和440Hz的信號(hào)，防止撥號(hào)音干擾電路正確解碼。然后將信號(hào)送入高頻群和低頻群信號(hào)濾波器，取出高頻音和低頻音，送入數(shù)字電路解調(diào)出高頻音和低頻音的頻率，當(dāng)檢測(cè)到正確的高頻音和低頻音后解調(diào)出對(duì)應(yīng)按鍵，并將解調(diào)值鎖存，置STD信號(hào)為高電平，當(dāng)TOE端口被置高時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)Q1Q4引腳輸出。MT8870雙音多頻解碼電路如圖14所示。4.5 語(yǔ)音提示電路AP

33、R9600為28腳雙列直插式標(biāo)準(zhǔn)封裝DIP芯片，。APR9600工作電壓4565V，靜態(tài)電流1 ，工作電流25mA，驅(qū)動(dòng)功率12mW (外接揚(yáng)聲器16n)。語(yǔ)音芯片被預(yù)先設(shè)置為并行控制模式，相應(yīng)語(yǔ)音段的播放由軟件來(lái)觸發(fā)。此語(yǔ)音經(jīng)芯片SP+、SP一端，進(jìn)至音頻放大電路LM386進(jìn)行放大，再經(jīng)T1耦合至回路，用戶(hù)可從里聽(tīng)到系統(tǒng)控制語(yǔ)音芯片發(fā)出的提示進(jìn)行相應(yīng)的操作。語(yǔ)音芯片控制電路圖如圖15所示，該電路由錄音電路、音頻放大電路、語(yǔ)音提示三部分組成。錄音電路用來(lái)錄提示語(yǔ)音信號(hào)。LM386對(duì)ARP9600的l4腳和l5腳輸出的提示語(yǔ)音進(jìn)行音頻放大，從而推動(dòng)揚(yáng)聲器。ARP9600為語(yǔ)音提示電路的核心，AR

34、P9600的/M1/M8與S1-S8和AT89C51的P2口相連。其中S1-S8為手動(dòng)提示語(yǔ)音播放開(kāi)關(guān)，而AT89C51利用P2口實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音提示電路的控制；S10用來(lái)選擇ARP9600的操作模式。圖15 語(yǔ)音提示電路圖4.6 無(wú)線發(fā)射接收設(shè)備315 MHz無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊也叫DF數(shù)據(jù)收發(fā)模塊,它廣泛地運(yùn)用在遙控、遙測(cè)、無(wú)線抄表、門(mén)禁系統(tǒng)、小型無(wú)線數(shù)據(jù)終端、生物信號(hào)采集、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線遙控系統(tǒng)、無(wú)線標(biāo)簽、車(chē)輛監(jiān)控、小型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、身份識(shí)別、安全防火系統(tǒng)、機(jī)器人控制等領(lǐng)域中。DF模塊還有一種重要的用途就是配合單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。DF數(shù)據(jù)模塊采用ASK 方式調(diào)制,接收靈敏度高,用示波器觀察輸

35、出波形干凈,抗干擾能力強(qiáng)。天線輸入端有選頻電路;DF模塊自身輻射極小,加上電路模塊背面網(wǎng)狀接地銅箔的屏蔽作用,可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號(hào)的侵入。4.6.1無(wú)線發(fā)射電路DF無(wú)線發(fā)射模塊通訊方式為調(diào)頻AM ,工作頻率為315 MHz ,為ISM 頻段,發(fā)射功率小于0. 5 W ,最大發(fā)射距離1000m。采用聲表諧振器SAW 穩(wěn)頻,頻率穩(wěn)定度極高,當(dāng)環(huán)境溫度在-25 + 85 間變化時(shí),頻漂僅為3 10 - 6 / () 。特別適合多發(fā)一收無(wú)線遙控與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。聲表諧振器的頻率穩(wěn)定度僅次于晶體,而一般的LC 振蕩器頻率穩(wěn)定度與一致性較差,即使采用高品質(zhì)微調(diào)電容,溫差變化與振動(dòng)也很難保證已

36、調(diào)好的頻點(diǎn)不會(huì)發(fā)生偏移。DF 發(fā)射模塊未設(shè)編碼集成電路,而增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管Q1 ,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動(dòng)碼電路與單片機(jī)接口,而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號(hào)值的大小。圖16 無(wú)線發(fā)射電路4.6.2 無(wú)線接收電路DF 接收模塊的工作電壓為5 V ,靜態(tài)電流4 mA ,接收靈敏度為- 105 dBm ,接收天線為2530 cm的導(dǎo)線,最好能豎立起來(lái)。接收模塊本身不帶解碼集成電路,因此接收電路僅是一種組件,只有應(yīng)用在具體電路中進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)才能發(fā)揮應(yīng)有的作用,這種設(shè)計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn),它可以和各種解碼電路或者單片機(jī)配合,設(shè)計(jì)電路靈活方便。圖17 無(wú)線接收電路DF

37、數(shù)據(jù)模塊具有較寬的工作電壓圍312 V ,當(dāng)電壓變化時(shí)發(fā)射頻率基本不變,和發(fā)射模塊配套的接收模塊無(wú)需任何調(diào)整就能穩(wěn)定地接收。這套模塊的特點(diǎn)是發(fā)射功率比較大,傳輸距離比較遠(yuǎn),比較適合在惡劣條件下進(jìn)行通訊。采用DF 數(shù)據(jù)模塊可減少硬件電路設(shè)計(jì),降低成本,單片機(jī)和DF 模塊工作時(shí),可以自己定義傳輸協(xié)議,提高無(wú)線通信的準(zhǔn)確性,可以獲得較好的預(yù)期效果。4.7 總電路總電路圖見(jiàn)附錄圖1本設(shè)計(jì)選用AT89C51作為控制CPU,該處理器是低功耗，性能高的8位微處理器，且該處理器有4KFlash Eprom（flash Programmable and Erasable Read Only Memory）,即可

38、編程可擦除只讀存儲(chǔ)器。在該系統(tǒng)中為P1.4雙音頻信號(hào)的控制線號(hào)線，P1.0，P1.1，P1.2，P1.3雙音頻解碼輸出信號(hào)。P17為自動(dòng)摘機(jī)控制信號(hào)；TD口為語(yǔ)音檢測(cè)電路的信號(hào)；P2口為語(yǔ)音提示電路的控制接口；P0為外部控制接口的控制信號(hào)，接控制電器的無(wú)線發(fā)射電路，當(dāng)有信號(hào)發(fā)出時(shí)，在電器上的無(wú)線接收電路接收信號(hào)，通過(guò)繼電器控制家用電器的開(kāi)關(guān)。5. 結(jié)束語(yǔ)隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種遠(yuǎn)程控制的智能家居會(huì)逐漸被人們所接受，慢慢進(jìn)入家庭當(dāng)中，在我們生活當(dāng)中起著非常重要的作用，讓我們的生活變得豐富、輕松、方便而又更加有意義。智能家居是未來(lái)生活中非常重要的部分，基于固定網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制器的研究，此技術(shù)

39、可以成功應(yīng)用于日常生活，給人民日常生活的改善和提高提供了可能。這樣，炎炎的夏日，主人可以在下班前半小時(shí)遙控打開(kāi)空調(diào)，下班進(jìn)家就有一種很涼爽的感覺(jué)；可以遙控開(kāi)啟微波爐、電飯鍋等炊具，一回到家便可享受美味的飯菜。手機(jī)遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用將給人們帶來(lái)越來(lái)越多的好處。6. 致經(jīng)過(guò)近幾個(gè)月的艱苦奮戰(zhàn)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，我衷心感我的指導(dǎo)老師田教授，在課題選定、理論指導(dǎo)和方案的論證上，田老師對(duì)我精心的指導(dǎo)和耐心的鼓勵(lì)，使我能夠堅(jiān)持到底，畢業(yè)設(shè)計(jì)有了圓滿(mǎn)的結(jié)果。他淵博的知識(shí)，深邃的思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)格、平易近人的處事態(tài)度和幽默風(fēng)趣的話語(yǔ)，讓我在學(xué)習(xí)知識(shí)和解決問(wèn)題時(shí)感到無(wú)比的輕松和愉快。至此

40、論文定稿之際，對(duì)田老師表示衷心的感! 感老師能在繁忙之中抽出時(shí)間為我提供耐心的指導(dǎo)，幫我們解決在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的種種問(wèn)題。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我還有幸得到其它老師的熱心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助，正因?yàn)橛辛怂麄儯也拍芸朔鞣N困難，順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文。在這里一并向他們表示感！最后，再次向各位領(lǐng)導(dǎo)、各位老師致以崇高的敬意和最衷心的感！鑒于作者的水平有限，難免存在一些錯(cuò)誤和漏洞，望各位老師、學(xué)者不吝賜教，在此向大家表示衷心的感。參考文獻(xiàn)1余成波. 無(wú)線點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的遠(yuǎn)程在線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制. 電子技術(shù)用.2002,(12):16-192 金巖，應(yīng)強(qiáng)，振仁.8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例.

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