基于雙音多頻解碼技術(shù)的遠(yuǎn)程電器設(shè)備控制

基于雙音多頻解碼技術(shù)的遠(yuǎn)程電器設(shè)備控制

0能電話遠(yuǎn)程控制器全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（pstn）為常規(guī)控制提供了便利。智能電話遠(yuǎn)程控制器可以在任何公用電話交換網(wǎng)(PSTN)覆蓋的區(qū)域利用固定電話或移動(dòng)電話通過(guò)發(fā)送DTMF雙音多頻信號(hào),實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。利用智能電話遠(yuǎn)程控制器可以實(shí)現(xiàn)固定電話或移動(dòng)電話對(duì)錄音錄像、空調(diào)機(jī)、電燈、電飯鍋、計(jì)算機(jī)、工業(yè)電器等電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,可廣泛應(yīng)用于家庭、企事業(yè)單位,具有很高的使用和推廣價(jià)值。1電路設(shè)計(jì)1.1信號(hào)解碼電路遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成:輸入部分,信號(hào)處理部分和輸出部分。輸入部分包括振鈴檢測(cè)電路,檢測(cè)有無(wú)來(lái)電;自動(dòng)摘掛機(jī)電路,實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī);雙音多頻解碼電路,將用戶按鍵產(chǎn)生的DTMF信號(hào)譯碼;電源電路,為整個(gè)系統(tǒng)提供+5V電源。信號(hào)處理與控制部分由兩片C8051F410單片機(jī)在MAX232基礎(chǔ)上進(jìn)行雙機(jī)通信協(xié)調(diào)完成。圖2ISD25120語(yǔ)音提示電路輸出控制部分有聲光指示電路,作為工作與通信的指示;語(yǔ)音模塊電路,提示操作流程;時(shí)鐘定時(shí)電路,設(shè)定電器開(kāi)關(guān)時(shí)間;液晶顯示電路,顯示所有電器當(dāng)前狀態(tài);電器控制電路,控制所有電器設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉。1.2std有效輸出雙音頻解碼由MT8870芯片完成。MT8870的電路如圖1所示。它的2、3腳接收來(lái)自電話機(jī)的雙音頻脈沖信號(hào)。該雙音頻信號(hào)先經(jīng)內(nèi)部的撥號(hào)音濾波器,濾除撥號(hào)音信號(hào),然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器,將雙音頻信號(hào)按高、低音頻信號(hào)分開(kāi),再經(jīng)高、低通濾波器,幅度檢測(cè)器送入輸出譯碼電路,經(jīng)過(guò)數(shù)字運(yùn)算后,在其數(shù)據(jù)輸出端Q1~Q4輸出相對(duì)應(yīng)的8421碼。MT8870的數(shù)據(jù)輸出端Q1~Q4連接到主C8051F410單片機(jī)的P2口的P2.0~P2.3,用來(lái)識(shí)別電話按鍵與相應(yīng)譯碼。為了使C8051F410單片機(jī)獲取有效數(shù)據(jù),MT8870的STD有效端經(jīng)Q1反相器倒向后接單片機(jī)的INT0外部中斷引腳。當(dāng)MT8870獲取有效雙音頻信號(hào)后,STD電平由低變高,再反相為低,單片機(jī)進(jìn)入中斷后,指示P2.0~2.3口接收有效二進(jìn)制代碼。而無(wú)效的雙音頻信號(hào)(電話線路雜音、人們的語(yǔ)音信號(hào)等)是不會(huì)引起MT8870的STD端變化的。1.3i/o端口控制部分語(yǔ)音提示所用芯片為ISD25120。圖2是結(jié)合ISD語(yǔ)音芯片的典型應(yīng)用與單片機(jī)接口而設(shè)計(jì)的語(yǔ)音提示電路。此電路設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分,手動(dòng)部分與自動(dòng)部分。其中,手動(dòng)部分是利用撥碼開(kāi)關(guān)與設(shè)置相關(guān)跳線控制,通過(guò)外接話筒和揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)錄音與放音調(diào)試。自動(dòng)部分是為了電話接口與產(chǎn)生操作提示音。由于單片機(jī)I/O端口有限,不能全部用于ISD25120的控制,因此,使用帶鎖存器的串入并出的芯片74HC595滿足了節(jié)省I/O端口的要求。由于將揚(yáng)聲器端直接接入電話接口相當(dāng)于自動(dòng)摘機(jī),所以在其回路中需加0.1uF電容C14來(lái)進(jìn)行隔離直流信號(hào)。當(dāng)有語(yǔ)音輸出時(shí),此時(shí)的語(yǔ)音信號(hào)為交流信號(hào),并不受此電容的限制。1.4光催化器控制電器控制電路如圖3所示,可控硅并不能直接接到單片機(jī)的I/O端口上進(jìn)行控制,必需借助MOC3061過(guò)零觸發(fā)雙硅輸出光耦來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)BTA16_IN端口為低電平時(shí),MOC3061的4腳與6腳導(dǎo)通,可控硅工作。發(fā)光二極管點(diǎn)亮來(lái)提示可控硅處于導(dǎo)通狀態(tài)。其中,R2為可控硅的門(mén)極電阻,可提高可控硅的抗干擾能力,R3為可控硅的限流電阻,其值由交流電的電壓峰值及觸發(fā)器輸出端允許重復(fù)沖擊電流峰值決定。39Ω電阻和0.01uF電容組成浪涌吸收電路,防止雙向可控硅損壞。2軟件設(shè)計(jì)2.1關(guān)閉外部中斷當(dāng)振鈴信號(hào)產(chǎn)生后,光耦合器會(huì)給單片機(jī)若干脈動(dòng)的直流信號(hào),單片機(jī)接收到信號(hào)后關(guān)閉外部中斷啟動(dòng)定時(shí)器計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)鈴響5聲后重新打開(kāi)外部中斷。如有人接聽(tīng)或者對(duì)方已掛機(jī)則不會(huì)進(jìn)入中斷。系統(tǒng)重新開(kāi)始進(jìn)行振鈴檢測(cè)后,如果鈴響5聲還可以進(jìn)入中斷,則判斷無(wú)人接聽(tīng),切換到本控制系統(tǒng)。2.2dtmf解碼系統(tǒng)操作進(jìn)入系統(tǒng)后,會(huì)有語(yǔ)音提示請(qǐng)輸入密碼。由于線路上有時(shí)存在干擾,會(huì)影響到DTMF解碼效果,因此允許輸入兩次。輸入錯(cuò)誤,系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉,重新開(kāi)始檢測(cè)振鈴。輸入正確后,則進(jìn)入控制指令輸入部分。2.3電器設(shè)備選擇鍵控制信息的輸入為自擬的協(xié)議。第一個(gè)按鍵是從1~7,表示選擇需要操作的電器設(shè)備。第二個(gè)按鍵是1或者0,1為啟動(dòng),0為關(guān)閉。第三個(gè)按鍵為#,表示確認(rèn)結(jié)束。2.4輔助系統(tǒng)操作當(dāng)控制碼輸入正確后,系統(tǒng)就會(huì)提示“輸入正確”并發(fā)送相關(guān)控制信息到輔助單片機(jī)來(lái)完成控制操作。如果輸入錯(cuò)誤,系統(tǒng)會(huì)直接要求按*號(hào)鍵返回上一層或者按其它鍵退出本系統(tǒng)。3減少室