家用智能控制器的設計

摘要：通過(guò)分析智能控制器的工作狀況以及功能，在此基礎上提出一種智能家居控制的方案，該智能家居控制利用移動(dòng)電話(huà)或固定電話(huà)通過(guò)公用電話(huà)網(wǎng)對家用電器設備進(jìn)行遠程控制，根據功能需求，從硬件設計入手，選擇以ARM7系列的微控制器LPC2132為核心微處理器，以MT8870為雙音多頻接收器，配合語(yǔ)音錄放芯片ISD4004和執行繼電器，以及相應的高效率開(kāi)關(guān)電源構成整個(gè)硬件電路，然后對其軟件進(jìn)行了分析，給出了整體軟件流程圖，完成了對智能控制器系統的設計。
關(guān)鍵詞：智能控制器；CPU；家用電器；LPC2132

自從1876年貝爾發(fā)明電話(huà)以后，電話(huà)通信變成我們日常生活中最常見(jiàn)、最廣泛的通信方式。目前電話(huà)網(wǎng)的地理范圍覆蓋率在我國已經(jīng)達到了90％以上，并且大多數人現在都有手機或固定電話(huà)，如此可以利用現有的電話(huà)網(wǎng)傳輸控制信號，實(shí)現家用電器的控制?，F有的可利用的數據傳輸方式有調制解調器(MODEM)傳輸和簡(jiǎn)單的雙音多頻(DTMF)傳輸。
本設計就采用后者作為控制信號的通信方式。本文主要介紹一種可以遠程控制傳統家電的電話(huà)控制系統的設計方案。

1 智能控制器的工作狀況
智能控制器的工作過(guò)程描述如下：
1)當用戶(hù)撥通家庭電話(huà)后，智能控制器要求用戶(hù)輸入管理密碼。
2)用戶(hù)輸入密碼正確，則允許進(jìn)行設置各種控制功能；如果用戶(hù)密碼錯誤，則提示重新輸入。
3)密碼確認后，智能控制器以語(yǔ)言提示用戶(hù)進(jìn)入操作，例如“開(kāi)燈請撥1；關(guān)燈請撥2；開(kāi)窗戶(hù)請撥3，……”，用戶(hù)聽(tīng)到語(yǔ)言提示后按相應的電話(huà)按鍵，例如撥“1”，智能控制器通過(guò)繼電器輸出接通相應的照明電源后，用語(yǔ)音向用戶(hù)提示“燈已打開(kāi)。繼續操作請撥0，控制結束請掛機。”，用戶(hù)可繼續操作；參數設置完畢后，智能控制器發(fā)出控制信號，提示設置已成功，用戶(hù)退出系統。系統總體框圖如圖1所示。

1．1 智能控制器功能分析
根據工作描述，得到系統基本要求：系統電源；振鈴檢測；自動(dòng)摘機／掛機；遠程用戶(hù)登錄管理；用戶(hù)控制功能選擇；語(yǔ)音操作提示；家用電器控制；工作狀態(tài)存儲；工作定時(shí)；工作故障保護；電源開(kāi)關(guān)；工作指示燈等，如圖2所示。

1．2 DTMF及其編碼
DTMF是英文Dual tone multiple frequency的英文縮寫(xiě)，意思是雙音多頻，現代電話(huà)網(wǎng)中應用廣泛。一般電話(huà)機有兩種撥號方式：一種是雙音頻撥號，是指用兩個(gè)特定的單音信號的組合疊加來(lái)代表數字或字符功能。另一種是脈沖撥號，它是通過(guò)開(kāi)關(guān)節點(diǎn)控制用戶(hù)直流回路通斷來(lái)產(chǎn)生一串直流脈沖信號，一串撥號對應一位數字號碼，一串脈沖內脈沖的個(gè)數對應號碼的數字。