基于電話(huà)網(wǎng)絡(luò )的智能遠程控制系統的實(shí)現
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基于電話(huà)網(wǎng)絡(luò )的智能遠程控制系統可以使用戶(hù)在遠端利用固定電話(huà)或移動(dòng)手機實(shí)現對電器設備的遠程控制。該系統可以充分利用現有的公用電話(huà)網(wǎng)絡(luò )和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，不需要專(zhuān)門(mén)的布線(xiàn)，不占用無(wú)線(xiàn)電頻率資源，既可以節約投資又便于推廣使用。同時(shí)，由于電話(huà)線(xiàn)路各地聯(lián)網(wǎng)，可以方便地實(shí)現遠程控制。另外，電話(huà)屬雙工通信，操作者可以通過(guò)各種提示音即時(shí)了解受控對象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行相關(guān)操作，實(shí)現產(chǎn)品的交互性與智能化。
本系統采取單片機智能控制，并聯(lián)于電話(huà)機的兩端，不會(huì )影響到電話(huà)機的正常使用。當需要遠程控制時(shí)用戶(hù)撥通本裝置所連接的電話(huà)號碼，電話(huà)振鈴識別電路在檢測到振鈴五次(次數可以通過(guò)軟件更改)無(wú)人接聽(tīng)的情況下，控制器自動(dòng)摘機，并在語(yǔ)音電路的提示下輸入密碼，若密碼有誤，系統自動(dòng)掛斷電話(huà)，當密碼正確時(shí)，只需按語(yǔ)音提示選擇被控電器，進(jìn)行遠程控制，完成操作后輸入“#”鍵，自動(dòng)實(shí)現電話(huà)掛機。
1 系統整體設計
系統由單片機構成主控部分，進(jìn)行主要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號，并完成各種信息的記錄。本系統包括振鈴識別電路、摘掛機電路、DTMY雙音頻解碼電路、語(yǔ)音提示電路及電器控制電路等，系統原理框圖如圖1所示。
各類(lèi)信號線(xiàn)與控制線(xiàn)分別連接至主控芯片AT89S51，它將根據不同的輸入信號輸出相應的控制信號。系統中使用CM8870信號對電話(huà)機雙音頻信號進(jìn)行解碼，選用語(yǔ)音識別芯片RSC4128進(jìn)行密碼檢測和語(yǔ)音提示，對控制對象則采用可控硅電路實(shí)現控制操作，保證系統運行可靠穩定。
2 系統各單元電路的實(shí)現
2．1 振鈴識別電路
振鈴識別電路的作用是檢測電話(huà)線(xiàn)上的鈴流信號，以便于為單片機提供電話(huà)鈴響的次數。振鈴識別電路如圖2所示。
由于電容器C1不能通過(guò)直流電壓，因此在待機狀態(tài)下電路沒(méi)有電流通過(guò)。當有振鈴時(shí)，鈴流電壓使G1內部的光敏三極管導通，此時(shí)P3．5點(diǎn)(連接單片機P3．5口)電壓降為0 V；當沒(méi)有鈴流信號時(shí)，P3．5點(diǎn)電壓為高電平VCC。由此可見(jiàn)，P3．5點(diǎn)的脈沖是隨著(zhù)鈴流信號的出現而出現的，因此只要檢測到P3．5點(diǎn)有低電平脈沖出現，就說(shuō)明線(xiàn)路上有鈴流信號了，而且P3．5點(diǎn)在單位時(shí)間內出現的脈沖個(gè)數就代表了振鈴時(shí)間的長(cháng)短，通過(guò)累加P3．5點(diǎn)的脈沖個(gè)數就可以判斷出振鈴時(shí)間的長(cháng)短和鈴響次數的多少。
2．2 模擬摘機掛機電路
摘機、掛機電路其實(shí)就是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，控制電路板和電話(huà)線(xiàn)之間的連接。平時(shí)這個(gè)開(kāi)關(guān)應該處于斷開(kāi)的狀態(tài)，以免造成電話(huà)線(xiàn)占線(xiàn)；當需要實(shí)現遠程控制時(shí)，如果振鈴響五次而無(wú)人接聽(tīng)，這時(shí)候就需要讓電路板和電話(huà)線(xiàn)路接通，即完成摘機動(dòng)作。模擬摘機掛機電路如圖3所示。V1就是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)的導通與否受到單片機P1．4口的控制。
摘機掛機電路如果用繼電器設計，電路要簡(jiǎn)單一些，但在實(shí)用中發(fā)現耗電大，5 V的繼電器吸合電流高達30μA，是AT89S51靜態(tài)電流的近3倍，體積和重量也比較大，另外繼電器也容易產(chǎn)生火花干擾。采用晶體管摘機掛機電路克服了這些問(wèn)題。
2．3 DTMF解碼電路
雙音多頻信號是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號。雙音多頻信號解碼是控制系統的主要組成部分，正確地解碼出交換機通過(guò)電話(huà)線(xiàn)發(fā)送來(lái)的雙音多頻信號是整個(gè)系統的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統的可靠性。本系統使用雙音頻解碼集成片CM8870完成此功能。CM8870集成了頻帶分離濾波器和數字解碼器，可以將接收到的DTMF信號轉換成8421碼。
雙音頻解碼電路如圖4所示。雙音頻信號輸入點(diǎn)與圖3中三極管V1集電極相連接，當V1導通時(shí)，從電話(huà)線(xiàn)上送來(lái)的雙音頻信號進(jìn)入CM8870。如果CM8870接收到的是有效的DTMF信號，便解碼出對應的8421碼從數據輸出端Q1～Q4輸出，該數據進(jìn)入單片機P1．0～P1．3口，完成數據采集、判斷和處理。另外，從CM8870的第15腳出來(lái)的狀態(tài)信號進(jìn)入單片機的P1．5端口，通知單片機讀取數據。
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