基于PSTN的家用電器遠程控制系統設計
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當需要遙控家用電器時(shí)，撥打相應的座機電話(huà)號碼，振鈴檢測電路檢測鈴流信號。如果有人接聽(tīng)電話(huà)或振鈴次數少于5次，對程控電話(huà)的使用不造成影響；當振鈴次數達到5次后(次數可以通過(guò)軟件任意設定)，單片機啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路并發(fā)出提示音，詢(xún)問(wèn)是否進(jìn)入家電控制模式。按“O”鍵否，掛機退出，按“1”鍵是，摘掛機電路自動(dòng)摘機進(jìn)入控制狀態(tài)并將摘機信號輸入到單片機中。單片機接收到摘機信號后，啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)出提示音，提示操作者輸入密碼(系統支持在線(xiàn)修改密碼)。輸入的密碼經(jīng)DTMF接收，轉換成二進(jìn)制數并與事先存儲在單片機中的密碼比較。如果不相符，則語(yǔ)音提示密碼錯誤，可再次重新輸入，若三次密碼錯誤則發(fā)提示音并自動(dòng)掛機；如果密碼相符，則語(yǔ)音提示選擇控制通道(按鍵l、2分別表示1、2號通道)。通道選擇后，按下“1”鍵表示開(kāi)啟該路電器，并有語(yǔ)音提示“該路電器已經(jīng)開(kāi)啟”；按下“O”鍵表示關(guān)斷該路電器，有提示音“該路電器已經(jīng)關(guān)閉”；再按“O”鍵則可掛機退出。若超時(shí)則自動(dòng)掛機(超時(shí)時(shí)間由軟件設定)。
2 系統組成
本系統由5部分組成，即振鈴檢測電路、模擬摘機電路、DTMF解碼電路、通道控制電路和語(yǔ)音提示電路。其中振鈴檢測和解碼均采用外部中斷來(lái)實(shí)現，系統組成原理框圖如圖1所示。
3 系統硬件電路設計
3．1 振鈴檢測電路
3．1．1 原理分析
公用電話(huà)網(wǎng)的傳輸線(xiàn)路為二線(xiàn)模擬線(xiàn)路，采用直流環(huán)路信號方式，能向模擬話(huà)機提供直流饋電、振鈴信號、話(huà)音數據、音頻數據、雙音頻數據等。我國規定的標準為，話(huà)機在不通話(huà)時(shí)，電話(huà)線(xiàn)中的直流電壓是48 V。當有電話(huà)呼入時(shí)，同時(shí)還有(25±15)V、25 Hz的正弦信號加在電話(huà)線(xiàn)上，所以向用戶(hù)振鈴的鈴流電壓為(75±15)V、25 Hz的交流電壓。振鈴以5 s為周期，即1 s送，4 s斷。根據振鈴信號電壓比較高的特點(diǎn)，可以先使用高壓穩壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光電耦合器。經(jīng)過(guò)光耦的隔離轉換，從光電耦合器輸出的波形是頻率較高的方波信號，然后再將該方波信號轉化成便于LPC932計數的低頻方波信號。
3．1．2 方案設計
采用穩壓管、光電耦合器和反向器(晶體管9018)，將一個(gè)周期的振鈴信號轉化成一個(gè)周期的方波信號，送入LPC932的INTO進(jìn)行計數，其電路如圖2所示。
當有振鈴信號時(shí)，電話(huà)線(xiàn)上的鈴流信號為(75±15)V、25 Hz的交流信號。其中直流電壓為48 V左右，交流電壓為(25±15)V、25 Hz的正弦信號。當該信號進(jìn)入振鈴檢測電路后，首先用高壓電容C1進(jìn)行隔直，電阻R1起限流作用。交流信號經(jīng)過(guò)R1后通過(guò)穩壓管D1降壓，然后輸入到光電耦合器進(jìn)行轉換。轉換后的信號經(jīng)C2和R2濾波整流后，會(huì )變成標準低電平和帶紋波高電平的長(cháng)周期脈沖信號；但是輸出的波形不好，且高電平的狀態(tài)還與交換機有關(guān)，所以在后面加上了一個(gè)晶體管反向器作為整形，這樣就可以得到很完整的波形了，即電話(huà)每振鈴一次就產(chǎn)生一個(gè)周期的方波信號。將該信號輸入LPC932的中斷口進(jìn)行計數，方便、可靠。
3．2 模擬摘機電路
3．2．1 原理分析
在設計該電路之前，首先介紹一下電話(huà)摘機的工作原理。用戶(hù)話(huà)機的摘掛機狀態(tài)，是通過(guò)對直流環(huán)路上電流的通斷來(lái)實(shí)現的。用戶(hù)掛機空閑時(shí)，直流環(huán)路斷開(kāi)，饋電電流為0；反之，用戶(hù)摘機后，直流環(huán)路接通，饋電電流在20mA以上。因為程控電話(huà)交換機對電話(huà)摘機的響應，會(huì )使電話(huà)線(xiàn)回路電流突然變大約30 mA，所以交換機檢測到回路電流變大就認為電話(huà)機已經(jīng)摘機。
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