基于單片機的家用電話(huà)遠程遙控裝置設計

摘要 設計并實(shí)現了一種基于電話(huà)通道的家用電器遙控裝置。該裝置采用單片機智能控制，利用不同的提示音達到對不同操作的提示和受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達到交互式與智能化。經(jīng)過(guò)實(shí)際測試：該裝置經(jīng)濟、可靠，符合未來(lái)家電的智能化發(fā)展方向，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞 遠程遙控；單片機；家用電器；MT8870

文中設計的是基于單片機的家用電話(huà)遠程遙控方案，采用ISD1420芯片進(jìn)行語(yǔ)音處理，使操作有語(yǔ)音提示，操作界面友好。電話(huà)遙控與常規遙控方式相比，不需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)布線(xiàn)，不占用無(wú)線(xiàn)電頻率資源，避免了電磁污染，且由于電話(huà)線(xiàn)路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現有的電話(huà)網(wǎng)。

1 系統硬件設計
設計以高速單片機STC11F40XE為核心器件，STC11F40XE有40 kB的儲存空間，速度比STC89C51單片機快8～10倍，可充分利用單片機的片內外資源。系統主要有振鈴檢測電路、雙音多頻電路和ISD1420語(yǔ)音電路等組成。系統硬件組成框圖如圖1所示。

1．1 振鈴檢測電路
振鈴檢測電路如圖2所示，當用戶(hù)被呼叫時(shí)，電話(huà)交換機發(fā)來(lái)鈴流信號。振鈴為48±3 V的正弦波，諧鈴失真不大于10％，電壓有效值90±15 V。振鈴以5 s為周期，即1 s送，4 s斷。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時(shí)通時(shí)斷的近似正弦波，經(jīng)反向器及RC回路進(jìn)行濾波輸出方波信號。方波信號輸入至單片機的T1計數器外部管腳，完成整個(gè)振鈴音檢測和計數的過(guò)程。

1．2 雙音多頻電路
MT8870是Mitei公司生產(chǎn)的一種功能較強的DTMF發(fā)送與接收器，體積小、抗干擾性強，晶振頻率為3．58 MHz，輸出為二進(jìn)制編碼信號，便于與計算機連接，是目前國際流行的DTMF解碼器件。MT8870電路連接如圖3所示。

雙音多頻信號完成撥號的檢測解碼，解碼信號由MT8870的Q1～Q4輸出，送單片機識別和處理。例如撥動(dòng)“1”號鍵，MT8870通過(guò)對電話(huà)網(wǎng)上的雙音多頻信號解碼，識別操作者的命令，從而實(shí)現對遠程的控制。當MT8870作為DTMF發(fā)送器時(shí)，數據總線(xiàn)Q1～Q4上4位二進(jìn)制碼被鎖存在發(fā)送數據寄存器中，發(fā)送的DTMF信號頻率由3．58MHz的晶振分頻產(chǎn)生。
1．3 ISD1420語(yǔ)音電路
ISD1420為美國ISD公司出品的單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源和少數電阻電容組成，電路如圖4所示。ISD1420是采用模擬存取技術(shù)集成的可反復錄放20 s的語(yǔ)音芯片，掉電語(yǔ)音不丟失，最大可分160段，最小每段語(yǔ)音長(cháng)度為125 ms，每段語(yǔ)音都可由地址線(xiàn)控制輸出，每125 ms為一個(gè)地址，由A0～A7，8根地址線(xiàn)控制。用戶(hù)錄制的語(yǔ)音每段結束后芯片自動(dòng)設有段結束標志(EOM)，芯片錄滿(mǎn)后設有溢出標志(OVF)。如果用單片機等控制電路按某一段的起始地址進(jìn)行放音操作，遇到段結束標志(EOM)即自動(dòng)停止放音，單片機收到段結束標志(EOM)就開(kāi)始觸發(fā)下一段語(yǔ)音的起始地址，如此控制，即可以將很多不同段的語(yǔ)音組合成一句話(huà)放音出來(lái)，實(shí)現語(yǔ)音自動(dòng)組合。