基于DTMF的家庭自動(dòng)化系統電路

一般來(lái)說(shuō)，我們家里使用的電器都是借助于開(kāi)關(guān)來(lái)控制的。如今，你可以看到許多技術(shù)被用于家庭自動(dòng)化項目中。這篇文章介紹了使用DTMF技術(shù)控制家用電器。

DTMF是Dual Tone Multi Frequency的首字母縮寫(xiě)。所以，想想看，當你打電話(huà)給客戶(hù)服務(wù)時(shí)，他們會(huì )要求你按1、2或任何其他數字。當你從你的手機上按下一個(gè)數字時(shí)，就會(huì )發(fā)生一個(gè)特殊的動(dòng)作。所有這些都是由于DTMF。當你的手機鍵盤(pán)上的一個(gè)按鈕被按下時(shí)，它將產(chǎn)生兩個(gè)頻率的音。這些音調被稱(chēng)為行頻和列頻。

DTMF

一般來(lái)說(shuō)，行頻是低頻，列頻是高頻。這些用于DTMF的頻率是以這樣的方式選擇的，即它們與其他頻率沒(méi)有諧波關(guān)系，所以它們不會(huì )產(chǎn)生相同的音調。柱狀頻率比行狀頻率稍大，以補償語(yǔ)音音頻系統的高頻滾落。

我們已經(jīng)知道，在鍵盤(pán)上按下的每個(gè)按鈕都會(huì )產(chǎn)生與其他按鈕不同的音調?，F在我們應該將這些音調用于我們的電器。所以這個(gè)DTMF編碼器就出現在手機中。鍵盤(pán)的輸出可以通過(guò)DTMF解碼器IC HT9107B轉換為數字形式。該芯片與MCU的接口顯示如下。

DTMF控制的家用電器電路原理：

該電路的主要原理是利用DTMF技術(shù)控制家電，如電燈和風(fēng)扇。DTMF編碼器存在于你的手機中，解碼器是HT9107B IC。手機插孔與1nf電容相連。手機插孔由兩根線(xiàn)組成（紅色和黑色）。紅線(xiàn)連接到解碼器IC，黑線(xiàn)接地。當手機上的按鈕被按下時(shí)，會(huì )產(chǎn)生一個(gè)音調，由解碼器IC解碼，并將其發(fā)送到ATMEGA8控制器。然后，控制器檢查輸入，并根據寫(xiě)給它的代碼產(chǎn)生輸出。

DTMF控制的家庭自動(dòng)化系統電路圖：

電路元件：

這個(gè)電路主要由以下部分組成。

ATmega8單片機U1

HT9107B集成電路

繼電器

交流負載

電阻器 - R1、R2和R3

電容 - C1、C2、C3和C4

水晶振蕩器 X1

DTMF控制的家用電器的電路設計：

解碼器IC包括一個(gè)內置的運算放大器。運算放大器的輸出被賦予預濾波器以分離低頻和高頻。然后通過(guò)頻率和代碼檢測器電路，這樣4位二進(jìn)制代碼被鎖定。

來(lái)自手機的音調通過(guò)串聯(lián)的電阻（100千歐）和電容（1nf）被送到運算放大器。DTMF IC的針腳1，即非反相針腳與針腳4，即Vref相連。3號引腳是運算放大器的輸出，通過(guò)100千歐的電阻反饋到2號引腳。7號和8號引腳與頻率為3.579545MHz的晶體振蕩器相連。15號引腳是數據有效引腳，當檢測到DTMF音時(shí)，它變成高電平，否則保持低電平。從頻率檢測到信號數字化的過(guò)程是由EST、RT/GT和電阻（10k）、電容組成的轉向電路完成的。引腳11至14產(chǎn)生解碼后的輸出。

DTMF IC的輸出引腳（即11-14）與控制器的PB0-PB3引腳相連?？刂破鞯妮敵鲆_，即PD0和PD1連接到繼電器。繼電器輸出連接到交流源，即燈或風(fēng)扇。

繼電器作為一個(gè)開(kāi)關(guān)。它與電路的不同部分產(chǎn)生隔離。在我們的項目中，它被用來(lái)切換交流負載，使用5v，這是控制器的最大電壓。這里使用的繼電器是磁性繼電器。

如何操作該電路？

當電路通電時(shí)，控制器不斷檢查輸入。當手機鍵盤(pán)上的'1'被按下時(shí)，解碼器IC對音調進(jìn)行解碼并產(chǎn)生1（0001），它被交給微控制器，反過(guò)來(lái)在PD0引腳產(chǎn)生高輸出。PD0被連接到繼電器。繼電器用于開(kāi)關(guān)電路，因此風(fēng)扇是打開(kāi)的。同樣地，如果收到的輸入是2，風(fēng)扇就會(huì )關(guān)閉。如果收到的輸入是3，燈被打開(kāi)，如果是4，燈被關(guān)閉。

DTMF控制的家庭自動(dòng)化系統電路的優(yōu)點(diǎn)：

人們可以從任何地方控制家用電器。

當我們忘記關(guān)閉電燈和風(fēng)扇而外出時(shí)，它可以減少電力的浪費。

與GSM等其他技術(shù)相比，它的成本非常低。

DTMF控制的家用電器的局限性：

沒(méi)有安全性。任何人都可以通過(guò)呼叫連接到模塊的手機來(lái)控制家電。

家電的數量是有限的，因為我們的手機只能產(chǎn)生16個(gè)音調。