李亞兵

(漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河 462000)

數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候，任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電燈、音響）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，而這一切的實(shí)現(xiàn)僅僅是撥打一個(gè)電話來完成的。

1 系統(tǒng)框圖及工作流程

當(dāng)用戶需要遙控電器時(shí)，可以用手機(jī)或者固定電話撥打相應(yīng)的電話號(hào)碼，信號(hào)通過電話線傳到該用戶家里，這時(shí)振鈴檢測(cè)電路開始檢測(cè)鈴流信號(hào)，來一次鈴流信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)脈沖信號(hào)送給AT89C51單片機(jī)，這時(shí)單片機(jī)開始計(jì)數(shù)。如果有人接聽電話或振鈴次數(shù)少于5次，對(duì)程控電話的使用不會(huì)造成影響，當(dāng)振鈴次數(shù)達(dá)到5次后（次數(shù)可以通過軟件設(shè)定）即單片機(jī)計(jì)數(shù)計(jì)夠5次后，單片機(jī)控制電話摘機(jī)并啟動(dòng)語音提示電路，詢問用戶是否進(jìn)入家電控制模式。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

（1）中央控制電路。中央控制電路的主要功能是接收振鈴檢測(cè)信號(hào)、識(shí)別按鍵狀態(tài)和識(shí)別MT8870解碼后信號(hào)，發(fā)送摘機(jī)、掛機(jī)、復(fù)位和受控電器的指令，并對(duì)語音提示電路尋址。

（2）鈴流檢測(cè)電路。當(dāng)有振鈴信號(hào)從C21、C22輸入時(shí)如圖1 所示，電話線路上的75±15V，25Hz的交流電壓經(jīng)過V4整流C8濾波，再經(jīng)限流電阻R1、穩(wěn)壓二極管V5進(jìn)入光電耦合器4N25的1、2引腳，然后從4腳輸出脈沖信號(hào)，于是電源+5V通過R22和V3給延時(shí)元件R24、C13充電，當(dāng)電容上的電壓充至74SL08開門電壓時(shí)，74LS08四與門集成電路導(dǎo)通，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，脈沖信號(hào)輸入到AT89C51單片機(jī)的T0引腳進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到5次時(shí)，通過軟件使AT89C51的T1引腳發(fā)出高電平，完成模擬摘機(jī)動(dòng)作。

圖1 單片機(jī)的接口

（3）雙音多頻解碼電路。當(dāng)用戶在電話機(jī)的鍵盤上輸入密碼或按下控制按鈕后，電話播號(hào)信號(hào)采用雙音頻方式通過電話線發(fā)送到電容C23，經(jīng)R13、R14衰減送至MT8870（完整的DTMF接收器）進(jìn)行解碼，把雙音多頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼，然后輸至單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制功能。

圖2 程序流程圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)身份認(rèn)證功能。為了保證只有合法用戶才能操作系統(tǒng),電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)上線以后,用戶必須輸入密碼,待系統(tǒng)確認(rèn)后才具有對(duì)系統(tǒng)的操作權(quán)限。

（2）用戶信令解釋功能。對(duì)收到的用戶信號(hào),系統(tǒng)按照軟件設(shè)定加以解釋,可設(shè)語音提示電路,播放相應(yīng)的系統(tǒng)提示音,實(shí)現(xiàn)用戶和電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)間的交互操作。

（3）軟件定時(shí)功能。系統(tǒng)軟件設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位的軟件定時(shí)器,定時(shí)器的設(shè)置值規(guī)定了系統(tǒng)一次上線工作的最大時(shí)間。若一次工作超時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)離線,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，是非常重要的。流程圖如圖2 所示。

4 系統(tǒng)調(diào)試

本裝置的調(diào)試主要分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試等三大部分。

（1）測(cè)試儀器儀表：①電話機(jī)2臺(tái)；②LP5124單片機(jī)仿真機(jī)2個(gè)；③geniusSP+程序讀寫器2個(gè)；④MF50萬用表2個(gè)；⑤5V穩(wěn)壓電源2個(gè)。

（2）硬件單元電路：①振鈴音檢測(cè)。將本裝置的輸入線兩端并聯(lián)在電話機(jī)兩端，用手機(jī)撥打本舍電話，當(dāng)有振鈴音時(shí)，用萬用表的直流檔測(cè)量光電耦合器4N25的輸出端，有明顯的電壓，這說明可以形成中斷響應(yīng)信號(hào)。②模擬摘掛機(jī)此部分的調(diào)試較為容易，電路接好后，用5V高電平接之驅(qū)動(dòng)電路輸入端，繼電器正常吸合。

（3）軟件程序調(diào)試。對(duì)于本系統(tǒng)而言，軟件程序所實(shí)現(xiàn)的功能比較多，所以軟件程序的調(diào)試顯得相當(dāng)?shù)臒┈?。整個(gè)程序是使用匯編語言，在LOPE下編寫調(diào)試完成后，先用genius SP+程序讀寫器將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)，然后在LP5124仿真機(jī)進(jìn)行仿真。

[1]何書森.實(shí)用數(shù)字電路原理與設(shè)計(jì)速成[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[2]房小翠，王金鳳.單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999.