郭雙林+周葆林

摘 要：近年來電子信息技術(shù)不斷更新進(jìn)步，智能家居逐漸被人們接受，家用電器的遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了單片機(jī)AT89C51和一些其他精密設(shè)備結(jié)合相應(yīng)的軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

關(guān)鍵詞：家用電器；遠(yuǎn)程控制器；電話控制

隨著通信產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，電話網(wǎng)絡(luò)日益完善，家用電器智能化也慢慢的滲入到人們的生活環(huán)境之中，通過電話機(jī)的遠(yuǎn)程控制，實(shí)時(shí)采集家用電器各種數(shù)據(jù)，通過設(shè)定的指令對家用電器進(jìn)行智能控制，目前電話機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟，在進(jìn)行用戶語音提示下，對家庭內(nèi)各個(gè)用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速、方便、全時(shí)段控制，還可以降低電磁污染，提高生活質(zhì)量，給用戶帶來更加美好的生活體驗(yàn)。

一、家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

通常情況下，家內(nèi)用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)有兩種，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)組成主要包括：①由CPU控制的整個(gè)電子線路；②當(dāng)電話鈴響起并進(jìn)行檢測線路，實(shí)時(shí)模擬掛斷電路，電路中還應(yīng)包括一些電話自動(dòng)掛機(jī)輸電線路和DTMF音頻解碼輔助線路，通過這些設(shè)備相互協(xié)作，將控制線路、電源線路等一些重要線路進(jìn)行聯(lián)系。系統(tǒng)內(nèi)總體框架如圖1所示。

1.2遠(yuǎn)程系統(tǒng)工作原理

該系統(tǒng)在工作情況下，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)其內(nèi)部工作原理如下，電話被打入后，電話內(nèi)部線路自行進(jìn)行檢測，電話內(nèi)部系統(tǒng)中有直接檢測振鈴，當(dāng)振鈴次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器就開始工作，并進(jìn)行密碼和程序的輸入，并通過系統(tǒng)內(nèi)線路中的提示進(jìn)行反饋，然而通過一些內(nèi)部系統(tǒng)的數(shù)字信號相互傳輸后，傳輸?shù)捷o助設(shè)備中，該輔助設(shè)備為DTMF解碼，并通過解碼將數(shù)字信號進(jìn)行翻譯，并將解碼后的數(shù)字信號進(jìn)行接收確認(rèn)后，傳輸?shù)紺PU，當(dāng)該設(shè)備通過解碼后的密碼進(jìn)行輸入時(shí)，系統(tǒng)對密碼有著規(guī)定，一但對該密碼輸入次數(shù)超過規(guī)定次數(shù)就不能得到保證，通常規(guī)定不可超過3次，要確保輸入密碼是正確，對業(yè)務(wù)審批操作進(jìn)行數(shù)字簽名后即可從技術(shù)上保證此操作是只有審批人可以操作，而不能被其他人操作。

二、家用電器遠(yuǎn)程控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1振鈴檢測輸電路的設(shè)計(jì)

振鈴中檢測電路的二極管中V1、V2、V3、V4主要起兩種作用：

（1）保護(hù)線路中將供電正負(fù)輸出信號轉(zhuǎn)換成固定的正負(fù)輸出信號；

（2）將不能檢測出的交流振鈴信號，直接轉(zhuǎn)換成可以檢測出的直流信號。

通常情況下，很多線路上的供電設(shè)備電壓幾乎為48V，而一些老舊設(shè)備供電電壓大不相同，他們供電電壓為60V，通過二極管V1、V2、V3、V4相互整流下，將不能導(dǎo)通的V5進(jìn)行穩(wěn)壓，這個(gè)時(shí)候振鈴信號中的電壓幾乎沒有，或者當(dāng)產(chǎn)生振鈴信號時(shí)，輸電線路上的電壓接近80V以上，并通過V1、V2、V3、V4整流作用后，交流振鈴信號直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該信號變成直流脈動(dòng)信號，這種結(jié)果往往導(dǎo)致峰值瞬時(shí)間增大，產(chǎn)生后果將V5瞬間擊穿，振鈴輸出電壓會隨著R1的增大而增加，R1對C1充電產(chǎn)生很大影響，R1升高C1也會大大增加，所以振鈴有無可以通過CPU進(jìn)行檢測，并根據(jù)CPU檢測出的信號進(jìn)行判斷高低，為了保護(hù)CPU需要一些措施，如將穩(wěn)壓管中的振鈴信號進(jìn)行全面調(diào)控，調(diào)控幅度按照CPU窗口進(jìn)行調(diào)節(jié)，但不可超過CPU窗口的最大值。

2.2OTMF解碼線路的設(shè)計(jì)

OTMF輔助線路的工作原理是將傳輸過來的信號進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，如DTMF信號是按照電話按鍵發(fā)出，通過遠(yuǎn)程進(jìn)行控制，并通過內(nèi)部元器件電容、過濾、隔直等一系列措施后才能被MT880接收，接收后將該硬件進(jìn)行翻譯后才能傳輸下一工作。輸出信號采用二進(jìn)制方式，將輸出的四位數(shù)據(jù)進(jìn)行該方式傳輸，這些數(shù)據(jù)可以直接與AT89C5124單片機(jī)進(jìn)行連接，連接口為P1.0-P1.3，后期數(shù)據(jù)根據(jù)MT8870接收到的DTMF數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)正確分析后，會將接口斷進(jìn)行高電平，同時(shí)會將CPU數(shù)據(jù)信號內(nèi)的數(shù)據(jù)全部拿走，這里將P1端定為CPU數(shù)據(jù)接口，并將數(shù)據(jù)保存在固定寄存元器件內(nèi)，這個(gè)元器件為R7，這時(shí)將判斷讀入數(shù)值，連同遠(yuǎn)程控制者的傳輸命令，該過程就是操作者傳輸命令。

2.3時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)

DSl2887時(shí)鐘目前有如下兩種功能，該兩種功能分別為實(shí)時(shí)報(bào)曉功能，時(shí)間準(zhǔn)確，第二種為儲存功能，該時(shí)鐘內(nèi)部含有RAM，RAM具有儲存功能，內(nèi)部有114字節(jié)和鋰電池，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘可在該系統(tǒng)下實(shí)行很多功能，其功能如下：

（1）實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有多功能的日歷、時(shí)間及日期；

（2）每個(gè)家用電器開關(guān)最后的狀態(tài)都能夠得到掉電保存；

（3）將整個(gè)系統(tǒng)密碼進(jìn)行快速保存、方便更改功能。

2.4模擬摘掛機(jī)電路

根據(jù)現(xiàn)在掛斷機(jī)的電路圖進(jìn)行分析，當(dāng)電話處于掛機(jī)時(shí)，電話連接的線路處于開路狀態(tài)，因?yàn)榇藭r(shí)兩條電話線路處于連接狀態(tài)，而且兩個(gè)電話機(jī)的電壓都是48V，這個(gè)線路中的電壓都在振鈴電路兩端，當(dāng)電話拿起時(shí)，振鈴線路就會立即斷開，此時(shí)電話線路會接通，用戶在進(jìn)行電話撥打過程中，對號碼需先進(jìn)行確認(rèn)，并通過電鈴檢測線路的檢測，并形成特殊的脈沖信號傳播，并被單片機(jī)接口進(jìn)行接收，一旦出現(xiàn)振鈴次數(shù)達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部振鈴次數(shù)后，單片機(jī)通過AT89C51進(jìn)行軟件程序控制，其數(shù)字信號被產(chǎn)生低電壓，這時(shí)候這個(gè)信號開始被放大，經(jīng)過一系列元器件進(jìn)行傳輸，這樣保證三極管達(dá)到飽和狀態(tài)，通過此次的內(nèi)部數(shù)字信號和繼電器相互協(xié)作，產(chǎn)生電壓，并在線路中安裝電阻，保證電話順利接通。

2.5語音提示及音頻放大電路設(shè)計(jì)

語言提示電路采用ISD4004A語音芯片實(shí)現(xiàn)，該芯片具有多次重復(fù)錄放、自帶存儲器、使用簡單等優(yōu)點(diǎn)。通過地址方式在相對應(yīng)的地址下，ISD存入不同語音，這時(shí)需要單片機(jī)將需要的語音進(jìn)行調(diào)節(jié)，按照控制方式不同，選取不同終端所需地址，并觸發(fā)芯片終端，立刻播放聲音。

2.6中央控制電路及電源

本系統(tǒng)的中央處理單元是AT89S52，當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后，CPU可以不斷檢測振鈴信號狀態(tài)。一旦檢測到有效振鈴信號后，此系統(tǒng)會立即啟動(dòng)計(jì)數(shù)程序。當(dāng)計(jì)數(shù)到設(shè)定次數(shù)后，CPU自動(dòng)發(fā)出摘機(jī)數(shù)據(jù)，并時(shí)時(shí)控制摘機(jī)提示音，提示用戶需完成密碼輸入。

三、結(jié)語

家用電器的遠(yuǎn)程控制在家庭生活中應(yīng)用將會越來越廣泛，對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到重要作用。在信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的推動(dòng)下，電話對家用電器的遠(yuǎn)程控制不再需要進(jìn)行過多的布線，信息自動(dòng)采集也越來越成熟。通過采用合理方式和管理手段，對家用電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，同時(shí)我們要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改善方法，進(jìn)一步加強(qiáng)我國信息技術(shù)健康穩(wěn)定發(fā)展。

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