0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于AT89C51单片机和DTMF通信实现电话远程控制家用电器的设计

电子设计 来源:微计算机信息 作者:何琳琳,张海军 2020-07-06 07:42 次阅读

引言

随着计算机技术和电信业的发展,通过电话线进行的远程通信越来越常见。人们通常采用MODEM进行通信,但是在通信数据量不大,对通信速率要求不高的应用场合,我们可以考虑一种DTMF通信方式,它具有接口简单,成本低廉且可靠性高的特点。本文介绍了一种电话远程控制家用电器的实现方法。用户可通过任意一部双音频电话(包括手机、电话分机)对自己家庭安装的家用电器进行开机、停机、设定等操作。

1、系统结构

本系统主要包括电话振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路以及整个系统的控制心脏CPU电路。当有电话打入时,电话振铃检测电路检测到有振铃并等待至系统默认的振铃次数后,控制器自动摘机,并在语音电路的提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。DTMF解码电路将接收到的DTMF解码后的数字信号送入CPU,若输入密码错误达3次以上,系统自动挂断电话。当进入正常遥控状态后,CPU用控制命令来开启家用电器接口电路。整个系统的结构框图如图1所示。

基于AT89C51单片机和DTMF通信实现电话远程控制家用电器的设计

2、电话远程控制部分的实现方法

电话远程控制部分主要由电话振铃检测电路、自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路、实时时钟电路和CPU组成。CPU是整个系统的控制核心,本系统采用AT89C51,所有电路都是在它的控制之下完成各种规定的操作。下面具体介绍各单元电路的设计方案。

2.1振铃检测电路设计

当电话线路上没有振铃信号时,电话线路由电话交换机提供大约48V的直流电压。当用户被呼叫时,电话交换机发出的约为70V的交流信号,经全桥BRIDGE1极性校正后,使用高压稳压二极管进行降压,然后输入至光耦4N35的输入端,输出的脉冲方波信号再经放大、整形后送至AT89C51的T0端,CPU对振铃信号计数,完成整个振铃音检测和计数的过程。

2.2 DTMF解码电路设计

远程用户通过电话按键发送的DTMF信号,经耦合电容的隔直、滤波后,由MT8870接收并进行硬件译码,输出的四位二进制数据直接与AT89C51单片机的P1.0~P1.3口连接, MT8870接收到有效的DTMF信号并解出正确的BCD数据时,会使STD端置高电平,通知CPU取走数据。CPU从P1口读入数据,去掉高四位后将数据保存于内部R7寄存器单元,并对读入的数值进行判断,从而得到远程控制者的输入命令。

2.3实时时钟电路设计

DS12887为DALLAS公司生产的实时时钟芯片,除具有实时钟功能外,它还具有114字节的通用RAM,内藏锂电池。在本系统中,巧妙的应用DS12887实现了以下功能:(1)多功能日历、时钟。(2)掉电保存各路家用电器开关状态。(3)保存系统密码,且密码可在线更改。(4)结合软件实现看门狗,增强了系统的可靠性与稳定性。

AT89C51为INTEL系列总线,所以DS12887的MOT脚接地,AS,DS,RW分别与AT89C51 ALE,RD,WR管脚相连。为尽量节省I/O口线,对DS12887的读写不采用MOVX A,@DPTR 指令,而采用P3.5作为片选信号,对DS12887的读写全部采用MOVX A,@R0来完成。这样可充分利用CPU的P2口,避免读写时影响电器状态。

2.4语音提示电路设计

电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流。语音提示电路预先存储若干段系统提示音,AT89C51中央处理单元电路判断用户发送的DTMF信号后,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作。

本系统语音存储采用了美国ISD公司的ISD2590芯片,该芯片具有抗断电、音质好,使用方便等优点。有10个地址输入端,寻址能力可达1024位;最多能分600段;设有OVF(溢出)端,便于多个器件级联。与CPU接口电路如图4 所示。

ISD2590的最高地址位A8(脚9),A9(脚10)置为高电平时,芯片即进入操作模式状态。操作模式根据引脚A1~A8的高低电平不同组合总共分为6种不同的模式,实现不同的功能。

为尽量节省I/O口线,采用了M1和M6相结合的方法实现对ISD2590操作,将所需的语音通过开始/暂停按钮一段一段从话筒录入芯片,只需记住各段的序号即可。

ISD2590的信息检索模式的使用方法:首先将芯片的录放控制P/R端置高,地址位A4,A0置高,现在芯片即处于信息检索模式的信息读取状态。要播放第N段的语音,先给PD端一高电平脉冲,使地址指针复位为0。因为所有的序号都以存储器起始处为基准,除第一段外,只需要CE端发送N-1个不大于10us低脉冲,即可使地址指针到达第N段的开始处,然后拉高A0,在CE端加一个低脉冲即可播放第N段的语音信息,直到此段后的EOM标志出现为止。

由此可知准确检索的关键在于正确检测到每一段的EOM结束标志。因为在快进状态下,EOM脉冲的宽度只有10us左右,对于速度不高的单片机不易检测到,此时可用外部中断来检测EOM标志位。

3、软件设计

如何利用有限的16种DTMF信号实现多样的系统控制功能,是系统成功与否的关键,借助于软件编程,系统可以对16种DTMF信号的任意组合进行解释,从而丰富了系统功能。系统软件主要功能如下:

(1)系统身份认证功能 为了保证只有合法用户才能操作系统,电话远程控制系统上线以后,用户必须输入密码,待系统确认后才具有对系统的操作权限。

(2)用户信令解释功能 对收到的用户信号,系统按照软件设定加以解释,并决定对语音提示电路寻址,播放相应的系统提示音,实现用户和电话远程控制系统间的交互操作,或者对外部受控设备发出相应的驱动信号。

(3)软件定时功能 系统软件设定系统自动复位的软件定时器,定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间。若一次工作超时,系统自动离线,进入待机状态。

4、结语

利用智能电话远程控制系统可以实现固定电话和移动电话对空调器、电灯、电饭煲等家用电器设备的远程控制,如可以提前将居室的空调打开,一进家门便享受清凉世界;用户外出旅游或出差时,通过本系统开关居室的电灯、电视,造成有人在家的假象,提高家居安全。本系统可以扩展用于数据通信量不大,速率要求不高的远程通信场合。可应用于自动防盗报警装置、公话集中管理系统以及远程分布式数据采集系统等,实现对无人值守岗位的远程控制。该系统软硬件实现技术具有接口电路简单、可靠性高、成本低、灵活性强等优点。

责任编辑:gt


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 单片机
    +关注

    关注

    6035

    文章

    44554

    浏览量

    634682
  • 手机
    +关注

    关注

    35

    文章

    6874

    浏览量

    157549
  • cpu
    cpu
    +关注

    关注

    68

    文章

    10855

    浏览量

    211592
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于蓝牙的家用电器智能控制系统

    智能家居网络上的家电设备的远程使用和控制家用电器智能控制系统结构图如下图所示,主要由受控家用电器、msp430
    发表于 12-31 09:41

    【电路设计】基于单片机家用电器远程控制系统设计

    家用电器原创控制系统,用单片机设计的,硬件基于电话交换网程控交换信令、控制单元、传感器数据采集系
    发表于 03-29 15:15

    基于单片机家用电器远程控制系统设计资料分享

    108【电路方案】基于单片机家用电器远程控制系统设计【资源下载】下载地址如下:https://docs.qq.com/doc/DTlRSd01BZXNpRUxl摘要:硬件部分:硬件部分主要由
    发表于 02-22 08:19

    用AT89C2051 实现电话远程控制家用电器

    随着电话家用电器的普及,越来越多的人希望能用电话控制家电。本文采用AT89C2051单片机
    发表于 05-14 16:32 99次下载

    基于电话网络的家用电器远程控制系统的实现

    本文给出了基于电话网络的家用电器远程控制系统的总体框图。分析了振铃检测、DTMF 解码和实时时钟DS12887 的原理。对ISD2590 的信息检索模式提出了M1 和M6 相结合的使用
    发表于 06-11 09:33 51次下载

    基于单片机家用电器远程电话控制系统的实现

    摘要:通过对“家用电器远程电话控制系统”的介绍,系统阐述一种基于AT89C51单片机
    发表于 09-28 20:09 151次下载

    如何实现(电脑)PC单片机AT89C51的串行通信

    如何实现(电脑)PC单片机AT89C51的串行通信 在Windows95下使用串口API函数实现
    发表于 04-07 09:45 4657次阅读

    基于PSTN设计的家用电器远程控制系统

    摘 要:本文介绍了一种以单片机AT89C51为主控制器和双音多频解码电路芯片MT8880为核心,通过电话线路实现
    发表于 05-28 09:49 1430次阅读

    HT46RU232实现智能家居电话远程控制系统

    以HT46RU232单片机为核心, 配接DTMF的MT8870解码芯片和ISD2560语音芯片,使用电话通信网络,设计一个智能家居电话
    发表于 12-19 14:37 125次下载
    HT46RU232<b class='flag-5'>实现</b>智能家居<b class='flag-5'>电话</b><b class='flag-5'>远程控制</b>系统

    单片机AT89C51)的串行通信实

    单片机AT89C51)的串行通信实
    发表于 11-17 11:51 17次下载
    <b class='flag-5'>单片机</b>(<b class='flag-5'>AT89C51</b>)的串行<b class='flag-5'>通信实</b>验

    基于单片机家用电器远程控制系统设计(毕业设计资料)

    108【电路方案】基于单片机家用电器远程控制系统设计【资源下载】下载地址如下:https://docs.qq.com/doc/DTlRSd01BZXNpRUxl摘要:硬件部分:硬件部分主要由
    发表于 12-28 19:05 19次下载
    基于<b class='flag-5'>单片机</b><b class='flag-5'>家用电器</b><b class='flag-5'>远程控制</b>系统设计(毕业设计资料)

    基于单片机家用电器远程控制

    本文介绍了一种以单片机AT89C51为主控制器和双音多频解码电路芯片FM9270为核心,通过电话线路实现
    发表于 01-04 14:28 3次下载

    基于AT89C51单片机之间双向通信仿真及代码

    基于AT89C51单片机单片机之间双向通信仿真及代码
    发表于 05-05 10:29 17次下载

    基于AT89C51单片机电器控制照明设备仿真及代码

    基于AT89C51单片机电器控制照明设备仿真及代码
    发表于 05-05 10:25 3次下载

    分享一个远程控制家用电器的项目

    远程控制家用电器一直是我们在日常生活中使用电视、空调等电器的常见事情。该电子项目旨在演示远程控制交流电源操作
    的头像 发表于 07-02 15:36 1078次阅读
    分享一个<b class='flag-5'>远程控制</b><b class='flag-5'>家用电器</b>的项目