基于公話網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2. 2 安防報(bào)警與遠(yuǎn)程控制模塊

該模塊主要包含MCU及外圍電路、與公話網(wǎng)相連的接口電路、電話振鈴的檢測(cè)電路、信號(hào)音的檢測(cè)電路、電話號(hào)碼和遠(yuǎn)程控制操作碼的收發(fā)電路、報(bào)警和提示語(yǔ)音的錄放電路、LCD顯示電路和鍵盤電路(16鍵)等，如圖5所示。

1) MCU及外圍電路。 主要包括MCU、時(shí)鐘電路和串行FLASH存儲(chǔ)器。 該存儲(chǔ)器用來(lái)預(yù)存報(bào)警時(shí)自動(dòng)撥打的電話號(hào)碼(如主人手機(jī)、辦公室座機(jī)、110等)和家電遠(yuǎn)程控制的操作碼，選用容量為256字節(jié)的AT24C02, 采用I2 C總線結(jié)構(gòu)與MCU的端口進(jìn)行連接。

2) 電話接口及振鈴檢測(cè)電路。 主要包括電話的摘機(jī)電路，音頻偶合變壓器(用于信號(hào)音、報(bào)警及提示語(yǔ)音、DTMF信號(hào)與電話外線的偶合) ,以及振鈴檢測(cè)電路，如圖6所示。

圖6中SIGN為音頻偶合變壓器與信號(hào)音檢測(cè)電路的接口， TONE 為雙音多頻(DTMF)號(hào)碼收發(fā)電路的接口， SP +與SP–為語(yǔ)音播放電路的接口。

摘機(jī)電路：由MCU 控制繼電器JP1 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)MCU的P36端口送出高電平時(shí)，三極管Q1導(dǎo)通，繼電器JP1動(dòng)作， JP1的接點(diǎn)7和8與電話外線相連，并通過(guò)R2等元件構(gòu)成摘機(jī)回路;當(dāng)P36端口送出低電平時(shí)，則摘機(jī)回路斷開，回到掛機(jī)狀態(tài)。

鈴流檢測(cè)電路：用于家電的遠(yuǎn)程控制。 電話振鈴信號(hào)是40 ±15 V /25 Hz的正弦波。 當(dāng)該信號(hào)到來(lái)時(shí)， 電話線路上的正弦波信號(hào)疊加在直流電壓上變成90 ±15 V 電壓， 經(jīng)過(guò)整流后擊穿穩(wěn)壓管D6再驅(qū)動(dòng)光電耦合器Q2,從Q2的C極輸出方波信號(hào)送至MCU的INT0中斷口，累計(jì)振鈴次數(shù)，達(dá)到預(yù)定次數(shù)MCU則控制自動(dòng)摘機(jī)，進(jìn)行家電的遠(yuǎn)程控制處理。

3) 信號(hào)音檢測(cè)電路。 主要由信號(hào)音專用檢測(cè)芯片CR6230來(lái)完成，其信號(hào)輸入管腳SIGN與音頻變壓器的管腳4相連，可準(zhǔn)確識(shí)別電話線路的撥號(hào)音、回鈴音、忙音、催掛音等各種信號(hào)音，其狀態(tài)通過(guò)4個(gè)管腳輸出，再連至MCU的端口。 MCU只需讀取端口即可。

4) 號(hào)碼和操作碼的收發(fā)電路。 主要完成電話號(hào)碼的發(fā)送(撥號(hào))及遠(yuǎn)程控制操作碼的接收(收號(hào))。 由于公共電話網(wǎng)上的號(hào)碼與信令都是以DTMF制式來(lái)傳輸?shù)?，所以決定采用M ITEL 公司的DTMF收發(fā)專用集成電路MT8880,如圖7所示。 該元件的DTMF 信號(hào)的輸入( IN - ) /輸出( TONE)端通過(guò)外圍放大電路與音頻變壓器的第2管腳相連，號(hào)碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)通過(guò)管腳D3、D2、D1、D0與MCU的I/O端口相連，從而使撥號(hào)號(hào)碼的DTMF信號(hào)可上傳到電話線路，遠(yuǎn)端送到電話線路上的DTMF信號(hào)也可被譯碼成遠(yuǎn)程控制操作碼由MCU讀取。

圖7 DTMF信號(hào)的收發(fā)電路。