基于電話網(wǎng)絡(luò)的智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
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基于電話網(wǎng)絡(luò)的智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以使用戶在遠(yuǎn)端利用固定電話或移動(dòng)手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)可以充分利用現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，不需要專門的布線，不占用無線電頻率資源，既可以節(jié)約投資又便于推廣使用。同時(shí)，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外，電話屬雙工通信，操作者可以通過各種提示音即時(shí)了解受控對(duì)象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行相關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的交互性與智能化。
本系統(tǒng)采取單片機(jī)智能控制，并聯(lián)于電話機(jī)的兩端，不會(huì)影響到電話機(jī)的正常使用。當(dāng)需要遠(yuǎn)程控制時(shí)用戶撥通本裝置所連接的電話號(hào)碼，電話振鈴識(shí)別電路在檢測(cè)到振鈴五次(次數(shù)可以通過軟件更改)無人接聽的情況下，控制器自動(dòng)摘機(jī)，并在語音電路的提示下輸入密碼，若密碼有誤，系統(tǒng)自動(dòng)掛斷電話，當(dāng)密碼正確時(shí)，只需按語音提示選擇被控電器，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，完成操作后輸入“#”鍵，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電話掛機(jī)。
1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)由單片機(jī)構(gòu)成主控部分，進(jìn)行主要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號(hào)，并完成各種信息的記錄。本系統(tǒng)包括振鈴識(shí)別電路、摘掛機(jī)電路、DTMY雙音頻解碼電路、語音提示電路及電器控制電路等，系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。
各類信號(hào)線與控制線分別連接至主控芯片AT89S51，它將根據(jù)不同的輸入信號(hào)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。系統(tǒng)中使用CM8870信號(hào)對(duì)電話機(jī)雙音頻信號(hào)進(jìn)行解碼，選用語音識(shí)別芯片RSC4128進(jìn)行密碼檢測(cè)和語音提示，對(duì)控制對(duì)象則采用可控硅電路實(shí)現(xiàn)控制操作，保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定。
2 系統(tǒng)各單元電路的實(shí)現(xiàn)
2．1 振鈴識(shí)別電路
振鈴識(shí)別電路的作用是檢測(cè)電話線上的鈴流信號(hào)，以便于為單片機(jī)提供電話鈴響的次數(shù)。振鈴識(shí)別電路如圖2所示。
由于電容器C1不能通過直流電壓，因此在待機(jī)狀態(tài)下電路沒有電流通過。當(dāng)有振鈴時(shí)，鈴流電壓使G1內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通，此時(shí)P3．5點(diǎn)(連接單片機(jī)P3．5口)電壓降為0 V；當(dāng)沒有鈴流信號(hào)時(shí)，P3．5點(diǎn)電壓為高電平VCC。由此可見，P3．5點(diǎn)的脈沖是隨著鈴流信號(hào)的出現(xiàn)而出現(xiàn)的，因此只要檢測(cè)到P3．5點(diǎn)有低電平脈沖出現(xiàn)，就說明線路上有鈴流信號(hào)了，而且P3．5點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)就代表了振鈴時(shí)間的長短，通過累加P3．5點(diǎn)的脈沖個(gè)數(shù)就可以判斷出振鈴時(shí)間的長短和鈴響次數(shù)的多少。
2．2 模擬摘機(jī)掛機(jī)電路
摘機(jī)、掛機(jī)電路其實(shí)就是一個(gè)電子開關(guān)，控制電路板和電話線之間的連接。平時(shí)這個(gè)開關(guān)應(yīng)該處于斷開的狀態(tài)，以免造成電話線占線；當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制時(shí)，如果振鈴響五次而無人接聽，這時(shí)候就需要讓電路板和電話線路接通，即完成摘機(jī)動(dòng)作。模擬摘機(jī)掛機(jī)電路如圖3所示。V1就是一個(gè)電子開關(guān)，該開關(guān)的導(dǎo)通與否受到單片機(jī)P1．4口的控制。
摘機(jī)掛機(jī)電路如果用繼電器設(shè)計(jì)，電路要簡單一些，但在實(shí)用中發(fā)現(xiàn)耗電大，5 V的繼電器吸合電流高達(dá)30μA，是AT89S51靜態(tài)電流的近3倍，體積和重量也比較大，另外繼電器也容易產(chǎn)生火花干擾。采用晶體管摘機(jī)掛機(jī)電路克服了這些問題。
2．3 DTMF解碼電路
雙音多頻信號(hào)是一組由高頻信號(hào)與低頻信號(hào)疊加而成的組合信號(hào)。雙音多頻信號(hào)解碼是控制系統(tǒng)的主要組成部分，正確地解碼出交換機(jī)通過電話線發(fā)送來的雙音多頻信號(hào)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)使用雙音頻解碼集成片CM8870完成此功能。CM8870集成了頻帶分離濾波器和數(shù)字解碼器，可以將接收到的DTMF信號(hào)轉(zhuǎn)換成8421碼。
雙音頻解碼電路如圖4所示。雙音頻信號(hào)輸入點(diǎn)與圖3中三極管V1集電極相連接，當(dāng)V1導(dǎo)通時(shí)，從電話線上送來的雙音頻信號(hào)進(jìn)入CM8870。如果CM8870接收到的是有效的DTMF信號(hào)，便解碼出對(duì)應(yīng)的8421碼從數(shù)據(jù)輸出端Q1～Q4輸出，該數(shù)據(jù)進(jìn)入單片機(jī)P1．0～P1．3口，完成數(shù)據(jù)采集、判斷和處理。另外，從CM8870的第15腳出來的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)的P1．5端口，通知單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
評(píng)論