基于PSTN的家用電器遠程控制系統(tǒng)設計
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當需要遙控家用電器時，撥打相應的座機電話號碼，振鈴檢測電路檢測鈴流信號。如果有人接聽電話或振鈴次數(shù)少于5次，對程控電話的使用不造成影響；當振鈴次數(shù)達到5次后(次數(shù)可以通過軟件任意設定)，單片機啟動語音提示電路并發(fā)出提示音，詢問是否進入家電控制模式。按“O”鍵否，掛機退出，按“1”鍵是，摘掛機電路自動摘機進入控制狀態(tài)并將摘機信號輸入到單片機中。單片機接收到摘機信號后，啟動語音提示電路發(fā)出提示音，提示操作者輸入密碼(系統(tǒng)支持在線修改密碼)。輸入的密碼經(jīng)DTMF接收，轉換成二進制數(shù)并與事先存儲在單片機中的密碼比較。如果不相符，則語音提示密碼錯誤，可再次重新輸入，若三次密碼錯誤則發(fā)提示音并自動掛機；如果密碼相符，則語音提示選擇控制通道(按鍵l、2分別表示1、2號通道)。通道選擇后，按下“1”鍵表示開啟該路電器，并有語音提示“該路電器已經(jīng)開啟”；按下“O”鍵表示關斷該路電器，有提示音“該路電器已經(jīng)關閉”；再按“O”鍵則可掛機退出。若超時則自動掛機(超時時間由軟件設定)。
2 系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)由5部分組成，即振鈴檢測電路、模擬摘機電路、DTMF解碼電路、通道控制電路和語音提示電路。其中振鈴檢測和解碼均采用外部中斷來實現(xiàn)，系統(tǒng)組成原理框圖如圖1所示。
3 系統(tǒng)硬件電路設計
3．1 振鈴檢測電路
3．1．1 原理分析
公用電話網(wǎng)的傳輸線路為二線模擬線路，采用直流環(huán)路信號方式，能向模擬話機提供直流饋電、振鈴信號、話音數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、雙音頻數(shù)據(jù)等。我國規(guī)定的標準為，話機在不通話時，電話線中的直流電壓是48 V。當有電話呼入時，同時還有(25±15)V、25 Hz的正弦信號加在電話線上，所以向用戶振鈴的鈴流電壓為(75±15)V、25 Hz的交流電壓。振鈴以5 s為周期，即1 s送，4 s斷。根據(jù)振鈴信號電壓比較高的特點，可以先使用高壓穩(wěn)壓二極管進行降壓，然后輸入至光電耦合器。經(jīng)過光耦的隔離轉換，從光電耦合器輸出的波形是頻率較高的方波信號，然后再將該方波信號轉化成便于LPC932計數(shù)的低頻方波信號。
3．1．2 方案設計
采用穩(wěn)壓管、光電耦合器和反向器(晶體管9018)，將一個周期的振鈴信號轉化成一個周期的方波信號，送入LPC932的INTO進行計數(shù)，其電路如圖2所示。
當有振鈴信號時，電話線上的鈴流信號為(75±15)V、25 Hz的交流信號。其中直流電壓為48 V左右，交流電壓為(25±15)V、25 Hz的正弦信號。當該信號進入振鈴檢測電路后，首先用高壓電容C1進行隔直，電阻R1起限流作用。交流信號經(jīng)過R1后通過穩(wěn)壓管D1降壓，然后輸入到光電耦合器進行轉換。轉換后的信號經(jīng)C2和R2濾波整流后，會變成標準低電平和帶紋波高電平的長周期脈沖信號；但是輸出的波形不好，且高電平的狀態(tài)還與交換機有關，所以在后面加上了一個晶體管反向器作為整形，這樣就可以得到很完整的波形了，即電話每振鈴一次就產(chǎn)生一個周期的方波信號。將該信號輸入LPC932的中斷口進行計數(shù)，方便、可靠。
3．2 模擬摘機電路
3．2．1 原理分析
在設計該電路之前，首先介紹一下電話摘機的工作原理。用戶話機的摘掛機狀態(tài)，是通過對直流環(huán)路上電流的通斷來實現(xiàn)的。用戶掛機空閑時，直流環(huán)路斷開，饋電電流為0；反之，用戶摘機后，直流環(huán)路接通，饋電電流在20mA以上。因為程控電話交換機對電話摘機的響應，會使電話線回路電流突然變大約30 mA，所以交換機檢測到回路電流變大就認為電話機已經(jīng)摘機。
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