基于PSTN的家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

因?yàn)橄到y(tǒng)總共有8段提示音，而單片機(jī)LPC932并沒有8個(gè)多余的I／O口，所以本單元電路使用LPC932的3個(gè)I／O口來實(shí)現(xiàn)語音提示功能。筆者選用3-8譯碼器74LSl38將現(xiàn)有的3個(gè)I／0口擴(kuò)展成8個(gè)I／O口，用來控制8段提示音的放音，即P1．4、P1．5、P1．6分別連接3―8譯碼器的A、B、C，根據(jù)需要選通系統(tǒng)所需要發(fā)出的那段提示音(控制M1～M8中的某一個(gè)為低)，被選通的提示音信號(hào)從SP+和SP一發(fā)出。將該語音信號(hào)輸入到LM324進(jìn)行功率放大，再將放大后的語音信號(hào)輸入到電橋電路，通過橋堆反饋到電話線上，并最終到達(dá)用戶的話機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)語音提示的功能。
3．5 通道控制電路
3．5．1 原理分析
電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對(duì)受控設(shè)備的控制，要通過單片機(jī)對(duì)繼電器的閉合才能實(shí)現(xiàn)。在繼電器驅(qū)動(dòng)時(shí)，繼電器控制端線圈工作電流比較大，不能直接用CPU的I／0口驅(qū)動(dòng)繼電器，因此，在CPU與繼電器之間必須設(shè)置一個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)電路。
3．5．2 方案設(shè)計(jì)
本方案采用晶體管9013作為開關(guān)電路來控制繼電器的關(guān)閉與開啟，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)通道的控制，電路如圖7所示。

當(dāng)CPU的P1．5腳輸出高電平時(shí)，晶體管導(dǎo)通，繼電器吸合，通道開啟；當(dāng)P1．5腳輸出低電平時(shí)，晶體管截止，繼電器斷開，該路通道關(guān)閉。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)通道的控制，其中二極管D1的作用是保護(hù)晶體管9013，避免被繼電器吸合、關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓擊穿。
其工作原理為：繼電器K在晶體管T導(dǎo)通時(shí)，上面電壓為上正下負(fù)，電流方向由上向下。在T關(guān)斷時(shí)，K中線圈電流突然中斷，線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其方向是力圖保持電流不變，即總想保持K電流方向?yàn)橛缮现料?。這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)與電源電壓迭加后加在T兩端，容易使T擊穿。為此加上D1，將K產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)短路掉，讓電流沿順時(shí)針方向在二極管和繼電器的小回路里面流動(dòng)，從而保護(hù)T和繼電器本身。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)包括振鈴檢測(cè)電路、模擬摘掛機(jī)電路、雙音頻信號(hào)(DTMF)解碼電路、語音提示電路及通道控制電路等多個(gè)模塊。這些模塊都是通過中央控制器LPC932來協(xié)調(diào)控制的，這使得各個(gè)模塊的聯(lián)系非常緊密，它們之間是相互聯(lián)系、影響的，而不是完全獨(dú)立互不影響的獨(dú)立模塊。所以LPC932的功能引腳要合理的安排，才能使各個(gè)模塊之間相互協(xié)調(diào)的工作。系統(tǒng)主要模塊的軟件設(shè)計(jì)如下：
該系統(tǒng)軟件主程序的內(nèi)容主要包括：對(duì)中斷方式和中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置，對(duì)LPC932的控制I／O口的初始化，各種標(biāo)志的初始化，以及解碼芯片MT8870的初始化，原始密碼設(shè)置，密碼接收存儲(chǔ)區(qū)清零，模擬摘機(jī)之前振鈴次數(shù)的初始化等。其程序流程如圖8所示。

5 結(jié) 論
本系統(tǒng)是將公眾電話網(wǎng)與單片機(jī)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的綜合設(shè)計(jì)，有效地利用了現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)資源，通過單片機(jī)LPC932實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，突破了傳統(tǒng)的無線遙控技術(shù)。電話遙控作為一個(gè)較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性，不需進(jìn)行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。