基于DTMF的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)電路

一般來(lái)說(shuō)，我們家里使用的電器都是借助于開(kāi)關(guān)來(lái)控制的。如今，你可以看到許多技術(shù)被用于家庭自動(dòng)化項(xiàng)目中。這篇文章介紹了使用DTMF技術(shù)控制家用電器。

DTMF是Dual Tone Multi Frequency的首字母縮寫(xiě)。所以，想想看，當(dāng)你打電話給客戶(hù)服務(wù)時(shí)，他們會(huì)要求你按1、2或任何其他數(shù)字。當(dāng)你從你的手機(jī)上按下一個(gè)數(shù)字時(shí)，就會(huì)發(fā)生一個(gè)特殊的動(dòng)作。所有這些都是由于DTMF。當(dāng)你的手機(jī)鍵盤(pán)上的一個(gè)按鈕被按下時(shí)，它將產(chǎn)生兩個(gè)頻率的音。這些音調(diào)被稱(chēng)為行頻和列頻。

DTMF

一般來(lái)說(shuō)，行頻是低頻，列頻是高頻。這些用于DTMF的頻率是以這樣的方式選擇的，即它們與其他頻率沒(méi)有諧波關(guān)系，所以它們不會(huì)產(chǎn)生相同的音調(diào)。柱狀頻率比行狀頻率稍大，以補(bǔ)償語(yǔ)音音頻系統(tǒng)的高頻滾落。

我們已經(jīng)知道，在鍵盤(pán)上按下的每個(gè)按鈕都會(huì)產(chǎn)生與其他按鈕不同的音調(diào)?，F(xiàn)在我們應(yīng)該將這些音調(diào)用于我們的電器。所以這個(gè)DTMF編碼器就出現(xiàn)在手機(jī)中。鍵盤(pán)的輸出可以通過(guò)DTMF解碼器IC HT9107B轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。該芯片與MCU的接口顯示如下。

DTMF控制的家用電器電路原理：

該電路的主要原理是利用DTMF技術(shù)控制家電，如電燈和風(fēng)扇。DTMF編碼器存在于你的手機(jī)中，解碼器是HT9107B IC。手機(jī)插孔與1nf電容相連。手機(jī)插孔由兩根線組成（紅色和黑色）。紅線連接到解碼器IC，黑線接地。當(dāng)手機(jī)上的按鈕被按下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)音調(diào)，由解碼器IC解碼，并將其發(fā)送到ATMEGA8控制器。然后，控制器檢查輸入，并根據(jù)寫(xiě)給它的代碼產(chǎn)生輸出。

DTMF控制的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)電路圖：

電路元件：

這個(gè)電路主要由以下部分組成。

ATmega8單片機(jī)U1

HT9107B集成電路

繼電器

交流負(fù)載

電阻器 - R1、R2和R3

電容 - C1、C2、C3和C4

水晶振蕩器 X1

DTMF控制的家用電器的電路設(shè)計(jì)：

解碼器IC包括一個(gè)內(nèi)置的運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器的輸出被賦予預(yù)濾波器以分離低頻和高頻。然后通過(guò)頻率和代碼檢測(cè)器電路，這樣4位二進(jìn)制代碼被鎖定。

來(lái)自手機(jī)的音調(diào)通過(guò)串聯(lián)的電阻（100千歐）和電容（1nf）被送到運(yùn)算放大器。DTMF IC的針腳1，即非反相針腳與針腳4，即Vref相連。3號(hào)引腳是運(yùn)算放大器的輸出，通過(guò)100千歐的電阻反饋到2號(hào)引腳。7號(hào)和8號(hào)引腳與頻率為3.579545MHz的晶體振蕩器相連。15號(hào)引腳是數(shù)據(jù)有效引腳，當(dāng)檢測(cè)到DTMF音時(shí)，它變成高電平，否則保持低電平。從頻率檢測(cè)到信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程是由EST、RT/GT和電阻（10k）、電容組成的轉(zhuǎn)向電路完成的。引腳11至14產(chǎn)生解碼后的輸出。

DTMF IC的輸出引腳（即11-14）與控制器的PB0-PB3引腳相連?？刂破鞯妮敵鲆_，即PD0和PD1連接到繼電器。繼電器輸出連接到交流源，即燈或風(fēng)扇。

繼電器作為一個(gè)開(kāi)關(guān)。它與電路的不同部分產(chǎn)生隔離。在我們的項(xiàng)目中，它被用來(lái)切換交流負(fù)載，使用5v，這是控制器的最大電壓。這里使用的繼電器是磁性繼電器。

如何操作該電路？

當(dāng)電路通電時(shí)，控制器不斷檢查輸入。當(dāng)手機(jī)鍵盤(pán)上的'1'被按下時(shí)，解碼器IC對(duì)音調(diào)進(jìn)行解碼并產(chǎn)生1（0001），它被交給微控制器，反過(guò)來(lái)在PD0引腳產(chǎn)生高輸出。PD0被連接到繼電器。繼電器用于開(kāi)關(guān)電路，因此風(fēng)扇是打開(kāi)的。同樣地，如果收到的輸入是2，風(fēng)扇就會(huì)關(guān)閉。如果收到的輸入是3，燈被打開(kāi)，如果是4，燈被關(guān)閉。

DTMF控制的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)電路的優(yōu)點(diǎn)：

人們可以從任何地方控制家用電器。

當(dāng)我們忘記關(guān)閉電燈和風(fēng)扇而外出時(shí)，它可以減少電力的浪費(fèi)。

與GSM等其他技術(shù)相比，它的成本非常低。

DTMF控制的家用電器的局限性：

沒(méi)有安全性。任何人都可以通過(guò)呼叫連接到模塊的手機(jī)來(lái)控制家電。

家電的數(shù)量是有限的，因?yàn)槲覀兊氖謾C(jī)只能產(chǎn)生16個(gè)音調(diào)。