电话远程控制家用电器()

电话远程控制家用电器
随着计算机技术和电信业的发展，通过电话线进行的远程通信越来越常见。

人们通常采用MODEM进行通信，但是在通信数据量不大，对通信速率要求不高的应用场合，我们可以考虑一种DTMF通信方式，它具有接口简单，成本低廉且可靠性高的特点。

本文介绍了一种电话远程控制家用电器的实现方法。

用户可通过任意一部双音频电话（包括手机、电话分机）对自己家庭安装的家用电器进行开机、停机、设定等操作。

其整体构想如下图所示：
一系统具体结构及实现方法：
本系统主要包括电话振铃检测电路，电话自动摘机和挂机电路，DTMF信号解码电路，语音提示急电路，音频放大电路，以及控制心脏CPU电路。

当有电话打入时，电话振铃检测电路检测到有振铃并等待至系统默认的振铃次数后，控制器自动摘机，在语音电路的提示下依次输入用户的操作密码和操作指令，并包含了密码修改功能。

DTMF解码电路将接收到的DTMF解码后的数字信号送入CPU，若输入密码错误达两次以上，系统自动挂断电话。

当进入正常遥控状态后，CPU用控制命令来开启家用电器接口电路。

整个系统的结构框图如下图所示：
电话远程控制部分主要由电话振铃检测电路、自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路、实时时钟电路和CPU组成。

CPU是整个系统的控制核心，本系统采用AT89C51，所有电路都是在它的控制之下完成各种规定的操作。

当有电话打入时，电话振铃检测电路检测到有振铃并等待系统默认的振铃次数后，控制器自动摘机，并在语音电路的提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。

DTMF解码电路将接受到的DTMF解码后的数字信号送入CPU，若密码有误，系统自动挂断电话；当密码正确时，只需按语音提示依次完成一系列操作。

当操作完成时，单片机根据返回的确认信息去控制家用电器，至此，整过操作过程完成。

二主要芯片：
AT89C51，MT8870解码芯片，ISD1420语音录放芯片。

三系统硬件设计
1．振铃检测电路设计
当电话振铃信号到来时，电话线路上的90伏振铃信号，经过整流及滤波后，驱动光电耦合器。

有振铃信号时，输出为高电平，无振铃时为低电平，CPU以此来来判断有无振铃及振铃次数。

如下图所示：
2．电话自动摘机和挂机电路设计
电话打入并等待默认的振铃次数后，从CPU的P1。

7送出的摘机信号驱动光藕导通使假负载接入，进入摘机状态。

当整个设定过程完成后或输入密码错误时，CPU使摘机信号恢复为高电平以断开假负载，进入挂机状态，如下图所示：
3 音频放大电路设计
使用LM386低压音频功率放大器，LM386是为低压用户设计的功率放大器，内部增益为20，外接元件数目较少。

音频放大电路下图所示：
4 DTMF信号解码电路设计
在电话远程控制电路中，DTMF的信号解码电路是非常重要的部分。

本系统采用常规的MT8870解码芯片，该芯片具有功耗低、调整简单、抑制拨号音能力强等特点。

当MT8870检测到有DTMF信号输入并已解调、锁存到输出寄
存器后，STD端输出高电平，CPU检测到该信号后便可使MT8870的三态输出锁存器使能端TOE有效，并将代表拨号值的四位二进制代码Q1-Q4送往CPU 处理。

电路如下图所示：
5 语音提示电路设计
当有电话打入并且电话远程控制器摘机后，控制者便会在语音提示电路的提示下输入密码、选择通道、设定各种数值、执行开机、挂机等操作。

语音电路采用美国ISD公司的语音录放芯片ISD1420。

此芯片能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，并且存储地信息在断电地情况下百年不丢失。

将需要提示的语音信息按段录入到芯片后，在CPU的控制下将录入的信息按顺序由音频输出端输出，然后经音频功率放大器放大后送到电话线路上。

电路如下图所示：
四系统软件设计
本系统的主要工作是进行各种状态的检测以及数据的发送，接收和密码修改等功能。

1．数据的发送与接收的流程图如下图所示：
2．密码修改流程图：
如何利用有限的16种DTMF信号实现多样的系统控制功能，是系统成功与否的关键，借助于软件编程，系统可以对16种DTMF信号的任意组合进行解释，从而丰富了系统功能。

系统软件主要功能如下：
(1) 系统身份认证功能：
为了保证只有合法用户才能操作系统，电话远程控制系统上线以后，用户必须输入密码，待系统确认后才具有对系统的操作权限。

(2) 用户信令解释功能：
对收到的用户信号，系统按照软件设定加以解释，并决定对语音提示电路寻址，播放相应的系统提示音，实现用户和电话远程控制系统间的交互操作，或者对外部受控设备发出相应的驱动信号。

(3) 软件定时功能：
系统软件设定系统自动复位的软件定时器，定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间。

若一次工作超时，系统自动离线，进入待机状态。

五结语：
利用智能电话远程控制系统可以实现固定电话和移动电话对空调器、电灯、电饭煲等家用电器设备的远程控制，如可以提前将居室的空调打开，一进家门便享受清凉世界；用户外出旅游或出差时，通过本系统开关居室的电灯、电视，造成有人在家的假象，提高家居安全。

本系统可以扩展用于数据通信量不大，速率要求不高的远程通信场合。

可应用于自动防盗报警装置、公话集中管理系统以及远程分布式数据采集系统等，实现对无人值守岗位的远程控制。

该系统软硬件实现技术具有接口电路简单、可靠性高、成本低、灵活性强等优点。

总之，电话远程控制系统设计采用了AT89C51单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，实现了语音界面及安全认证机制，丰富了系统功能，符合未来家电的智能化、网络化发展方向。