当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式教程
[导读]智能电话网远程家电控制系统的设计

传统的电器都是以个体形式存在,不具备系统的管理与控制功能,而智能家电控制系统是对电器进行智能控制与管理的系统,从而达到智能家电系统的节能、环保、舒适、方便的功能。目前市场上的类似功能产品大都使用Modem与计算机的结合[1],以实现控制信息的传送。此类产品必须在控制方和被控方之间设置一台计算机和Modem,控制信息量大、内容丰富、但费用较高。本文设计的智能家电远程控制[2-3]系统节约了布线投资,利用电话网[4]作为信息传输网,即可完成对远程被控方进行有效的控制。
1 系统硬件设计
    系统硬件框图如图1所示。  

    电话控制由单片机AT89C52[5]构成主控部分,进行主要的信息处理,接收外部操作指令形成各种控制信号,并完成对各种信息的记录。接口电路提供单片机与电话外线的接口,其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、双音频DTMF识别以及语音提示电路。
    系统中语音提示电路的提示音利用程序产生,并通过反馈电路反馈至电话外线,从而使操作者对电器的操作达到交互式,并能即时了解有关的信息;显示电路用于状态设置时的显示;控制部分即受控的终端,可通过接拨不同的终端对电话进行必要的改动从而达到功能的扩展。本设计并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。用户通过异地的电话机拨通本装置所连接外线的电话号码,通过市局交换机向电话机发出振铃信号。如果检测到振铃2次,即2次响铃后无人接,自动摘机,进入密码检测,输入正确密码后选择被控电器,然后输入开或关对电器进行遥控,完成后返回。
 在设计中,把信号音检测、自动摘挂机、控制电器、双音频解码等功能模块使用硬件电路实现。而信号音计数、密码校验、信息分析等功能模块使用软件编程完成。
1.1振铃音的检测
 当用户被呼叫时,电话交换机发来铃流信号。振铃为25 V±3 V的正弦波,谐铃失真不大于10%,电压有效值90 V±15 V。振铃以5 s为周期,即1 s送,4  s断。根据振铃信号电压比较高的特点,可以先使用高压稳压二极管进行降压,然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换,从光电耦合器输出的波形是时通时断的正弦波,经过RC回路进行滤波输出很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口,完成整个振铃音检测和计数的过程。该部分电路如图2所示。

1.2 自动摘挂机
    因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30 mA的电流,交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机控制一个继电器的开关,继电器的控制端连接一个大约300 Ω的电阻接入电话线两端,从而完成模拟摘挂机。该部分参考电路如图3所示。


1.3 电器控制电路
    本单元电路主要由译码扩展电路、反向电路、D触发器和继电器控制电路组成。
 首先,单片机AT89C52从P1口的低4位输出4位控制信号。P1.0、P1.1、P1.2作为3位数据线,P1.3作为使能控制信号,一同加在3~8线译码器的输入端。当使能端有效时,2位数据线经过译码器数扩展为8位数据线。这8位数据连接8个反向器进行整流隔离,然后连接D触发器进行数据锁存。每个D触发器的输出端都控制一路继电器,而每一路继电器也控制一路电器的开关。二极管指示灯并联在开关三极管两端作为电器开关指示。这样就可以完成单片机对多路电器的控制。也可以把P1口的8位都用作控制电器,数据输入口改在P2口。电路中一共有8路电器可以控制,其工作原理同上。
1.4 双音频解码
 本部分是整个系统的关键,它的工作情况直接决定了系统的可靠性。在这里可选用MT8870对输入的双音频信号进行解码。解码电路如图4所示。[!--empirenews.page--]

1.5 信号提示音检测
    本单元可以在系统初始化的时候,在单片机的内存中开辟一块空间放置密码。当用户输入密码的时候,单片机把输入的密码写入另外的一块空间,然后利用减法运算比较两者是否相等。这样就可以实现密码检测的功能。信号音的规范以及其对应含义如表1所示。

2 软件设计
    软件流程图如图5所示。


    密码检测部分程序代码如下:
  …
  LCALL RING10 ;input password
  IN: CLR 7EH ;7EH=0
  DTMF: MOV R7,#5H ;PASSWORD:5 R7
  MOV R1,#38H ;sign
  SETB P1.4
  SETB P1.5
  SETB P1.6
  SETB P1.7
  WAIT: JBC 7EH,CC ;wait INT0
  LJMP WAIT
  CC: MOV R7,#5H ;password 5***
  MOV R0,#30H ;password top
  MOV R1,#38H ;sign
  CMP: MOV A,@R1
  MOV R4,A
  CLR C
  MOV A,@R1
  SUBB A,@R0 ;test
  INC R0
  INC R1
  JZ AAA ;OK,pass one
  LJMP QQ
  AAA: DJNZ R7,CMP ;R7-1!=0
  LJMP LL ;pass
  QQ: DJNZ R2,IN1 ;password wrong&R2!=0
  LCALL RING20
  LJMP STOP
  IN1:LCALL RING20 ;password wrong,try!
  LJMP IN
    经过硬件安装与软件调试,测试结果表明本文设计的系统完全能够利用电话实现对空调、电视、电灯等8种家用电器的远程智能控制。本文提出的设计方案充分利用了电话网络的特点,为远程家电的控制提供了一种灵活、方便的方法,不但不会破坏家庭已有的装修,且方案成本低、性能高,具有灵活可靠的特点,对家电的控制变得更容易、更快捷、更方便、更安全。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭