基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)論文.doc

論文題目：基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)目錄1緒論.52系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理.62.1硬件功能分析.62.2軟件模塊分析.83系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì).93.1振鈴檢測(cè)電路.93.1.1電路工作原理.93.1.2電路圖設(shè)計(jì).93.2摘掛機(jī)控制電路.103.2.1電路工作原理.103.2.2電路圖設(shè)計(jì).113.2.3核心AT89C2051芯片介紹.113.3雙音頻DTMF解碼電路.123.3.1電路工作原理.123.3.2電路圖設(shè)計(jì).133.3.3核心MT8870芯片介紹.133.3.4MT8870解碼表.143.4家用電器控制電路.153.4.1電路工作原理.153.4.2電路圖設(shè)計(jì).163.4.3核心74LS273芯片介紹.163.5信息反饋電路.173.5.1電路工作原理.173.5.2音樂(lè)集成電路芯片介紹.183.5.3音樂(lè)集成電路使用中的注意事項(xiàng).184系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).194.1軟件設(shè)計(jì)原理.194.2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖.195結(jié)束語(yǔ).20參考文獻(xiàn).22附錄一電路總圖.23附錄二程序清單.24基于單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)摘要:隨著通訊產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,電話機(jī)已經(jīng)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶,但是利用電話機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的技術(shù)卻沒(méi)有多少實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展.如何將電話遠(yuǎn)程控制用于日常生活中正是本文所要研究的課題,眾所周知,近幾年通信和電子信息技術(shù)行業(yè)有了長(zhǎng)足發(fā)展,本文設(shè)計(jì)了一種電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),該系統(tǒng)以AT89C2051單片機(jī)和MT8870雙音多頻解碼集成電路為核心，借助公共電話網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)電話實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備智能化控制。文章介紹了系統(tǒng)的組成、工作原理及程序設(shè)計(jì)方法。對(duì)“振鈴檢測(cè)、模擬摘掛機(jī)控制、雙音頻解碼，語(yǔ)音提示及家用電器控制”等電路作了詳細(xì)的說(shuō)明。用戶在戶外可通過(guò)任意一部雙音多頻電話（包括手機(jī)、電話分機(jī)）,根據(jù)語(yǔ)音提示,可以對(duì)各種電器（如電飯鍋、微波爐等電器）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本裝置適用于家庭、企事業(yè)單位、商店等場(chǎng)所,操作簡(jiǎn)單方便,系統(tǒng)性能可靠,是未來(lái)很有發(fā)展前景的科技產(chǎn)品.關(guān)鍵詞:AT89C51單片機(jī)；雙音多頻DTMF解碼電路；振鈴檢測(cè)；摘掛機(jī)控制Abstract：Asthedevelopmentofcommunication,telephoneiswidelyusedallovertheworld.Thisisourmotivethathowtomakethelong-distancecontrolsystembasedontelephonenetworkusedinourdailylife.Asweallknowthatthereisagreatdevelopmentincommunicationandelectricaltechnology.Inthisarticlealong-distancecontrolsystembasedontelephonenetworkisdesigned.Itcanalsobecalledintelligencecontrolsystem.Dependonthenetworkoftelephone,somefunctionsofthelong-distancecontrolsystembecometrue.Inthisarticlethecomposeofthecontrolsystemandtheprincipleaboutthelong-distancecontrolsystemareintroduced.Tomeettheneedsoflong-distanceandmanagementofautomationindustryequipmentsbasedonnetworkofcommunication.Thesystemaboutlong-distancecontrolmodelanditsarchitecturewereputforward,andoperationprinciplesofthesystemwerediscussedindetail.Keywords:Intelligence；Controller；Communication；L1緒論21世紀(jì)是信息時(shí)代，各種電信新技術(shù)推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步。自從1876年，AlexanderGrahamBell（貝爾）發(fā)明電話以來(lái)，世界各國(guó)的電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展非常迅速。進(jìn)十年來(lái)，中國(guó)的固定電話業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長(zhǎng)。1997年8月局用電話交換機(jī)總?cè)萘客黄?億門，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位，1999年7月固定電話用戶總數(shù)突破1億戶?，F(xiàn)代電話網(wǎng)絡(luò)是由交換機(jī)和電話傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進(jìn)展，而且可靠性非常高。遙控技術(shù)是通過(guò)一定的手段對(duì)被控物體實(shí)施一定距離的控制，常用的方式有無(wú)線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。無(wú)線電遙控既是利用無(wú)線電信號(hào)對(duì)被控物體實(shí)施遠(yuǎn)距離控制。無(wú)線電遙控不可避免的須占用一定的無(wú)線電頻率資源，造成電磁污染；常規(guī)的有線遙控需進(jìn)行專門的布線，增加了投入；而紅外線、超聲波遙控則受距離所限。現(xiàn)有的遙控方式中，還有載波通信控制手段和基于無(wú)線尋呼的遙控方式。載波方式即通過(guò)電力線傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范圍內(nèi)。因此也存在距離問(wèn)題，應(yīng)用范圍有限?；跓o(wú)線尋呼的遙控方式利用了現(xiàn)有的尋呼頻率資源，不需占用額外的頻譜。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距離基本不受限制。但該方式的受控方動(dòng)作滯后于控制方的操作，不具備實(shí)時(shí)性，而且不具備很高的可靠性。電話遙控作為一較新的課題與常規(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(wú)線電頻率資源，避免了電磁污染。同時(shí)，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國(guó)家。電話屬雙工通信手段。因此，這可以大大體現(xiàn)出利用電話進(jìn)行遙控的更大優(yōu)越性。操作者可以通過(guò)各種提示音即時(shí)了解受控對(duì)象的有關(guān)信息，從而進(jìn)行進(jìn)一步的操作。電話遙控這一課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實(shí)驗(yàn)室階段，因而距離實(shí)際應(yīng)用，尤其是對(duì)于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)正是針對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行了較大改進(jìn)，采取單片機(jī)智能控制，利用不同的提示音達(dá)到對(duì)于不同操作的提示及對(duì)受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。本設(shè)計(jì)的各種電器接口、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格遵循國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為以后的產(chǎn)品化提供了良好的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)為突出電話遙控的信息反饋功能，并使產(chǎn)品達(dá)到非常高性價(jià)比。故未對(duì)電話裝置的其他功能進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展，而且所有使用的集成電路和其它元器件都盡量選擇廉價(jià)的。在該作品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能擴(kuò)展是很方便的。譬如:使用語(yǔ)音芯片音樂(lè)片作為信號(hào)音反饋，提高本設(shè)計(jì)的實(shí)用性。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入了百姓的生活,給大家?guī)?lái)了很多的方便和享受,同時(shí)隨著電話在家庭中的普及,利用電話實(shí)現(xiàn)家用電器遙控是未來(lái)的發(fā)展方向。遙控裝置是電子愛(ài)好者熱衷開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，現(xiàn)在市場(chǎng)上的遙控裝置采用紅外線、超聲波、動(dòng)力載波、無(wú)線遙控及無(wú)線尋呼等方式。勿容置疑，這些裝置為滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的需要，帶來(lái)了便利。然而采用紅外線、超聲波方式的遙控裝置，遙控距離在10m以內(nèi)；載波方式是通過(guò)電力線傳遞信息，該方式僅適用于同一變壓器所轄范圍；采用無(wú)線遙控，一方面，不可避免占用無(wú)線頻率資源，造成電磁污染，另一方面也存在遙控距離的問(wèn)題?；跓o(wú)線尋呼的遙控方式利用了現(xiàn)有的尋呼頻率資源，雖然遙控距離不受限制，但可靠性差，如處于信號(hào)弱區(qū)域內(nèi)的通信設(shè)備,就無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制。長(zhǎng)期以來(lái),困擾遙控裝置發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題，是如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電器設(shè)備可靠控制。基于單片機(jī)的智能電話控制系統(tǒng)，借助公共電話網(wǎng)絡(luò)，操作者可在語(yǔ)音提示下實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的可靠控制。該裝置具有可靠性高,不受傳輸距離限制,不占用頻率資源等特點(diǎn)。適用于家庭、企事業(yè)單位、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、商店等場(chǎng)所，利用手機(jī)或固定電話就能實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的控制和運(yùn)行狀態(tài)查詢.電話遙控和常規(guī)的遙控方式相比,不需進(jìn)行專門的布線,不占用無(wú)線電頻率資源,避免了電磁污染,而且由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng),可以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)。本文介紹了一種基于電話和單片機(jī)的家用電器遙控裝置。利用該裝置,用戶可以通過(guò)任意一部雙音頻電話隨時(shí)開(kāi)關(guān)、檢查家里電器的使用情況,而且當(dāng)用戶要下班時(shí),還可以通過(guò)電話,提前打開(kāi)空調(diào)、電飯鍋等。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理2.1硬件功能分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行性分析根據(jù)電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)要求該系統(tǒng)必須滿足以下功能：通過(guò)電話網(wǎng)對(duì)異地的電器實(shí)現(xiàn)控制（開(kāi)/關(guān)）；控制器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)模擬摘掛機(jī)；控制器設(shè)置密碼校驗(yàn)；系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊：鈴音檢測(cè)、計(jì)數(shù)；自動(dòng)摘掛機(jī)；密碼校驗(yàn)；雙音頻信號(hào)解碼；輸入信息分析；控制電器開(kāi)關(guān)；電器狀態(tài)查詢；忙音檢測(cè)；本設(shè)計(jì)以89C2051單片機(jī)為控制中心，進(jìn)行主要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號(hào)，并完成對(duì)于各種信息的記錄；接口電路提供單片機(jī)與電話外線的接口。其中包括振鈴檢測(cè)電路，摘掛機(jī)控制電路，雙音頻DTMF識(shí)別電路，以及家電的控制電路等部分組成。本裝置使用普通電話機(jī)發(fā)出遙控命令信號(hào)，以DTMF信號(hào)作為運(yùn)載遙控命令的媒體，而無(wú)需專門安裝遙控發(fā)送裝置，利用電話網(wǎng)絡(luò)傳送遙控命令或其他數(shù)字信息時(shí)，只需把接收裝置安裝在任何一個(gè)電話用戶線的終端，就可以接收任何地方只要電話能通達(dá)的地方的遙控操作或其他數(shù)字信息，接收裝置就像一部普通電話機(jī)，傳真機(jī)或其他電話用戶終端設(shè)備一樣被使用，因此不受距離的局限。本裝置并聯(lián)于電話機(jī)的兩端，不會(huì)影響到電話機(jī)的正常使用。用戶通過(guò)異地的電話機(jī)撥通本裝置所連接外線的電話號(hào)碼，通過(guò)市局交換機(jī)向電話機(jī)發(fā)出振鈴信號(hào)。本裝置如果檢測(cè)到振鈴八次，即八次響鈴后無(wú)人接，自動(dòng)摘機(jī)，進(jìn)入密碼檢測(cè)，輸入正確后選擇被控制電器，然后輸入開(kāi)或關(guān)進(jìn)行遙控電器，完成后返回。系統(tǒng)基本工作原理是：系統(tǒng)上電，單片機(jī)復(fù)位，系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)電話線路中有振鈴信號(hào)時(shí)，振鈴檢測(cè)電路將產(chǎn)生占空比為1：4的方波，方波從89c2051單片機(jī)的外部計(jì)數(shù)端輸入，系統(tǒng)在程序控制下進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)振鈴次數(shù)為8次時(shí)約40秒若沒(méi)有人接電話，表明沒(méi)有人在場(chǎng)，系統(tǒng)一方面，啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路，發(fā)出“尊敬的用戶，您好！歡迎您使用智能電話控制系統(tǒng)，請(qǐng)輸入用戶密碼，并以#字確認(rèn)”；另一方面，發(fā)出自動(dòng)摘機(jī)控制信號(hào)，外線經(jīng)摘掛機(jī)控制的開(kāi)關(guān)電路與DTMF譯碼電路接通，譯碼電路將對(duì)外線傳遞的信號(hào)進(jìn)行譯碼，譯碼信號(hào)以四位二進(jìn)制形式輸出。經(jīng)譯碼輸出的四位二進(jìn)制數(shù)從單片機(jī)的I/O口輸入，單片機(jī)對(duì)讀入的二進(jìn)制數(shù)與預(yù)置的密碼進(jìn)行比較，如果所撥的密碼與預(yù)置的相同，則發(fā)出“請(qǐng)輸入操作碼，并按#字鍵加以確認(rèn)”的提示音，如果所撥的密碼與預(yù)置的不同，則發(fā)出“對(duì)不起，你撥的密碼不正確，請(qǐng)核對(duì)