基于單片機(jī)和dtmf技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　　（二零 屆）</b></p><p>　　基于單片機(jī)和DTMF技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電子信息工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>

3、<p>　　本文簡(jiǎn)要的闡明了遠(yuǎn)程智能家居遙控系統(tǒng)的研究背景和意義，對(duì)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)述。重點(diǎn)分析了系統(tǒng)涉及的硬件和軟件模塊，給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　這個(gè)系統(tǒng)使用的是AT89C51雙音多頻解碼集成電路MT8880作為核心控制模塊。該系統(tǒng)利用MT8880強(qiáng)大的音頻處理和大容量存儲(chǔ)能力，一方面可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)電話通過(guò)網(wǎng)關(guān)直接訪問(wèn)控制家用電器

4、的功能，同時(shí)網(wǎng)關(guān)還能將家庭內(nèi)部出現(xiàn)的緊急情況通過(guò)電話及時(shí)通知用戶，這就提高了用戶訪問(wèn)系統(tǒng)時(shí)的實(shí)時(shí)性和靈活性，系統(tǒng)也更具普遍性，使用起來(lái)也更方便，也就實(shí)現(xiàn)了個(gè)人通信終端通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)家電的遠(yuǎn)程遙控。</p><p>　　該系統(tǒng)主要由振鈴檢測(cè)電路，模擬摘掛機(jī)電路，語(yǔ)音提示電路，雙音多頻解調(diào)電路，以及電器控制電路，并以單片機(jī)作為主控制器對(duì)這幾部分電路進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)電話遠(yuǎn)程遙控功能。</p><p

5、>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51；遠(yuǎn)程遙控；MT8880;ISD4004</p><p>　　Technology-based MCU and DTMF remote control system software in the design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper

6、 briefly sets out the remote intelligent remote control system of home background and significance of the development of domestic and international situation and development trend of a brief introduction, and these issue

7、s were reviewed. Analyzed the system involves hardware and software modules, gives the overall system design.</p><p>　　The system uses the AT89C51 DTMF decoder IC MT8880 as the core control module. The syste

8、m uses MT8880 powerful audio processing and large storage capacity, one can achieve direct access by telephone via a gateway control function of household appliances, but also the gateway to emergency situations within t

9、he family by telephone promptly notify the user, which improved user access to real-time systems and flexibility, the system more universal, more convenient to use, it achieved a personal comm</p><p>　　The s

10、ystem contains ringing detection circuit , analog answer circuit , voice prompts circuit , dual tone multi-frequency demodulation circuit , as well as electrical control circuits , and as the main controller of SCM contr

11、ol this circuit , to realize remote control by the telephone .</p><p>　　Keywords: SCM AT89C51, remote control, MT8880, ISD4004</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要

12、I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的來(lái)源1</p><p>　　1.2課題的意義1</p><p>　　1.3遠(yuǎn)程遙控技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>

13、;　　1.3.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容3</p><p><b>　　2系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介4</b></p><p>　　3系統(tǒng)的工作原理7</p><p><b>　　4硬件模塊9<

14、/b></p><p>　　4.1單片機(jī)AT89C519</p><p>　　4.2振鈴檢測(cè)電路11</p><p>　　4.3模擬摘掛機(jī)電路12</p><p>　　4.4 DTMF解碼電路13</p><p>　　4.5語(yǔ)音提示電路15</p><p><b>　　

15、5軟件模塊17</b></p><p>　　5.1振鈴計(jì)數(shù)部分18</p><p>　　5.2自動(dòng)摘掛機(jī)模塊20</p><p>　　5.3密碼檢測(cè)部分21</p><p>　　5.4信號(hào)音發(fā)聲部分21</p><p>　　5.5密碼修改部分23</p><p>　　5.

16、6控制電器部分23</p><p><b>　　結(jié)論25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　附錄28</b></p><p>

17、;<b>　　附錄Ⅰ28</b></p><p><b>　　附錄Ⅱ29</b></p><p><b>　　附錄Ⅲ29</b></p><p><b>　　附錄Ⅳ30</b></p><p><b>　　附錄Ⅴ30</b>

18、</p><p><b>　　附錄Ⅵ30</b></p><p><b>　　附錄Ⅶ31</b></p><p><b>　　附錄Ⅷ34</b></p><p><b>　　附錄Ⅸ36</b></p><p><b&g

19、t;　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的來(lái)源</b></p><p>　　隨著新世紀(jì)的到來(lái)，社會(huì)正在飛速的發(fā)展，科技和經(jīng)濟(jì)水平也有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。人們逐步開(kāi)始運(yùn)用新的科技手段來(lái)使自己的生活條件和質(zhì)量更加完善，享受高科技帶給人們的及時(shí)、舒適的生活環(huán)境。當(dāng)今社會(huì)，在城市家庭中，家用電器如熱水器、電視、微波爐等普及率已經(jīng)很高，幾乎每戶人家

20、都有。公用電話線通信資源遍及千家萬(wàn)戶，而且家庭電話與外界的聯(lián)系具有雙向性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，人們可以隨時(shí)隨地地與家庭取得聯(lián)系。利用現(xiàn)有的公用電話通信資源對(duì)各種家用電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，能大幅度的提高人們的生活水平，這樣人們才會(huì)有更多的時(shí)間和精力來(lái)解決其他問(wèn)題。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p><p>　　遠(yuǎn)程遙控涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，一般常見(jiàn)的

21、遠(yuǎn)程遙控的方式有無(wú)線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。在這些遠(yuǎn)程遙控方式中，電話遙控是一種較新的課題，相對(duì)于其他的遙控方式來(lái)說(shuō)，它有著極其突出的優(yōu)越性。使用電話遙控，人們不用再進(jìn)行專門(mén)的布線。而且，電話線路遍布全球，各地聯(lián)網(wǎng)。不用再專門(mén)鋪設(shè)線路就能充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)。它遙控距離遠(yuǎn)，可控范圍廣，能夠跨省市遙控，甚至是跨越國(guó)家，因此采用這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。</p><p>　　1.3遠(yuǎn)程遙控技術(shù)國(guó)

22、內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　其實(shí)，很早以前就已經(jīng)提出過(guò)智能家居的概念，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司（United Technologies Building System）將建筑設(shè)備整合化與信息化的概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州（Connecticut）哈特佛市(Hartford)的City Place Bui

23、lding建筑時(shí)，才出現(xiàn)了首棟真正意義上的“智能型建筑”，從此也拉開(kāi)了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕，智能家居的概念也開(kāi)始趨于明朗化。緊接著，美國(guó)、歐洲和東南亞等一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后提出了“智能家居”的概念。其目標(biāo)是：將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備，家用電器和家庭保安裝置通過(guò)家庭總線技術(shù)（HBS）連接到一家庭智能化系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。</p>

24、<p>　　美國(guó)、德國(guó)、新加坡、日本等國(guó)都對(duì)智能家居進(jìn)行了較為廣泛的推廣。早在20世紀(jì)末期，新加坡就曾舉辦過(guò)“98 亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國(guó)際展覽會(huì)”，在該展會(huì)上就推出了名為“未來(lái)之家”的新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包括可視對(duì)講、電話接入、三表抄送、家電控制、安防報(bào)警、監(jiān)控中心、智能布線箱、家庭智能控制面板、有線電視接入、住戶信息留言、寬帶網(wǎng)接入和系統(tǒng)軟件配置等。由于國(guó)外使用智能家居的時(shí)間較久，因此在智能家居技術(shù)

25、上較為成熟，再加上國(guó)外計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)等比我國(guó)領(lǐng)先很多，所以在智能家居系統(tǒng)的理論上，以及與智能家居相配套的產(chǎn)品，尤其是智能家電、信息家電產(chǎn)品的生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)制定上都具有很多優(yōu)勢(shì)，他們國(guó)家的人們對(duì)智能家居的認(rèn)知程度也普遍比我國(guó)高。如今，Cisco、Intel、Nortel、Motorola、Lucent、3Com、IBM、Ericsson和松下等公司都己建立智能信息家電和智能家居公司。</p><p>　　光新加

26、坡就有將近30個(gè)社區(qū)（住宅小區(qū)），近5000戶的家庭采用了“家庭智能化系統(tǒng)”，在美國(guó)，更有超過(guò)40000戶家庭安裝了這一類(lèi)的“家庭智能化系統(tǒng)”。從2003年春節(jié)開(kāi)始，三星公司也開(kāi)始推出智能家居系統(tǒng)，他們首先在中國(guó)與韓國(guó)開(kāi)始同時(shí)推廣此系統(tǒng)。他們推出的系統(tǒng)是利用機(jī)頂盒和網(wǎng)絡(luò)，將安防設(shè)備、娛樂(lè)和信息中心、家居自動(dòng)控制以及信息家電這四部分集成一個(gè)全方位的、面向?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)的家居控制網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　1.3.2 國(guó)

27、內(nèi)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　深圳市正星特科技有限公司在TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出了一款符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的管理系統(tǒng)，他們將該管理系統(tǒng)命名為ST—100IPHM住宅智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立依賴于小區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的局域網(wǎng)，使用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很多功能，比如家電控制、遠(yuǎn)程抄表、緊急求助、安全防范、小區(qū)短波信息發(fā)布和終端互聯(lián)等功能。人們使用該系統(tǒng)可以自行記錄電表、水表、純水表、煤氣表和暖氣表等讀數(shù)，還能根據(jù)這

28、些讀數(shù)來(lái)告知住戶應(yīng)該交納的費(fèi)用；此外該系統(tǒng)還能利用有線或無(wú)線兩種方式來(lái)連接大門(mén)紅外線、煙霧感應(yīng)、溫度感應(yīng)、玻璃破壞感應(yīng)以及煤氣泄露等探測(cè)器，以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)陌生人員、火災(zāi)預(yù)警、門(mén)窗破壞和煤氣泄露等報(bào)警功能。</p><p>　　西南交通大學(xué)科技公司在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上研發(fā)出了一款具有智能住宅控制的系統(tǒng)，他們將此系統(tǒng)命名為“網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端（Intelligent Control Network Data Termi

29、nal,簡(jiǎn)稱 NDT）系統(tǒng)”。這個(gè)智能住宅系統(tǒng)能夠在許多類(lèi)型的寬帶網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上穩(wěn)固運(yùn)行。該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的功能，能夠用于遠(yuǎn)程家用電器控制、防脅持秘密報(bào)警、緊急求助、住宅樓宇防盜報(bào)警、小區(qū)電子公告、煤氣泄露報(bào)警、多重判斷防誤報(bào)功能、火災(zāi)報(bào)警、家用設(shè)備報(bào)警、Internet 電子短信、貴重物品防盜報(bào)警、電話自動(dòng)報(bào)警功能、水電氣熱力多表自動(dòng)抄收、內(nèi)置 HUB 芯片提供多個(gè)信息口等功能。與此同時(shí)，此系統(tǒng)還能將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線路組件成整個(gè)小區(qū)的控制系統(tǒng)，

30、通過(guò)該系統(tǒng)就能對(duì)整個(gè)居民小區(qū)進(jìn)行集中管理。</p><p>　　海爾U-home是裝載在U-home智能家電系統(tǒng)平臺(tái)上的，利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源，從而達(dá)到對(duì)智能家居系統(tǒng)和3C產(chǎn)品進(jìn)行管理和互聯(lián)的功能。與此同時(shí)，海爾公司還推出了其他一系列其他的解決方案，如U-safe、U-play、U-shopping、U-service。這些方案涵蓋了很多功能其中包括安全防護(hù)、娛樂(lè)、購(gòu)物、服務(wù)等。海爾公司這些系統(tǒng)全部都是在e家佳的家庭

31、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的。一方面，它有完善的技術(shù)作為支柱，另一方面在智能控制上它又有自己與眾不同的特點(diǎn)，特別是在 “環(huán)境檢測(cè)、故障反饋、多媒體娛樂(lè)”等功能上，是有很大的發(fā)展?jié)摿Φ?，而它所涵蓋的網(wǎng)絡(luò)家電智能控制也是獨(dú)特的。</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　（1）對(duì)當(dāng)今社會(huì)存在的單片機(jī)遠(yuǎn)程通信的方法進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查，然后再根據(jù)這些方法在遠(yuǎn)程遙控中的不同作用

32、進(jìn)行區(qū)別。</p><p>　?。?）將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的OSI七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)運(yùn)用到通信技術(shù)中，并基于OSI七層模型的概念，對(duì)遠(yuǎn)程遙控中使用的各個(gè)通信協(xié)議進(jìn)行分析，從而對(duì)各個(gè)通信協(xié)議中每一個(gè)模塊的層次有一個(gè)初步的了解，并能知道這些層次的具體功能。</p><p>　?。?）完成基于單片機(jī)和DTMF技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括具體的硬件電路和軟件部分的設(shè)計(jì)。此外還得分析該系統(tǒng)可能存在的缺陷和

33、不足，例如抗干擾能力等。</p><p>　?。?）對(duì)基于單片機(jī)和DTMF技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)進(jìn)行分析，解決由于依賴振鈴記數(shù)來(lái)決定電話是否自動(dòng)摘機(jī)而影響用戶正常使用電話的問(wèn)題，以提高遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的反應(yīng)速度。</p><p>　?。?）對(duì)控制開(kāi)關(guān)電路、主機(jī)電路、通信電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介</b></p>

34、;<p>　　當(dāng)用戶需要控制家中電器時(shí)，可用手機(jī)或固定電話撥打家中的電話號(hào)碼，振鈴信號(hào)將接收到的振鈴信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平跳變信號(hào)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)傳到家中的話機(jī)，此時(shí)振鈴檢測(cè)電路開(kāi)始檢測(cè)鈴流信號(hào)，一次鈴流信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，脈沖送到單片機(jī)AT89C51中計(jì)數(shù)。在有人接聽(tīng)或振鈴次數(shù)不大于N次（可由軟件設(shè)定）時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為是電話呼叫信號(hào)或誤操作而不動(dòng)作，以避免干擾正常電話業(yè)務(wù)。當(dāng)振鈴次數(shù)大于N次時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為是對(duì)插座和電器的控制，單片機(jī)控制

35、摘機(jī)電路產(chǎn)生摘機(jī)的動(dòng)作，并啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)出提示音，要求用戶輸入密碼。DTMF解碼芯片MT8880會(huì)將用戶輸入的按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送到單片機(jī)中判斷。如果密碼不正確，則語(yǔ)音提示重新輸入，當(dāng)輸入次數(shù)超過(guò)3次（可由軟件設(shè)定）時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)掛機(jī)；如果輸入密碼經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)正確后，語(yǔ)音提示用戶各項(xiàng)操作所對(duì)應(yīng)的數(shù)字鍵，確認(rèn)操作完成后，系統(tǒng)自動(dòng)掛機(jī)。用戶撥打話機(jī)按鍵的過(guò)程中，按鍵時(shí)間間隔不能超過(guò)一定時(shí)間（一般設(shè)置為5～10秒），當(dāng)超過(guò)設(shè)定時(shí)

36、間時(shí)，系統(tǒng)同樣會(huì)自動(dòng)掛機(jī)。本系統(tǒng)還能將用戶設(shè)置的密碼，自動(dòng)摘機(jī)次數(shù)，自動(dòng)掛機(jī)時(shí)間等信息存儲(chǔ)到信息存儲(chǔ)電路中，供以后操作中使用。</p><p>　　系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示：</p><p>　　圖2-1 系統(tǒng)原理圖</p><p>　　當(dāng)我們沒(méi)有主動(dòng)操作家里的電器，而是電器工作時(shí)出現(xiàn)故障或已經(jīng)工作完畢，向我們發(fā)出需要馬上對(duì)家電進(jìn)行操作的信號(hào)，那么此時(shí)我們就需要

37、一個(gè)單片機(jī)遠(yuǎn)程語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能采集周邊環(huán)境，或者直接讀取電路的信號(hào)，從而向我們發(fā)出信號(hào)，我們就能操作家電了，其工作原理如下。</p><p>　　首先，單片機(jī)能夠檢查現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備信號(hào)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，單片機(jī)能主動(dòng)撥打維護(hù)人員的固定電話或移動(dòng)電話，然后發(fā)送語(yǔ)音報(bào)警信息以便維護(hù)人員及時(shí)解除故障；也可以每隔一段固定的時(shí)間就向用戶發(fā)送設(shè)備信息，使用戶掌握當(dāng)前設(shè)備的情況。</p><p>　　

38、系統(tǒng)工作過(guò)程如圖2-2所示：</p><p><b>　　圖2-2系統(tǒng)示意圖</b></p><p>　　首先，AT89C51單片機(jī)采集設(shè)備的各種信息，根據(jù)不同的參量使用不同的設(shè)備和傳感器，如壓力、電流、電壓、溫濕度等，然后，單片機(jī)內(nèi)部將采集到的信息與預(yù)先存儲(chǔ)的閾值進(jìn)行比較；如果實(shí)際值超出正常范圍，則通過(guò)電話機(jī)撥號(hào)電路撥打維護(hù)人員的固定電話或移動(dòng)電話，待電話撥通后系統(tǒng)

39、再控制ISD4004構(gòu)成的數(shù)碼語(yǔ)音電路播放相應(yīng)的故障信息；最后，維護(hù)人員根據(jù)所聽(tīng)到的信息對(duì)故障進(jìn)行相應(yīng)的處理。</p><p>　　除此之外，控制命令可以通過(guò)DTMF命令發(fā)送到分機(jī)處，分機(jī)識(shí)別DTMF命令，以便執(zhí)行開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)主控制器得到用戶的控制命令后，若所要求控制的開(kāi)關(guān)不與主控制器連接，則主控制器將控制命令編碼成DTMF碼，發(fā)送到總線上。總線上的設(shè)備識(shí)別到DTMF碼后，對(duì)其地址進(jìn)行匹配，如果相等，則執(zhí)行相應(yīng)的

40、操作；反之，則不執(zhí)行此操作。原理如圖2-3</p><p>　　圖2-3遠(yuǎn)程遙控開(kāi)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　從上圖可以看出，總線式開(kāi)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以分為電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模塊和智能總線控制模塊。</p><p>　　其中，開(kāi)關(guān)模塊、接收模塊和電器控制電路等構(gòu)成了智能總線控制系統(tǒng)模塊。在該模塊中，交流電先通過(guò)變壓器降壓，然后經(jīng)過(guò)整理器整流，最后濾波及穩(wěn)壓后輸出直

41、流電壓。此時(shí)的直流電壓給每個(gè)開(kāi)關(guān)模塊和接收模塊供電。同時(shí)，各模塊又通過(guò)總線互相連接在一起，相互之間傳送信息。其中，開(kāi)關(guān)模塊用來(lái)發(fā)送信號(hào)，接收模塊用來(lái)接收信息，并將接收到的信息解釋，給出控制信號(hào)，從而控制電器的導(dǎo)通或斷開(kāi)。</p><p>　　語(yǔ)音提示電路：語(yǔ)音提示電路的核心是ISD4004芯片。該芯片是由美國(guó)ISD公司推出的產(chǎn)品，一片芯片就能夠錄音放音長(zhǎng)達(dá)8-16分鐘，且操作方便，音質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)。該芯片由振蕩器

42、、平滑濾波器、音頻放大器、防混濾波器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存貯陣列等組成。該芯片是基于所有操作必須由微控制器控制，操作命令通過(guò)串行通信接口（SPI或Microwire）送入的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。它能夠非常完整、自然地還原語(yǔ)音、音調(diào)、音樂(lè)和效果聲，避免了一般固體錄音電路固置化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。可采樣多種頻率，如410,614,810kHz等，且采樣頻率越低，則錄放時(shí)間越長(zhǎng)，但音質(zhì)將會(huì)變差。該片的片內(nèi)信息保存在閃存存貯器中，并可

43、在斷電的情況下保存100年，反復(fù)錄音10萬(wàn)次。</p><p><b>　　3系統(tǒng)的工作原理</b></p><p>　　遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)主要包括電話振鈴檢測(cè)電路、電話自動(dòng)摘掛機(jī)電路、DTMF信號(hào)解碼電路、語(yǔ)音提示電路以及整個(gè)系統(tǒng)的控制電路，系統(tǒng)各部分在單片機(jī)的控制下完成對(duì)家電的控制操作。</p><p>　　在電話遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)模塊中，該系統(tǒng)先通過(guò)

44、電話機(jī)發(fā)出遠(yuǎn)程遙控的命令，接著進(jìn)入DTMF解碼電路，將原始命令信號(hào)轉(zhuǎn)化為DTMF信號(hào)進(jìn)行傳輸。該系統(tǒng)是以DTMF信號(hào)作為傳輸?shù)拿浇?，這樣就不用再安裝專門(mén)的信號(hào)發(fā)送裝置，直接利用電話網(wǎng)絡(luò)線路就可以進(jìn)行傳輸。當(dāng)傳輸遠(yuǎn)程遙控信號(hào)或其他信息時(shí)，只要把該系統(tǒng)的接受裝置安裝在任何一個(gè)電話用戶的終端，這樣就能進(jìn)行大范圍（電話網(wǎng)絡(luò)能到達(dá)的地方）的遠(yuǎn)程遙控或信號(hào)傳輸。同時(shí)，接收裝置也可以當(dāng)做簡(jiǎn)單的電話機(jī)、傳真機(jī)或電話終端來(lái)使用。這樣，信號(hào)的傳輸就能不受距

45、離的限制。</p><p>　　該系統(tǒng)使用時(shí)是在電話機(jī)的兩端并聯(lián)上該裝置，不會(huì)導(dǎo)致電話機(jī)不能使用。當(dāng)用戶在其他地方撥打該裝置連接的電話機(jī)的號(hào)碼時(shí)，市局交換機(jī)就會(huì)向該電話機(jī)發(fā)出振鈴信號(hào)。當(dāng)該裝置檢測(cè)到有6次振鈴信號(hào)時(shí)，也就是說(shuō)6次振鈴后無(wú)人應(yīng)答，則該裝置就進(jìn)入自動(dòng)摘機(jī)進(jìn)程，開(kāi)始密碼檢測(cè)環(huán)節(jié)，當(dāng)裝置識(shí)別出用戶輸入的密碼是正確時(shí)，用戶就能對(duì)電器進(jìn)行遙控，完成后該裝置自動(dòng)返回到初始狀態(tài)。</p><p

46、>　　系統(tǒng)基本工作原理是：</p><p>　　1、當(dāng)用戶需要控制家中電器時(shí)，可用手機(jī)或固定電話撥打家中的電話號(hào)碼，振鈴信號(hào)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)傳到家中的話機(jī)，此時(shí)振鈴檢測(cè)電路開(kāi)始檢測(cè)鈴流信號(hào)，一次鈴流信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，脈沖送到單片機(jī)AT89C51中計(jì)數(shù)。在有人接聽(tīng)或振鈴次數(shù)不大于6次（可由軟件設(shè)定）時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為是電話呼叫信號(hào)或誤操作而不動(dòng)作，以避免干擾正常電話業(yè)務(wù)。當(dāng)振鈴次數(shù)大于6次時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為是對(duì)插座和電器

47、的控制，單片機(jī)控制摘機(jī)并啟動(dòng)語(yǔ)音提示電路發(fā)出提示音，要求用戶輸入密碼。DTMF解碼芯片MT8870會(huì)將用戶輸入的按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送到單片機(jī)中判斷。如果密碼不正確，則語(yǔ)音提示重新輸入，當(dāng)輸入次數(shù)超過(guò)3次（可由軟件設(shè)定）時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)掛機(jī)；如果輸入密碼經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)正確后，語(yǔ)音提示用戶各項(xiàng)操作所對(duì)應(yīng)的數(shù)字鍵，確認(rèn)操作完成后，系統(tǒng)自動(dòng)掛機(jī)。用戶撥打話機(jī)按鍵的過(guò)程中，按鍵時(shí)間間隔不能超過(guò)一定時(shí)間（一般設(shè)置為5～10秒），當(dāng)超過(guò)設(shè)定時(shí)間

48、時(shí)，系統(tǒng)同樣會(huì)自動(dòng)掛機(jī)。</p><p>　　如果有人在默認(rèn)的振鈴次數(shù)之前接聽(tīng)電話，則不進(jìn)入電話遙控狀態(tài)，因此不影響電話的正常通話使用。</p><p>　　2、當(dāng)家器出現(xiàn)故障或者是工作完畢時(shí)，單片機(jī)遠(yuǎn)程語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)向我們的手機(jī)發(fā)送信號(hào)，我們便可以使用手機(jī)對(duì)家里的電器進(jìn)行操作。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)：在整個(gè)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)中,利用DTMF解碼器

49、對(duì)用戶輸入的DTMF號(hào)碼進(jìn)行檢測(cè)是系統(tǒng)功能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。MT8880能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地檢測(cè)到接收端傳入的DTMF信號(hào),并以中斷的方式通知CPU接收其檢測(cè)到的DTMF信號(hào);而其中MT8880能否及時(shí)檢測(cè)到接收到的DTMF信號(hào)并正確譯碼出與該信號(hào)相對(duì)應(yīng)的主叫號(hào)碼,與LE78D11的初始化密切相關(guān)。在初始化時(shí)需要特別注意如下幾個(gè)方面:</p><p>　?。?）要根據(jù)裝置所處的環(huán)境和周邊的實(shí)際情況來(lái)計(jì)算與確定應(yīng)該設(shè)置的參

50、數(shù)，其中特別要注意的是輸入信號(hào)的增益參數(shù)調(diào)整，當(dāng)需要設(shè)置此參數(shù)時(shí)要注意不能讓DTMF信號(hào)飽和失真，如果DTMF信號(hào)飽和失真的話將會(huì)使MT8880對(duì)DTMF信號(hào)檢測(cè)譯碼出錯(cuò)；</p><p>　　（2）當(dāng)初始化完成之后，要開(kāi)啟并完成模擬通道校準(zhǔn)功能；</p><p>　?。?）當(dāng)芯片導(dǎo)通以后，應(yīng)該首先對(duì)MT8880的時(shí)鐘頻率寄存器進(jìn)行設(shè)置。這么做的好處是使得MT8880能夠?qū)ο到y(tǒng)時(shí)鐘與8kH

51、z的幀同步信號(hào)的同步情況進(jìn)行檢測(cè)并給出指示；</p><p>　　(4)MT8880在進(jìn)行DTMF信號(hào)的檢測(cè)譯碼時(shí),語(yǔ)音通道連通并都應(yīng)處于激活狀態(tài),向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求,單片機(jī)響應(yīng)中斷,接收來(lái)電信息。根據(jù)電話通信信號(hào),在電話通信過(guò)程中,使用某些特定頻率的不同斷續(xù)組合信號(hào)來(lái)指示通信進(jìn)程。為了判定當(dāng)前處于何種進(jìn)程狀態(tài),需要及時(shí)的識(shí)別出撥號(hào)音、忙音、回鈴音、空號(hào)音以及其他電信信號(hào)規(guī)定的進(jìn)程音。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),節(jié)約硬件

52、成本,提高信號(hào)音檢測(cè)的靈敏度與準(zhǔn)確性,該系統(tǒng)不采用常用的信號(hào)音檢測(cè)硬件模塊進(jìn)行檢測(cè),而是采用軟件實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)音的智能檢測(cè)。由于上述信號(hào)音的頻率都是450Hz,只有斷續(xù)時(shí)長(zhǎng)不一樣,因此,采用電路把信號(hào)音整理成方波脈沖串,固定時(shí)問(wèn)間隔(例如1ms)檢測(cè)輸入管腳上脈沖信號(hào),當(dāng)脈沖信號(hào)出現(xiàn)后,立即開(kāi)始在一定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)(例如1.2s)分若干時(shí)間片(例如0.1s)計(jì)數(shù)每個(gè)時(shí)間片內(nèi)出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù)。通過(guò)分析比較給定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)各個(gè)時(shí)間片的脈沖個(gè)數(shù)分布情況,可以判

53、別出信號(hào)音的類(lèi)型。系統(tǒng)電路總圖參見(jiàn)附錄Ⅰ。</p><p><b>　　4硬件模塊</b></p><p>　　4.1單片機(jī)AT89C51</p><p>　　美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)了一款型號(hào)為AT89C51的低壓高性能CMOS 8位的單片機(jī)。它是由4K bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（

54、RAM）組成的。該器件采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。</p><p>　　4.1.1管腳功能說(shuō)明</p><p>　　圖4-1 AT89C51管腳圖</p><p>　　單片機(jī)AT89C51引腳排練如圖4-1所示，各引腳的功能如下：</p>

55、;<p>　　VCC：接+5V電源。</p><p><b>　　VSS：接地。</b></p><p>　　P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。</p><p>　　P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。</p><p>

56、;　　P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。</p><p>　　P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表1所示：</p><p>　　表1 P3口的特殊功能</p><p>　　P3口同時(shí)還接收一些用于閃爍編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。<

57、;/p><p>　　這里要特別注意準(zhǔn)雙向口與雙向三態(tài)口的差別：P1口、P2口、P3口是3個(gè)8位準(zhǔn)雙向的I/O口，各口線在片內(nèi)均有固定的上拉電阻。當(dāng)這3個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口作輸入口使用時(shí)，要向該口先寫(xiě)1，另外準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)。而雙向口P0口線內(nèi)無(wú)固定上拉電阻，由兩個(gè)MOS管串接，既可開(kāi)漏輸出，又可處于高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱為雙向三態(tài)I/O口。</p><p>　　RST：RST（

58、RESET）是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。在單片機(jī)正常工作時(shí)，此引腳應(yīng)為≤0.5V低電平。</p><p>　　ALE/PROG：ALE引腳輸出為地址鎖存允許信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)上電正常工作后，ALE引腳不斷輸出正脈沖信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)的負(fù)跳沿用于單片機(jī)發(fā)出的低8位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的

59、鎖存控制信號(hào)。即使不訪問(wèn)外部鎖存器，ALE端仍有正脈沖信號(hào)輸出，此頻率為時(shí)鐘振蕩器頻率fosc的1/6。如果想初步判斷單片機(jī)芯片的好壞，可用示波器查看ALE端是否有正脈沖信號(hào)輸出。如果有脈沖信號(hào)輸出，則單片機(jī)基本上是好的。應(yīng)當(dāng)注意的是，每當(dāng)MCS-51訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)（即執(zhí)行的是MOVX類(lèi)指令），在1個(gè)機(jī)器周期中ALE只出現(xiàn)1次，即丟失1個(gè)ALE脈沖。因此，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，用戶不宜用ALE作精確的時(shí)鐘源或定時(shí)信號(hào)。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS

60、型TTL負(fù)載。PROG為本引腳的第二功能。在對(duì)片內(nèi)EPROM型單片機(jī)編程寫(xiě)入時(shí)，此引腳作為編程脈沖輸入端。</p><p>　　PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端。在單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此引腳接外部程序存儲(chǔ)器的OE（輸出允許）端。PSEN端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。如果檢查一個(gè)51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)上電后，CPU能否正常到外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼，可用示

61、波器查PSEN端有無(wú)脈沖輸出。</p><p>　　EA/VPP：EA功能為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。當(dāng)EA引腳為高電平時(shí)，單片機(jī)訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在PC（程序計(jì)數(shù)器）值超過(guò)0FFFH時(shí)，即超出片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的4KB地址范圍時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)，單片機(jī)則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不論是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于8031來(lái)說(shuō)，因其無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以該引腳必須接地，這樣只能

62、選擇外部程序存儲(chǔ)器。VPP為本引腳的第二功能。在對(duì)EPROM型單片機(jī)8751片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，用于施加較高的編程電壓。對(duì)于89C51，則加在VPP引腳的編程電壓為+12V或+5V。</p><p>　　XTAL1：接外部晶體的1個(gè)引腳。該引腳內(nèi)部是1個(gè)反相放大器的輸入端。這個(gè)反相放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。如果采用外接晶體振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。</p><p>　　XTAL2：接外部

63、晶體的另一端，在該引腳內(nèi)部接至內(nèi)部反相放大器的輸出端。若采用外部時(shí)鐘振蕩器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)，即把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。[3]</p><p>　　該單片機(jī)的主要性能：它能夠與MCS-51單片機(jī)兼容。該單片機(jī)內(nèi)部含有4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器，能夠循環(huán)1000次寫(xiě)與擦；1個(gè)128*8位的內(nèi)部RAM；32條可編程I/O線；2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源。它內(nèi)部數(shù)據(jù)最長(zhǎng)保留時(shí)間為10年

64、。它的工作狀態(tài)為全靜態(tài)，頻率范圍從0Hz-24Hz。它采用三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定。它可以編程串行通道。閑置時(shí)消耗功率低，費(fèi)電少。片內(nèi)還含有振蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p><b>　　4.2振鈴檢測(cè)電路</b></p><p>　　在電信系統(tǒng)中，當(dāng)電話線路上沒(méi)有振鈴信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，線路直流電壓處于8~48伏之間，而振鈴信號(hào)是75伏25赫茲的交流電。因此，可以利用它們的不同點(diǎn)

65、，來(lái)區(qū)別振鈴信號(hào)和線路的直流電壓。</p><p>　　當(dāng)電話接收到振鈴信號(hào)時(shí)，電話線路上就存在交流的振鈴信號(hào)，接著此振鈴信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)橋式整流、分壓和濾波后，驅(qū)動(dòng)光電耦合器。其中，100pF的電容、D1穩(wěn)壓二極管和1K的限流電阻組成振鈴信號(hào)變換電路。該電路使輸入電壓和電流不至于太大，從而保護(hù)了光電耦合器。振鈴信號(hào)的存在與否是根據(jù)振鈴信號(hào)輸出端電平的低或高來(lái)確定的。低電平對(duì)應(yīng)有振鈴信號(hào)，反之高電平對(duì)應(yīng)無(wú)振鈴信號(hào)。C

66、PU就能依次判斷有無(wú)振鈴信號(hào)及振鈴次數(shù)。電路如圖4-2所示：</p><p>　　圖4-2振鈴檢測(cè)電路</p><p>　　4.3模擬摘掛機(jī)電路</p><p>　　當(dāng)有電話打入，并且在等待預(yù)先設(shè)置的振鈴次數(shù)后，CPU將發(fā)出摘機(jī)信號(hào)，且此摘機(jī)信號(hào)為低電平，此信號(hào)將啟動(dòng)光電耦合器并讓負(fù)載電路接入，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)。當(dāng)整個(gè)設(shè)定過(guò)程完成后，或輸入3次錯(cuò)誤密碼時(shí)，CPU

67、將使摘信號(hào)恢復(fù)為高電平以斷開(kāi)負(fù)載，進(jìn)入掛機(jī)狀態(tài)，如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3模擬摘掛機(jī)電路</p><p>　　4.4 DTMF解碼電路</p><p>　　MT8880芯片是加拿大MITEL公司生產(chǎn)的集成度高、功耗低、功能強(qiáng)大的集成電路芯片。主要是用于DTMF信號(hào)的發(fā)送和接收，除此之外，還可以發(fā)送DTMF信號(hào)的高頻組及低頻組中的每一種單頻，可以是

68、突發(fā)方式發(fā)送，也可以是連續(xù)方式發(fā)送。因此，該芯片可用于電話控制模塊的設(shè)計(jì)。MT8880芯片功能的選定及工作模式的確都是由軟件程序來(lái)控制的。</p><p>　　4.4.1引腳功能說(shuō)明</p><p>　　圖4-4-1 MT8880引腳圖</p><p>　　MT8880具有與微控制器(單片機(jī))相連的接口，必須與單片機(jī)配合使用，其雙列直插式20腳封裝引腳排列如圖4-4

69、-1所示，其引腳功能如下：</p><p>　　IN+、IN-：分別為內(nèi)部放大器的同相輸入端和反相輸入端，即接收DTMF信號(hào)的輸入端；</p><p>　　GS：內(nèi)部放大器的輸出端，外接一個(gè)負(fù)反饋電阻至IN_端；</p><p>　　：內(nèi)部參考電壓輸出端，該參考電壓等于UDD／2；</p><p>　　、：分別為電源的正、負(fù)端，供電電壓為5V

70、；</p><p>　　OSC1、OSC2：外接一個(gè)3.579MHz晶體，形成晶體振蕩器；</p><p>　　TONE：雙音頻信號(hào)輸出端；</p><p>　　R／：讀／寫(xiě)控制端，該端施以高電平時(shí)讀MT8880，施以低電平時(shí)寫(xiě)MT8880；</p><p>　　RSI：用于選擇內(nèi)部各寄存器的控制端，該端施以高電平時(shí)選中控制寄存器或狀態(tài)寄存器

71、，施以低電平時(shí)選中發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器或接收數(shù)據(jù)寄存器。更具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系必須根據(jù)R／端的狀態(tài)共同確定。</p><p>　　SYNC：同步脈沖(時(shí)鐘脈沖)輸入端，每讀／寫(xiě)MT8880時(shí)，必須施以一個(gè)正脈沖；</p><p>　?。涸陔p音頻模式并且在中斷模式時(shí)，當(dāng)收到有效DTMF信號(hào)或準(zhǔn)備發(fā)送DTMF信號(hào)時(shí)該端由高電平變到低電平；在呼叫處理模式且檢測(cè)到有效信號(hào)音時(shí)，該端輸出方波；</p>

72、;<p>　　D0～D3：寫(xiě)入命令或讀出狀態(tài)的數(shù)據(jù)線。[3]</p><p>　　4.4.2 DTMF解碼電路</p><p>　　在電話遠(yuǎn)程控制電路中，DTMF信號(hào)的解碼電路是非常重要的部分。由電話線送來(lái)的雙音多頻（DTMF）及電話直流供電混合信號(hào)經(jīng)電容耦合到MT8880的信號(hào)輸入端，當(dāng)CPU需要讀取DTMF碼時(shí)，首先檢測(cè)MT8880的狀態(tài)寄存器的D2位，若狀態(tài)寄存器的D2

73、位為1時(shí)，表示收到一個(gè)有效的DTMF信號(hào)并已譯碼。此時(shí)，CPU選中MT8880的輸出寄存器，即可讀出接收到的DTMF碼的8421BCD碼。電路如圖4-4-2所示。DTMF編碼解碼如附錄Ⅱ所示。</p><p>　　圖4-4-2 DTMF解碼電路</p><p><b>　　4.5語(yǔ)音提示電路</b></p><p>　　當(dāng)有電話打入并且本系統(tǒng)摘

74、機(jī)后，控制者便會(huì)在語(yǔ)音提示電路的提示下輸入密碼，然后就能選擇通道，進(jìn)入系統(tǒng)后又根據(jù)本語(yǔ)音提示電路進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制等操作。</p><p>　　該語(yǔ)音電路使用了美國(guó)TI公司研發(fā)的語(yǔ)音錄放芯片ISD4004。ISD4004芯片包括了自動(dòng)靜噪、平滑濾波器、振蕩器、音頻放大器、防混淆濾波器及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列。語(yǔ)音提示電路的的語(yǔ)音信息按段錄入到ISD4004后，錄入的信息順序由音頻輸出端輸出，這步操作由CPU控制。然后

75、，語(yǔ)音信息會(huì)經(jīng)過(guò)音頻功率放大器放大。接著傳輸?shù)诫娫捑€路上。電路如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5語(yǔ)音提示電路</p><p><b>　　5軟件模塊</b></p><p>　　本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測(cè)計(jì)數(shù)、控制摘掛機(jī)、雙音頻信號(hào)分析處理、控制電器、信號(hào)音提示等4個(gè)部分。這4個(gè)功能模塊在這整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都起著非常

76、重要的作用，下面就開(kāi)始逐個(gè)介紹此次設(shè)計(jì)中軟件部分的總體設(shè)計(jì)方案與4個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)方案。整體流程圖見(jiàn)圖5-1。主程序代碼見(jiàn)附錄Ⅲ。</p><p><b>　　圖5-1整體流程圖</b></p><p><b>　　5.1振鈴計(jì)數(shù)部分</b></p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作原理：加1計(jì)數(shù)器輸入的計(jì)數(shù)脈沖有兩個(gè)來(lái)源,一

77、個(gè)是由系統(tǒng)的時(shí)鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來(lái)；一個(gè)是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。每來(lái)一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)數(shù)器為全1時(shí)，再輸入一個(gè)脈沖就使計(jì)數(shù)器回零，且計(jì)數(shù)器的溢出使TCON中TF0或TF1置1，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求（定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷允許時(shí)）。如果定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于定時(shí)模式，則表示定時(shí)時(shí)間已到；如果工作于計(jì)數(shù)模式，則表示計(jì)數(shù)值已滿。</p><p>　　定時(shí)/計(jì)數(shù)器的實(shí)質(zhì)是加1計(jì)數(shù)器（16位），由高8

78、位和低8位兩個(gè)寄存器組成。TMOD是定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的啟動(dòng)和停止及設(shè)置溢出標(biāo)志。</p><p>　　工作方式寄存器TMOD</p><p>　　工作方式寄存器TMOD用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式，低四位用于T0，高四位用于T1。其格式如下：</p><p>　　GATE是門(mén)控位，GATE=0時(shí)

79、，只要用軟件使TCON中的TR0或TR1為1，就可以啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；GATE=1時(shí)，要用軟件使TR0或TR1為1，同時(shí)外部中斷引腳/INT0或/INT1也為高電平時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器。</p><p>　　C\/T是定時(shí)/計(jì)數(shù)模式選擇位。C\/T=0是定時(shí)模式，C\/T=1是計(jì)數(shù)模式。</p><p>　　M1M0：工作方式設(shè)置位。定時(shí)/計(jì)數(shù)器有四種工作方式，由M1M0進(jìn)行設(shè)置。&l

80、t;/p><p><b>　　控制寄存器TCON</b></p><p>　　TCON的低4位用于控制外部中斷，TCON的高4位用于控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)和中斷申請(qǐng)。其格式如下：</p><p>　　TF1（TCON.7）：T1溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。T1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件自動(dòng)置TF1為1。CPU響應(yīng)中斷后TF1由硬件自動(dòng)清0。T1工作時(shí)，CPU可隨時(shí)查

81、詢TF1的狀態(tài)。所以，TF1可用作查詢測(cè)試的標(biāo)志。TF1也可以用軟件置1或清0，同硬件置1或清0的效果一樣。</p><p>　　TR1（TCON.6）：T1運(yùn)行控制位。TR1置1時(shí)，T1開(kāi)始工作；TR1置0時(shí)，T1停止工作。TR1由軟件置1或清0。所以，用軟件可控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)與停止。</p><p>　　TF0（TCON.5）：T0溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，其功能與TF1類(lèi)同。<

82、/p><p>　　TR0（TCON.4）：T0運(yùn)行控制位，其功能與TR1類(lèi)同。</p><p>　　IE1（TCON.3），外部中斷1中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。</p><p>　　IT1（TCON.2），外部中斷1觸發(fā)方式控制位。</p><p>　　IE0（TCON.1），外部中斷0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。</p><p>　　IT0（

83、TCON.0），外部中斷0觸發(fā)方式控制位。當(dāng)IT0=0時(shí)，為電平觸發(fā)方式。當(dāng)IT0=1時(shí)，為邊沿觸發(fā)方式（下降沿有效）。</p><p><b>　　中斷允許控制</b></p><p>　　CPU對(duì)中斷系統(tǒng)所有中斷以及某個(gè)中斷源的開(kāi)放和屏蔽是由中斷允許寄存器IE控制的。</p><p>　　EX0(IE.0)，外部中斷0允許位；</p&

84、gt;<p>　　ET0(IE.1)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位； </p><p>　　EX1(IE.2)，外部中斷0允許位；</p><p>　　ET1(IE.3)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位；</p><p>　　ES（IE.4)，串行口中斷允許位；</p><p>　　EA (IE.7)， CPU中斷允許（總允許）位&l

85、t;/p><p>　　CPU響應(yīng)中斷的條件是：1、中斷源有中斷請(qǐng)求；2、此中斷源的中斷允許位為1；3、CPU開(kāi)中斷（即EA=1）。同時(shí)滿足時(shí)，CPU才有可能響應(yīng)中斷</p><p>　　本單元是通過(guò)計(jì)數(shù)器T0的外部中斷方式來(lái)計(jì)數(shù)的，采用工作方式2。方式2具有自動(dòng)重新加載功能，變軟件加載為硬件加載，在這種工作方式下，將16位計(jì)數(shù)器分成兩部分：用TL作計(jì)數(shù)器，用TH作預(yù)置計(jì)數(shù)器。程序初始化時(shí)把計(jì)數(shù)

86、初值分別裝入TL和TH中，當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出后，預(yù)置計(jì)數(shù)器TH便以硬件方法自動(dòng)向計(jì)數(shù)器TL重新加載。子程序見(jiàn)附錄Ⅳ。程序流程見(jiàn)圖5-2。</p><p>　　圖5-2振鈴計(jì)數(shù)流程圖</p><p>　　5.2自動(dòng)摘掛機(jī)模塊</p><p>　　本單元是根據(jù)振鈴檢測(cè)單元中，T0發(fā)生溢出，產(chǎn)生中斷，在中斷程序中實(shí)現(xiàn)摘機(jī)功能。摘掛機(jī)信號(hào)由單片機(jī)通過(guò)使串行輸出口TXD/P3.1口

87、變?yōu)楦唠娖綄?shí)現(xiàn)。子程序見(jiàn)附錄Ⅴ。程序流程見(jiàn)圖5-3：</p><p>　　圖5-3自動(dòng)摘掛機(jī)流程圖</p><p><b>　　5.3密碼檢測(cè)部分</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始初始化的時(shí)候，即允許用戶操作系統(tǒng)之前，系統(tǒng)將原始密碼存儲(chǔ)在以30H為起始的地址空間內(nèi)，同時(shí)將密碼的位數(shù)賦值給R7，此時(shí)用戶必須通過(guò)密碼驗(yàn)證才能擁有操作權(quán)限。系統(tǒng)

88、摘機(jī)時(shí)，需要用戶輸入密碼，系統(tǒng)將經(jīng)過(guò)DTMF解碼后的數(shù)據(jù)即密碼保存到以38H為起始的地址空間內(nèi)。單片機(jī)會(huì)自行將原始密碼與用戶輸入密碼進(jìn)行比較。若正確則進(jìn)入下一進(jìn)程；若不正確，則語(yǔ)音提醒。連續(xù)3次錯(cuò)誤之后，系統(tǒng)自動(dòng)掛機(jī)。子程序代碼見(jiàn)附錄Ⅵ。程序流程見(jiàn)圖5-4：</p><p>　　圖5-4密碼檢測(cè)流程圖</p><p>　　5.4信號(hào)音發(fā)聲部分</p><p>　　本

89、功能模塊主要是產(chǎn)生信號(hào)提示音，方便不同的使用者。根據(jù)普通人耳的反應(yīng)頻率為20Hz至20KHz的范圍，和CCITT規(guī)定的電話話音信號(hào)的頻率范圍是300Hz至3400Hz，我在本功能單元的發(fā)聲頻率定為500Hz和1000Hz兩種。    主要分為五種提示音：    1、一聲低音，說(shuō)明摘機(jī)動(dòng)作已經(jīng)完成，需要用戶輸入密碼，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時(shí)t=0.

90、5秒/聲；    2、兩聲低音，說(shuō)明輸入的密碼正確，需要用戶選擇要控制的電器，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時(shí)t=0.5秒/聲；    3、三聲低音，說(shuō)明用戶已經(jīng)選定電器，需要用戶調(diào)節(jié)電器的開(kāi)關(guān)為ON或OFF，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時(shí)t=0.5秒/聲；    4、三聲高音，說(shuō)明用戶輸入的密碼是錯(cuò)誤的，其參

91、數(shù)：頻率f=1000Hz，延時(shí)t=0.3秒/聲；    5、一聲高音，說(shuō)明用戶的操作已經(jīng)結(jié)束數(shù)：頻率f=1000Hz，延時(shí)t=0.3秒/聲；    提示音發(fā)生是使用有限循環(huán)，反復(fù)使單片機(jī)的RXD口的電平反轉(zhuǎn)，從而形成方波信號(hào)。 子程序代碼見(jiàn)附錄Ⅶ。程序流程見(jiàn)圖5-5：</p><p>　　圖5-5信號(hào)音發(fā)聲流程圖</p>

92、;<p><b>　　5.5密碼修改部分</b></p><p>　　本系統(tǒng)是通過(guò)在線輸入密碼而改變特定存儲(chǔ)器中的密碼值的。子程序代碼見(jiàn)附錄Ⅷ。程序流程見(jiàn)圖5-6：</p><p>　　圖5-6密碼修改流程圖</p><p><b>　　5.6控制電器部分</b></p><p>　　

93、本部分根據(jù)用戶發(fā)送的控制碼執(zhí)行相應(yīng)的控制操作。通過(guò)DTMF解碼電路解碼出的信息判斷出用戶所選擇的電器，然后跳轉(zhuǎn)到不同電器對(duì)應(yīng)的不同子程序中，單片機(jī)AT89C51將這些數(shù)據(jù)傳送到P2口。不同的家用電器有著不同的控制信息。由于家用電器的控制指令大體上一致，因此以下只寫(xiě)出了其中一個(gè)的控制子程序，其它子程序與之類(lèi)似，詳見(jiàn)附錄Ⅸ。程序流程見(jiàn)圖5-7。</p><p>　　圖5-7控制電器流程圖</p><

94、;p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是將單片機(jī)遠(yuǎn)程遙控技術(shù)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用作為設(shè)計(jì)核心，將“智能化”和“開(kāi)放性”作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)對(duì)電子技術(shù)專業(yè)各方面的知識(shí)均有涉及。其中包括了電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理及接口技術(shù)等，囊括了4年以來(lái)所學(xué)的各種專業(yè)知識(shí)，這對(duì)今后的工作和繼續(xù)學(xué)習(xí)有很大的幫助。</p><p>

95、　　我設(shè)計(jì)的是一種智能總線式開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)一共分為兩個(gè)部分：一個(gè)是硬件電路設(shè)計(jì)；一個(gè)是軟件部分設(shè)計(jì)。其中軟件部分設(shè)計(jì)是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的單片機(jī)程序。硬件電路中將AT89C51作為系統(tǒng)的主控單元，又將雙音多頻解調(diào)器MT8880對(duì)信號(hào)進(jìn)行DTMF解碼，兩者構(gòu)成了系統(tǒng)的核心模塊。硬件電路的整體是由4個(gè)部分組成的：第一，振鈴檢測(cè)電路；第二摘掛機(jī)電路；第三，DTMF解碼電路；第四，語(yǔ)音提示電路。在振鈴檢測(cè)電路中振鈴次數(shù)是通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從

96、而可完成模擬摘機(jī)，且模擬摘機(jī)需要輸入密碼才能進(jìn)行，以防有人誤操作。為了使該設(shè)計(jì)更具靈活化和人性化，采用了語(yǔ)音提示電路，系統(tǒng)能對(duì)不同的情況反饋出不同的提示音，人們就可根據(jù)提示音來(lái)輸入指令對(duì)電器進(jìn)行控制。本系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)匯編語(yǔ)言來(lái)控制系統(tǒng)的操作。此系統(tǒng)還自帶密碼保護(hù)和用戶設(shè)置信息存儲(chǔ)等功能，提供了可靠的安全性和適應(yīng)性。</p><p>　　本設(shè)計(jì)雖只是個(gè)初步設(shè)計(jì)，但依然具有以下優(yōu)勢(shì)：</p><p

97、>　　可以適應(yīng)擴(kuò)展，升級(jí)方便。</p><p>　　系統(tǒng)部分功能由硬件電路實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　能靈活使用，且操作方便。本系統(tǒng)可作為嵌入部分使用，也能作為獨(dú)立部分使用。</p><p>　　具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，能完成一定范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)控制，更能經(jīng)過(guò)改進(jìn)完成長(zhǎng)距離的控制應(yīng)用。</p><p>　　由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間

98、的限制，以及自身能力、知識(shí)方面和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足。我的設(shè)計(jì)只是從理論上滿足了其基本的功能，還有很多技術(shù)性方面的問(wèn)題和設(shè)想沒(méi)法實(shí)現(xiàn)。因此該系統(tǒng)亦存在很多的不足之處，另一方面則說(shuō)明該系統(tǒng)還有很多可改進(jìn)的地方。這次設(shè)計(jì)過(guò)程是我大學(xué)歷程中一個(gè)重要部分，讓我學(xué)到了很多東西，大大提高了我的動(dòng)手能力，為我以后的在社會(huì)上立足打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此次設(shè)計(jì)也存在一定的問(wèn)題，望各位老師能給予指正與建議。</p><p><b>

99、　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張建輝.基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]，蘇州科技學(xué)報(bào)，2006(2)：. </p><p>　　[2] 毛兆榮.基于電話的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]，電子技術(shù)， 2003（3）：5—8. </p><p>　　[3]張毅剛.彭喜元.董繼成.單片機(jī)原理及應(yīng)用[J],電氣工程及其自動(dòng)化,2000（5）.

100、 </p><p>　　[4]李傳南,王劍剛,李寶華.單片機(jī)與DTMF信號(hào)收發(fā)芯片MT8880的直接接口設(shè)計(jì)[J ],電子與自動(dòng)化,1999（2）. </p><p>　　[5] 趙建東,陳小樂(lè).基于Internet 的智能家庭網(wǎng)絡(luò)控制器的實(shí)現(xiàn)[J],電子技術(shù)應(yīng)用,2003(4). </p><p>　　[6] 鄔寬明. CAN 總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M],北京:

101、北京航空航天大學(xué)出版社, 1996. </p><p>　　[7] 趙建東,陳小樂(lè).基于Internet 的智能家庭網(wǎng)絡(luò)控制器的實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用.2003(6). </p><p>　　[8] 陽(yáng)憲惠. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M] ,北京:清華大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[9] 飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心. Java Web 服務(wù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)詳解[M]

102、 . 北京:電子工業(yè)出版社,200211892 190.</p><p>　　[10] 李現(xiàn)勇. Visual C + + 串口通信技術(shù)與工程實(shí)踐[M] .人民郵電出版社.</p><p>　　[11] 黎連業(yè). 智能大廈智能小區(qū)基礎(chǔ)教程[M] . 科學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[12] 李朝青. PC 機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)[M] . 北京航空航天大

103、學(xué)出版社.</p><p>　　[13] 中國(guó)智能家居網(wǎng):http :/ / www. smarthomecn. com/</p><p>　　[14] 中國(guó)智能建筑服務(wù)網(wǎng): http :/ / chnibs. com. cn/ index. htm.</p><p>　　[15] C 門(mén)智能小區(qū)網(wǎng):http :/ / www. cmen. net/</p&g

104、t;<p>　　[16] 千家網(wǎng):http :/ / www. qianjia. com/</p><p>　　[17] 中國(guó)智能建筑信息網(wǎng):http :/ / www. ib - china. com/</p><p>　　[18] 千家智能小區(qū)網(wǎng):http :/ / www. zhinengxiaoqu. com/</p><p>　　[19] 家

105、庭信息平臺(tái): http :/ / www. hip800. com/</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　附錄Ⅰ 系統(tǒng)電路總圖</p><p>　　附錄Ⅱ DTMF信號(hào)的編碼解碼表</p><p><b>　　附錄Ⅲ 主程序代碼</b></p><p&g

106、t;<b>　　主程序代碼：</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　START: LJMP MAIN ；跳轉(zhuǎn)到主程序</p><p>　　ORG 0003H ；外部中斷0的中斷服務(wù)程序入口地址</p><p&g

107、t;　　LJMP INT0 ；轉(zhuǎn)向外部中斷0的服務(wù)程序</p><p>　　ORG 000BH ；定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷服務(wù)程序入口地址</p><p>　　LJMP TT0 ；轉(zhuǎn)向定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷的服務(wù)程序</p><p><b>　　ORG 0030H</b>

108、;</p><p>　　MAIN: MOV 30H，#01H</p><p>　　MOV 31H，#02H</p><p>　　MOV 32H，#03H</p><p>　　MOV 33H，#04H</p><p>　　MOV 34H，#05H</p><p>　　MOV 35H，#06H

109、 ；初始化時(shí)設(shè)置密碼為123456</p><p>　　INT0: STEB 7EH </p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　TT0: STEB 7DH </p><p>　　STEB P3.1

110、 ；P3.1=B0H=TXD(串行輸出口）</p><p>　　RETI ；自動(dòng)摘機(jī)模塊</p><p>　　附錄Ⅳ振鈴計(jì)數(shù)部分程序</p><p>　　ORG 0040H ；子程序1</p><p>　　LOOPA: M