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文檔簡介
1、<p><b> 密級:</b></p><p> 學號:109205010038</p><p> 本科生畢業(yè)論文(設計)</p><p> 基于單片機的家電遠程控制系統(tǒng)的研究</p><p> 學 院: 信息工程學院 </p><p>
2、專 業(yè): 電子信息工程 </p><p> 班 級: 09電子本(1)班 </p><p> 學生姓名: </p><p> 指導老師: </p>&
3、lt;p> 完成日期: 2013.4.22 </p><p> 學士學位論文原創(chuàng)性申明</p><p> 本人鄭重申明:所呈交的論文(設計)是本人在指導老師的指導下獨立進行研究,所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外,本論文(設計)不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明
4、確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。</p><p> 學位論文作者簽名(手寫): 簽字日期: 年 月 日</p><p> 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p> 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定,同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和
5、借閱。本人授權(quán)江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。</p><p> ?。ㄕ堅谝陨舷鄳娇騼?nèi)打“√” )</p><p> 學位論文作者簽名(手寫): 指導老師簽名(手寫): </p><p> 簽字日期: 年 月 日
6、 簽字日期: 年 月 日</p><p><b> 摘要</b></p><p> 伴隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,手機和電話對廣大人們?nèi)罕妬碚f已經(jīng)不是一個新鮮詞了,但是如何利用手機和電話對家用電器進行遠程控制的技術(shù)還尚未成熟。本次研究的課題主要是針對如何對家用電器進行遠程的控制。大家都知道,近幾年來電子和通行技術(shù)發(fā)展的愈來愈成熟了,所以
7、本文通過電話來設計達到遠程控制家用電器的目的。該系統(tǒng)主要采用AT89C51和MT8870雙音多頻解碼集成電路為核心,使用公共電話網(wǎng)絡,實現(xiàn)了智能控制的遠程家電設備。本文主要介紹了組成該系統(tǒng)的整體框架、工作原理以及程序的設計方法,對“振鈴檢測電路、模擬摘掛機控制電路、雙音多頻解碼電路、語音提示以及家用電器控制電路”等都作了詳細的解釋。用戶可以在遠端固定電話或移動電話發(fā)送DTMF雙音多頻信號,實現(xiàn)對近端遠程智能控制的家用電器。同時也可以讓用
8、戶發(fā)送語音信號及時了解被控對象的狀態(tài),以提供相應的解決方案。這個設備是不適合家庭使用,也適用于大型商店和商業(yè)單位。設計不僅操作方便、簡單、可靠性高,是一個非常有前途的未來在新技術(shù)產(chǎn)品。</p><p> 關(guān)鍵詞:AT89C51單片機;DTMF雙音多頻解碼電路;振鈴檢測;摘掛機控制</p><p><b> Abstract</b></p><p
9、> With the rapid development of electronic products, mobile phone and call to the people, it is not a new word, but how to use mobile phones and phone for household electrical appliances for remote control technology
10、 still has not yet mature. This research topic is mainly aimed at how to household appliances remote control. As we all know, in recent years through the development of electronic and technology more and more mature, so
11、this paper through the telephone to design to achieve the purpose </p><p> Key Words: AT89C51 single-chip microcomputer; DTMF dual tone multiple frequency decoding circuit; Ringing detection; Pick hang
12、machine control.</p><p><b> 目錄</b></p><p><b> 第1章 緒論1</b></p><p> 1.1 本課題的研究背景1</p><p> 1.2 遠程控制的內(nèi)容1</p><p> 第2章 系統(tǒng)設計的原理3&
13、lt;/p><p> 2.1 總體設計原理3</p><p> 2.1.1 系統(tǒng)設計的可行性分析3</p><p> 2.1.2 中央處理單元4</p><p> 2.2 硬件模塊分析5</p><p> 2.3 軟件模塊分析6</p><p> 第3章 系統(tǒng)硬件單元的設計7
14、</p><p> 3.1 模擬摘掛機電路7</p><p> 3.1.1 電路工作原理7</p><p> 3.1.2 電路圖的設計7</p><p> 3.2 振鈴檢測電路8</p><p> 3.2.1 電路工作原理8</p><p> 3.2.2 電路圖的設計9&
15、lt;/p><p> 3.3 雙音多頻解碼電路10</p><p> 3.3.1 DTMF雙音多頻解碼MT8870的介紹10</p><p> 3.3.2 電路的工作原理12</p><p> 3.3.3 電路圖的設計13</p><p> 3.4 語音提示電路13</p><p&g
16、t; 3.4.1 ISD2590芯片的介紹13</p><p> 3.4.2 電路的工作原理14</p><p> 3.5 控制單元電路15</p><p> 3.5.1 控制單元電路的工作原理15</p><p> 3.5.2 電路圖的設計15</p><p> 第4章 系統(tǒng)軟件設計分析17&
17、lt;/p><p> 4.1 軟件設計原理17</p><p> 4.2 系統(tǒng)程序設計流程圖18</p><p> 第5章 系統(tǒng)的應用20</p><p> 5.1 系統(tǒng)的應用前景20</p><p> 5.2系統(tǒng)的使用說明21</p><p><b> 結(jié)論22&
18、lt;/b></p><p><b> 參考文獻24</b></p><p> 附錄一 電路總體設計圖25</p><p><b> 致謝26</b></p><p><b> 第1章 緒論</b></p><p> 1.1 本課題
19、的研究背景</p><p> 隨著新型科技電子產(chǎn)品日益發(fā)達和人們生活水平的不斷提高,受到潛移默化的影響,人們對生活質(zhì)量以及家居環(huán)境的要求也在與日俱增,人們開始追求家庭生活現(xiàn)代換,舒適化,以及安全性等問題,特別是家電的選擇和使用上,智能家居的出現(xiàn)正好滿足了人們的需求。隨著電話通信網(wǎng)絡的出現(xiàn),利用電話實現(xiàn)遠程控制已經(jīng)在智能小區(qū)的管理中得到了廣泛的應用,而移動通信技術(shù)的發(fā)展剛好為家電的遠程控制奠定了基礎。</p
20、><p> 本文介紹了一種電話遠程控制技術(shù)。本系統(tǒng)采用單片機控制家用電器的遠程控制、遠程電話,用戶可以通過手機、電話到家用電器(如太陽能、冰箱)遠程控制其工作狀態(tài),以滿足用戶需求為各種各樣的家用電器,不僅如此,用戶也可以根據(jù)你的需求和基于住宅需求不同的家用電器控制,達到了用戶自己的家庭住宅最好的國家規(guī)定。其控制示意圖如1.1所示。</p><p> 圖1.1 控制示意圖</p>
21、<p> 本次作品所使用到元器件都選擇性價比較高的,這就可以在節(jié)約電器成本的前提下創(chuàng)造出更大的利用價值。智能家居的優(yōu)點主要體現(xiàn)在它不受時間和空間的限制,這就可以為人們節(jié)約大量的時間。不僅如此,我們也可以在各路終端接上傳感器從而實現(xiàn)對周圍環(huán)境的監(jiān)聽,這就達到了一個對家居電器進行安全性的監(jiān)護作用,也避免了很多不必要的麻煩。遠程監(jiān)控還可以應用到企業(yè)的自動化控制的系統(tǒng)領域中去,可以為企業(yè)節(jié)約很多的資本,也可以應用到家庭醫(yī)療保健中
22、,不僅降低了醫(yī)療保健成本,而且還有益于身心更加健康,我們把測量的結(jié)果直接傳給醫(yī)生,可以省去去醫(yī)院排隊等候的麻煩,也可以應用于網(wǎng)絡家庭教育,幫助學生能夠更好的學習。</p><p> 1.2 遠程控制的內(nèi)容</p><p> 有了這些智能家用電器,我們不難建造一個擁有智能家居的環(huán)境,有了智能家居,我們就可以節(jié)約大量的時間做更多的事情。例如,我們可以在回家的路上可以提前打開家里的電飯煲,把
23、空調(diào)打開調(diào)到合適的溫度,這樣回家以后我們就可以舒適地吃上香噴噴的米飯了,但是,這在以前是不可能實現(xiàn)的。</p><p> 就目前而言,我們大多數(shù)家庭使用的還是傳統(tǒng)的家用電器,本次課題主要設計了一款利用單片機控制家用電器的原理進行遠程的電話控制系統(tǒng)。和傳統(tǒng)的家用電器比起來,智能家用電器主要有以下的特點:</p><p> 1 網(wǎng)絡化功能。將智能家電通過家庭局域網(wǎng)連接到一起,然后同互聯(lián)網(wǎng)相
24、連,以實現(xiàn)信息的共享。</p><p> 2 智能化。智能家電利用傳感器來感知周圍的環(huán)境,然后根據(jù)環(huán)境的不同自動改變參數(shù)。</p><p> 3 開放性、兼容性。生產(chǎn)智能家電平臺具有相同的開放和兼容標準。</p><p> 4 節(jié)能化。智能家電可以根據(jù)周圍環(huán)境自動調(diào)整自己的工作狀態(tài)。</p><p> 5 易用性。由于復雜的控制操作步
25、驟在內(nèi)部控制器嵌上,所以用戶只需了解簡單的外部操作步驟即可。</p><p> 智能家電電并不能單獨應用,而必須是作為整體而用。為了滿足應用需求和電器智能發(fā)展,智能家電的發(fā)展將更加豐富的內(nèi)容,根據(jù)實際應用環(huán)境的不同功能的智能家用電器也將有所不同,但一般應具備以下基本功能:</p><p><b> (1)通信功能。</b></p><p>
26、 (2)消費電子產(chǎn)品的智能控制。</p><p> (3)交互式智能控制。</p><p> (4)安防控制功能。</p><p> (5)健康與醫(yī)療功能。</p><p> 一般來說,主要功能的家庭智能控制系統(tǒng)集中在家庭安全報警、電話遠程控制等。組網(wǎng)方式主要分為兩大類,其中包括有線組網(wǎng)和無線組網(wǎng)。有線電視網(wǎng)絡家庭電話線路控制電路主
27、要用于網(wǎng)絡,雖然設備成本較少,但布線成本高,維護困難在未來也更大;無線組網(wǎng)的主要技術(shù)有家庭電話網(wǎng)絡聯(lián)盟技術(shù)、藍牙技術(shù)等,但移動性強,設備容易,維護簡單。</p><p> 電話遠程控制作為一門新興學科與傳統(tǒng)家電,有一定的優(yōu)勢,不需要特殊的布線。同時,由于手機便于攜帶,而且全國范圍內(nèi)都覆蓋有電話網(wǎng),我們可以隨時隨地通過手機對家用電器進行遠距離的控制。</p><p> 第2章 系統(tǒng)設計的
28、原理</p><p> 2.1 總體設計原理</p><p> 電話主要由單片機智能遠程控制構(gòu)成中央處理單元,主要的信息處理,以及各種控制信號接收外部操作指令形式,記錄各種信息在同一時間,然后控制不同用戶需求的設備狀態(tài)。接口電路的作用是提供單片機與外圍電話的接口。其中主要包括鈴流檢測電路、摘掛機控制電路、DTMF雙音多頻解碼電路,以及語音提示電路。系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示。</
29、p><p> 圖2.1 系統(tǒng)組成框圖</p><p> 在控制系統(tǒng)中,語音提示電路將會受到AT89C51單片機的控制產(chǎn)生相應的提示信息,通過反饋電路將有用的信息反饋至電話外線,這樣操作者能夠了解受控方的工作狀態(tài),以便采取相應的措施解決。由于用戶的需求不同,我們可以根據(jù)不同的用戶需求進行不同設計。</p><p> 本系統(tǒng)提供兩種操作方式:第一種是直接操作方式,操作
30、者在異地撥通連接本裝置的外線電話,電話機通過交換機發(fā)送振鈴信號到外圍電路上,接收到的振鈴信號送到中央處理單元,如果檢測到響鈴五次后扔無人接聽,摘掛機電路進入自動進行摘掛環(huán)節(jié),然后密碼檢測,當且僅當輸入正確密碼后才可以選擇控制電器,完成后將給出提示,然后自動返回;二是間接的方式,一旦報警信號被檢測到中央處理單元,摘機信號送入DTMF解碼電路、解碼電路在解碼,解碼后的信息將被發(fā)送到單片機I / O輸入端口,然后單片機讀取二進制信號與默認密碼
31、,如果兩個都是一樣的,用戶可以發(fā)送進一步的相關(guān)操作。</p><p> 2.1.1 系統(tǒng)設計的可行性分析</p><p> 進入21世紀以來,智能控制技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,智能自動化和奠定了堅實的基礎為家電、各種高端智能電器出現(xiàn)在繼承,使人們越來越多的便利。人們的生活,居家環(huán)境開始發(fā)生巨大的變化。</p><p> 智能家電的迅速發(fā)展已成為一種必然的趨勢。
32、其原因可以歸結(jié)為以下幾點:</p><p> 信息水平的不斷提高,為智能家電的大規(guī)模的發(fā)展奠定了基礎;</p><p> 網(wǎng)絡通信技術(shù)的逐步成熟和被廣泛應用;</p><p> 互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展為智能家電做了更進一步的鋪墊;</p><p> 人們生活水平的提高,智能家電滿足了人們對物質(zhì)的追求。</p><p>
33、; 智能家電的功能滿足了現(xiàn)代人們對物質(zhì)的需要,首先,它能夠自動識別工作對象的狀態(tài);其次,能夠隨時調(diào)整自身的工作參數(shù);最后,它能夠根據(jù)工作對象的工作狀態(tài)和自身工作狀態(tài),采取優(yōu)良的工作方案。</p><p> 家電設施智能化是一個重要組成部分,智能家居的顯著特點就是它能夠根據(jù)用戶的要求靈活地對家電進行控制,更大程度上來說,它可以通過節(jié)約時間來提高人們的辦事效率。智能家電通過控制它的工作狀態(tài)來達到環(huán)保與節(jié)能的目的。
34、</p><p> 本次系統(tǒng)設計的電路比較簡單,這就降低了設備的成本,不僅如此,而且該系統(tǒng)功能也比較完善,我們可以根據(jù)自己的需要,適當?shù)靥砑痈嗟墓δ堋?lt;/p><p> 2.1.2 中央處理單元</p><p> 電話遠程控制系統(tǒng)主要控制部分是單片機,用戶發(fā)出指令解碼后的內(nèi)容將送入單片機的接口,記錄各種信息,并對各種信息進行處理,發(fā)出不同的控制指令。<
35、/p><p> 本次對家電遠程控制主要核心單元是AT89C51單片機。其引腳如圖2.2所示。</p><p> 圖2.2 AT89C51單片機引腳圖</p><p> AT89C51單片機的引腳功能介紹:</p><p> AT89C51單片機一共有40只引腳,它們的功能可大致分為4類:</p><p><
36、b> 電源引腳</b></p><p> VCC:接+5V的工作電源;</p><p><b> VSS:接地端;</b></p><p><b> 時鐘引腳</b></p><p> XTAL1:作為時鐘發(fā)生器電路和片內(nèi)振蕩器反向放大器的輸入端;</p>
37、<p> XTAL2:作為片內(nèi)振蕩器反向放大器的輸出端;</p><p><b> 控制引腳 </b></p><p><b> I/O口引腳</b></p><p> 在AT89C51單片機中,一共有4個8位并行的雙向I/O口,它們分別是P0、P1、P2、P3 。</p><p>
38、; P1口僅做I/O口使用,并且其內(nèi)部有上拉電阻。 P3口有一些特殊功能,即第二功能,其定義如表2.3所示。</p><p> 表2.3 P3口的第二定義功能</p><p> 2.2 硬件模塊分析</p><p> 為了完成對家電進行遠程控制的設計要求,我們采用模塊化對系統(tǒng)進行設計。本次設計所用到的核心單元主要是AT89C51單片機,通過電話網(wǎng)絡將
39、DTMF解碼后的信息送到單片機,單片機發(fā)出相應的控制動作,進而達到電話遠程控制智能家電的功能。硬件系統(tǒng)框圖如圖2.4所示:</p><p> 單片機:進行密碼校對、提供有用的信息給解碼器,控制不同的數(shù)據(jù)輸出。 </p><p> DTMF解碼電路:將相應的解碼DTMF信號發(fā)送的單片機,單片機控制信號對應的A,B,C,D,0 - 9表示二進制數(shù)。</p><
40、p> 模擬摘掛機電路:實現(xiàn)模擬摘掛機的作用。</p><p> 電話接口電路:主要作用是與電話網(wǎng)絡連接的端口,包含振鈴檢測電路等。 </p><p> 輸出電路:作為控制器的輸出端,還可以對模擬摘掛機電路進行電話摘機。</p><p> 控制電路:主要起到控制操作的平臺的作用,將電話輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過程控交換機傳送至中央處理器。</p>
41、;<p> 圖2.4 硬件系統(tǒng)框圖</p><p> 2.3 軟件模塊分析</p><p> 系統(tǒng)軟件的部分主要分為兩種不同的工作狀態(tài),即普通工作狀態(tài)和電話遠程控制系統(tǒng)工作狀態(tài)。電話遠程控制狀態(tài)主要是遠程電話輸入不同數(shù)字通過DTMF將解碼后的二進制數(shù)送入I/O口,以便單片機控制家里的各種智能電器。軟件部分操作系統(tǒng)主要由以下3個模塊組成:</p><p
42、> 限時模塊:當遠程用后對家用電器發(fā)出了操作指令后,如果單片機不能自動復位,那么下一次就不能發(fā)出別的指令。又或者單片機發(fā)出了錯誤的操作指令,如果不對它進行限時操作,單片機發(fā)出的的錯誤指令就會無限循環(huán)下去。</p><p> 密碼檢測模塊:當我們到單片機的初始化,我們必須打開一個單片機內(nèi)部存儲單元的密碼。當用戶通過遠程控制單片機來控制家用電器,我們將用戶密碼寫入單片機的另一個存儲,然后減少使用單片機發(fā)送指
43、令比較兩,如果等于繼續(xù)操作,然后停止操作。</p><p> 信號處理模塊:我們使用振鈴檢測電路不同信號計數(shù)、模擬接掛斷為了實現(xiàn)函數(shù)的自動選擇掛。使用查表法,采用相應的操作指示不同的信號。</p><p> 以上是部分軟件操作的原理設計,詳細的介紹我們將在后面一一表述。通過結(jié)合部分軟件和部分硬件的組合,我們幾乎達到了遠程控制家用電器的目的。</p><p>
44、第3章 系統(tǒng)硬件單元的設計</p><p> 3.1 模擬摘掛機電路 </p><p> 3.1.1 電路工作原理</p><p> 電路模擬摘掛機主要是通過控制一個電流源通斷來實現(xiàn)。根據(jù)熱,電路電流為零,在摘機狀態(tài),當前一線為18mA-55mA,如果電流超出這個范圍,認為用戶是一個錯誤的循環(huán)。在即時用戶摘機,目前30 mA突然增加,當開關(guān)檢測到電流增加突然認
45、為,電話已經(jīng)摘機。為了控制電路中通過的電流在正常范圍內(nèi),揀選機通過彈簧連接到負載約200,使電路中通過的電流低于正常范圍,開關(guān)檢測到電流正常,停止工作的阻力,進入正常工作范圍,即8 - 12 v,并完成后續(xù)工作。</p><p> 根據(jù)系統(tǒng)設計要求,我們采用一個光電耦合器開關(guān)電路來對繼電器開關(guān)狀態(tài)加以控制,同時,我們還要在電話線的兩端上串聯(lián)一個約為200Ω電阻,這樣在接通電話的瞬間我們可以給回路上的電流起到一個
46、緩沖的作用。當檢測到振鈴滿5次時,單片機的P3.1口將變成低電平,也就是給三極管基極加上一個表較低的電壓,三極管滿足導通的條件,而繼電器J1的兩端由于加上了一個5V的電壓,所以繼電器將會導通,也就是實現(xiàn)了模擬摘機的過程。</p><p> 以下是該電路的元器件列表:</p><p> R5是一個限流保護電阻,阻值為200Ω,主要保護摘機指示燈,LED7是一個綠色發(fā)光二極管,用來提示正在
47、執(zhí)行摘機操作;</p><p> R7對三極管起到一個限流保護的作用,阻值為1kΩ;</p><p> D2二極管主要對繼電器起到一個反向保護的作用,為4001;</p><p> J1則是繼電器的控制開關(guān),取JRC4001F(DC5V);</p><p> R6是一個摘機電阻,阻值為200Ω;</p><p>
48、; PNP三極管取2N3906.</p><p> 3.1.2 電路圖的設計</p><p> 根據(jù)模擬摘掛機要實現(xiàn)的功能,設計如下模擬摘掛機電路圖,如圖3.1所示:</p><p> 圖3.1 模擬摘掛機電路圖</p><p> 3.2 振鈴檢測電路</p><p> 3.2.1 電路工作原理</p
49、><p> 操作者對用戶發(fā)出呼叫時,就會產(chǎn)生振鈴信號。交換機產(chǎn)生振鈴信號后將會為電話線路提供4.5-5V的直流電壓,而振鈴信號一般為2.53V的正弦波,由于諧鈴失真,產(chǎn)生的電壓有效值為9.015V。振鈴信號的周期為5s,也就是1s送出信號,另外4s是停止狀態(tài),在振鈴電路檢測到有振鈴信號時,我們將以四次鈴響為限,即鈴聲響過四次后無人摘機,單片機將進入自動模擬摘機的過程。有效,因為振鈴信號電壓值較高,所以需要使用高壓穩(wěn)
50、壓二極管在一定程度的減壓,然后處理后的信號光耦合器,然后通過光耦合器隔離開關(guān),輸出信號后續(xù)訂時破裂的正弦波信號,過濾通過RC電路,可以得到標準的方波信號。然后方波信號輸入到單片機中斷計數(shù)器輸入端口,可以完成振鈴檢測和計算過程。</p><p> 原理說明:電話振鈴信號電路主要由各自、隔直電容器C4,穩(wěn)壓二極管D1和限流電阻R4、光電耦合器4N25,并行連接的兩端阻塞電容器C4,C4、D1、R4的主要作用是確保輸
51、入電壓和電流不太大,所以,不必要的影響后面的光電耦合器。當用戶調(diào)用,電話振鈴信號通過C4隔直,穩(wěn)壓二極管D1和R4限流電阻輸入光電耦合器4N25,光電耦合器扮演主要角色的角色是隔離電子信號,光電耦合裝置是發(fā)光設備和感光組件組裝在一起,被光耦合形式的電-光與光-電設備。光電耦合器的輸入阻抗很小,只有幾百歐姆,干涉源阻抗較大,由于噪聲電壓的輸入給光電耦合器一般比較小,只能形成一個弱電,不能使發(fā)光二極管發(fā)光,從而抑制;光電耦合器沒有電氣連接的
52、輸入電路和輸出之間的電路,也沒有共同點,這就避免了常見的阻抗耦合干擾信號產(chǎn)生;光電耦合器同時可以起到很好的安全保障作用;最后,光電耦合器的回應速度極快,這就提高了它的工作效率。在本次系統(tǒng)設計中光電耦合器主要起到電信號的耦合作用,我們將發(fā)光二極管D1和光敏三極管通過光線耦合在一起,而且輸入端和輸出端不能夠共同接地,也就是將輸入的電信號通過發(fā)光二極管經(jīng)過一系列變化后由光敏三極管輸出。在實際情況</p><p> C
53、4:隔直電容,作用是過濾直流電壓,并且將低頻信號給濾出來,又由于振鈴信號的電壓比較高,所以我們選用10μF、100V耐壓較強的的瓷片電容;</p><p> R4:主要起到一個限制回路電流的作用,阻值為33kΩ;</p><p> D1:是一個穩(wěn)壓二極管,由于回路中的電壓較高,所以我們必須進行一定程度的降壓,我們選用4001;</p><p> U3:光電耦合
54、器,主要作用是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,選取4N25;</p><p> R3:分壓限流,保護電阻,選取10KΩ;</p><p> LED6::振鈴指示燈,我們選擇藍色的發(fā)光二極管;</p><p> 74LS04:反相器,我們用來整流;</p><p> 3.2.2 電路圖的設計</p><p> 根據(jù)我們對
55、振鈴信號的要求,設計如下振鈴檢測電路圖,如圖3.2所示:</p><p> 3.2 振鈴檢測電路圖</p><p> 3.3 雙音多頻解碼電路</p><p> 3.3.1 DTMF雙音多頻解碼MT8870的介紹</p><p> MT8870雙音多頻譯碼器是由MITEL 公司所開發(fā)的一顆常用復頻譯碼IC,它具有DTMF信號分離濾波和
56、譯碼功能,可以直接與MCS-51系列單片機接口,在本次設計的作品中,我們主要用來接收振鈴信號并完成它的譯碼過程。在它收到的DTMF信號,內(nèi)部會自動分為高頻和低頻信號,然后將信號以數(shù)字譯碼器,也是一個過程將工作中的關(guān)鍵價值的信號,并解決關(guān)鍵的價值我們將使用二進制的形式通過Q1、Q2、Q3 Q4銷輸出外部共享總線的過程中,當數(shù)字解碼器想出一個鍵值和輸出針到外部,性病別針將從低水平向高水平,然后一段時間后推到一個較低的水平,我們可以使用這個特
57、性來確定的性病銷是否有信號輸出,如果我們將第一季度生產(chǎn)——第四季度銷值直接到單片機,然后解決電話鍵值。以下是MT8870 芯片引腳說明表,如圖3.3所示:</p><p> 圖3.3 MT8870 芯片引腳圖</p><p> 其各引腳的功能如表3.4所示:</p><p> 表3.4 MT8870各引腳功能表</p><p> 我們
58、使用不同的語調(diào)頻率發(fā)送按鈕的數(shù)字信號代替直接撥號脈沖方法稱為DTMF技術(shù)。雙音的雙音多頻撥號的方法是使用一個組合的兩個特定的單音信號疊加來表示數(shù)字或符號。DTMF主要由高頻組(1209Hz-1633Hz)和低頻組(697Hz-941Hz)這兩組不同頻率的信號疊加而成。用v(t)表示DTMF信號,vl(t)和vh(t)分別表示高頻組和低頻組的信號,它們之間應滿足以下公式:</p><p> v(t)=vl(t)+
59、vh(t)=Asin(wlt)+Bsin(wht)</p><p> 兩個單音的頻率不同,所代表的數(shù)字和功能也不同。在雙音多頻電話機中,有16個代表不同數(shù)字或符號的按鍵,其中有10個代表數(shù)字的按鍵即0-9,還有6個符號鍵,即#、*、A、B、D??梢源?6中不同的數(shù)字和符號。按照雙音組合的原理,它必須有8中不同的單音頻信號,即8中不同的頻率。根據(jù)CCITT的建議,國際上將雙音多頻8中不同的頻率,又分為兩個不同的
60、群:高頻群和低頻群。我們在高頻群和低頻群中任意找出一個進行組合,一共有16中不同的組合方式。其組合方式如表3.5所示:</p><p> 表3.5 DTMF信號與電話鍵盤的組合</p><p> 解碼電路是整個電路設計的關(guān)鍵部分,它直接關(guān)系到我們是否接收到正確的信號,只有在解碼電路可靠地情況下,用戶輸入的控制信息才能使單片機完成相應的指令操作,也就是進一步控制家里的智能家電。我們都知道
61、,DTMF解碼方式,編寫一個非常廣泛的應用在電話撥號系統(tǒng),其突出的優(yōu)點是抗干擾能力很強,我們使用它來提高系統(tǒng)的可靠性設計。我們通過解碼器解碼收到的信號,然后改變所有有用的信息編碼信號,這樣你可以直接輸入到單片機。</p><p> 在MT8870輸出代碼與鍵盤對應關(guān)系中,需要我們注意的是,對于“0”這個號碼,利用MT8870芯片解碼后輸出的8421碼是“0010”,而不是“0000”,另外,電話按鍵“#”和“*
62、”在MT8870芯片解碼后輸出的8421碼則分別為“1100”和“1011”。</p><p> 我們將MT8870的輸出代碼,即Q8Q4Q2Q1,與電話機按鍵上的數(shù)字或符號對應如下表3.6所示:</p><p> 表3.6 MT8870輸出代碼與鍵盤對應關(guān)系</p><p> 3.3.2 電路的工作原理</p><p> 原理簡介:
63、本次設計主要采用雙音多頻MT8870芯片作為解碼電路的核心單元。一旦用戶在遠端進行電話按鍵以后,此時系統(tǒng)將會對接收到的信號直接送入耦合電容,然后進行隔直、濾波的處理,然后MT8870繼續(xù)接收信號并對接收到的信號進行譯碼處理,將譯碼處理后的四位二進制數(shù)通過Q1、Q2、Q3、Q4四個端口的引腳直接連接到AT89C51單片機的P1.0-P1.3端口上,因為MT8870對接收到有效的DTMF信號進行譯碼過程后,STD端會升為高電平,此時單片機將
64、會對Q1-Q4端口的數(shù)據(jù)進行讀取。而由于我們只有16中不同的組合方式,所以CPU可以直接屏蔽P1口數(shù)據(jù)的高四位,而后將讀入的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部寄存器R7單元中,最后對讀入的數(shù)據(jù)進行相應的分析和判斷,以便做出正確的操作。這個過程也就完成了遠程用戶和單片機的交互式。</p><p> 我們把IN+與VREF相接,同時將遠程電話機發(fā)送過來的雙音多頻脈沖信號分別接入IN-和GS引腳,在濾除撥號音信號,再通過前置放大器電路,
65、將信號放大處理后的雙音多頻濾波器濾波處理后,我們可以單獨的高頻和低頻信號,然后通過振幅檢測器和一組濾波器,然后發(fā)送到譯碼器電路,最后經(jīng)過一系列的數(shù)學運算,把解碼后與之相對應的8421碼通過輸出端Q1-Q4輸出。由于解碼后的信號是二進制的碼制信號,所以我們就可以將MT8870芯片的數(shù)據(jù)輸出端Q1-Q4直接連到AT89C51芯片的的P1.0-P1.3口,而且由于只有16中不同頻率的組合方式,我們可以直接屏蔽P1.0-P1.3口的高四位,這個
66、過程我們就完成了對芯片進行解碼的過程。我們給MT8870的STD引腳接上一個施密特反相器的,然后接到AT89C51的引腳上,這時單片機AT89C51就可以從MT8870解碼器中獲取有效的8421碼。在MT8870解碼芯片獲取有效的信號時,STD引腳的電平將會由低變高,經(jīng)過一定時間后再變?yōu)榈碗娖剑斠_檢測到有解碼信號以后,然后啟動外部中斷,這時單片機的P1.0-P1.3端口就會接收有效的二進制代碼。</p><p&g
67、t; 以下是該電路的元器件列表:</p><p> MT8870:雙音多頻解碼電路,對接收的信號進行一系列的變化后得出有效的碼制信號;</p><p> 變壓器:音頻變壓器,即對頻率進行改變的元器件;</p><p> R10和C6組成濾波電路,C60.1uF,R10阻值為33KΩ;</p><p> R10和R9組成放大電路,電容
68、C7選用0.1uF,而R9阻值為220KΩ,;</p><p> Y2:芯片外部晶振,選用3.579MHz;</p><p> C5:隔直電容,選用0.1μF;</p><p> R8:作為輸出平衡電阻,阻值為100KΩ;</p><p> 74LS04:反向器中的一組反向器;</p><p> C7:主要起
69、到一個抗干擾的作用,選用0.1uF。</p><p> 3.3.3 電路圖的設計</p><p> 根據(jù)我們對雙音多頻解碼電路MT8870的要求,設計如下雙音多頻解碼電路圖,如圖3.7所示:</p><p> 3.7 雙音多頻解碼電路圖</p><p> 3.4 語音提示電路</p><p> 3.4.1 I
70、SD2590芯片的介紹</p><p> 本次系統(tǒng)設計的主要采用的語音提示芯片是美國ISD公司的ISD2590芯片,它的優(yōu)點在于使用起來方便、簡單,而且音質(zhì)較好。它既可以構(gòu)成簡單的單方電路,也可以構(gòu)成簡單的語音、錄音電路。同時,它還有微處理器控制所需要的全部端口,因此我們可以直接與微處理器相連接,進而執(zhí)行相對應的操作。這就避免了一般的錄音電路因量化和壓縮造成了音效的不準。</p><p>
71、; 當執(zhí)行放音操作時:(1)PD由高電平變換為低電平.(2)地址輸入端加人所需播放信息的地址.(3)根據(jù)要在P/端加人適當?shù)碾娖剑碢/=0,實現(xiàn)錄音的功能;而P/=1是,實現(xiàn)放音的功能.(4)端加低脈沖時啟動放音功能,而當使用錄音功能時=0,,并且在錄音期間=0保持不變,而當錄音結(jié)束時=1.(5)由于我們希望低功耗,所以在操作完成后我們必須使PD=1.</p><p> 語音提示電路主要提供一個讓用戶和系統(tǒng)
72、進行溝通的平臺。用戶在對語音提示電路進行初始化時設計不同的提示音。當用戶接收到一個DTMF的信號以后,我們通過語音提示電路用戶進行下一步的操作,例如輸入正確的密碼,當用戶輸入正確的密碼后,單片機將進入下一步的操作環(huán)節(jié)。</p><p> 3.4.2 電路的工作原理</p><p> 當語音提示芯片的PLAYL引腳和PLAYE引腳都接上高點平是,ISD2590就進入工作模式。又由于芯片有
73、A0-A7共8位不同的地址輸入端,所以一共有256(28)種不同的工作模式。我們將芯片設置處于信息檢索模式的讀取狀態(tài),也就是給芯片的錄放控制端P/加上一個高電平,位地址A0-A7也一個高點平。為了錄放第N段的語音功能,我們必須使地址指針復位為0,也就是要給PD加上一個高電平的脈沖,以為我們必須以存儲器起始處作為錄放的標準。除了第一段以外,我們只需要給加上一個持續(xù)10us的脈沖信號,地址指針A0-A7可以直接在第N段開始處進行尋址,這時我
74、們只需要拉高SP+,并且在端加上一個低脈沖信號,就可以錄放第N段的語音提示信息,知道出現(xiàn)的結(jié)束標志位為止。而的脈沖持續(xù)時間只有10us左右,單片機不一定能檢測到,所以我們可以利用單片機的外部中斷來完成對引腳標志位進行檢測。語音提示音從芯片的SP+可端口輸出,我們先經(jīng)過一組反向器進行整流和隔離的處理,然后就能得到頻率一定、時續(xù)時斷的方波,而語音提示音進過隔直電容C7的處理后接入到音頻放大器的輸入端。經(jīng)過音頻放大電路的輸出的信號再經(jīng)過一個耦
75、合電容C4送至變</p><p> 變壓器T1是專門針對音頻輸出的耦合變壓器,輸出的信號正好符合了阻抗匹配的要求。因為我們接收到的電話信號中直流電流較大,而且包含的信號較雜,這些信號可能會造成不必要的干擾,因此我們需要接上一個耦合變壓器對接收到的信號進行一個隔直的處理。其中耦合變壓器有分為兩種,一種是輸入,另外一種是輸出。在這里我們選用輸入用的那種耦合變壓器,因為它的反饋性能更好。</p><
76、;p> LM386是美國國家半導體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器,主要應用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少,電壓增益內(nèi)置為20。它的優(yōu)點在于靜態(tài)功耗低,工作電壓范圍較廣,而且外圍電路元器件較少,電壓增益還可以自己調(diào)接。其放大電路如圖3.8所示:</p><p> 以下是該電路的元器件列表:</p><p> 反相器:選用74LS04中的一組反相器;</p><
77、p> 電容C1:隔直電容,主要對接收的音頻信號起到一個隔直、耦合的作用,選用100uF的電解電容;</p><p> 音頻放大電路:由R1、R2、R3、C2、C3、R4和LM386共同組成,其中R1、R2、R3、R5和R6的阻值都別為20k,C1、C2、C3和C4分別取10uF、0.39uF、1.0uF和0.39uF的電解電容;</p><p> 圖3.8 音頻放大電路&l
78、t;/p><p> 3.5 控制單元電路</p><p> 3.5.1 控制單元電路的工作原理</p><p> 本次設計控制單元電路主要是由反向電路、D觸發(fā)器和繼電器等控制單元組成,核心單元是AT89C51單片機。我們只需要將空調(diào),電飯煲等電器的插頭接上一個有繼電器的插座,我們就可以通過控制插座中的繼電器來控制智能電器的電源接通情況,這個過程就完成了單片機對家里
79、智能電器的控制。如果控制的家用電器較多,我們可以采用多位的二進制數(shù)來進行控制。這種通過控制插座中繼電器來控制家用電器的方式不僅簡單,而且還比較容易實現(xiàn)。</p><p> 以下是該電路的元器件列表:</p><p> 反相器:選用74LS04中的兩個反相器;</p><p> 繼電器:選用JRC-4100F DC5V的繼電器,直接控制智能電器電源的通斷;<
80、;/p><p> D觸發(fā)器:選用4013,完成對數(shù)據(jù)進行鎖存的環(huán)節(jié);</p><p> 三極管:選用9013;</p><p> 二極管D1:主要起到保護作用,選用4001;</p><p> 指示燈LED:選用紅色的發(fā)光二級管,起到一個提示的作用;</p><p> 電阻R11:對發(fā)光二級管起到一個限流保護的作
81、用,阻值為1k;</p><p> 電阻R21:對三極管起到一個限流保護的作用2k;</p><p> 3.5.2 電路圖的設計</p><p> 根據(jù)我們此次設計的系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能,設計如下電器控制電路,如圖3.9所示:</p><p> 3.9 電器控制電路</p><p> 第4章 系統(tǒng)軟件設計分析&
82、lt;/p><p> 4.1 軟件設計原理</p><p> 本次系統(tǒng)設計的核心部分是單片機AT89C51,我們針對要設計的智能家居環(huán)境,編寫相應的語言程序,而單片機所用到的語言主要是匯編語言,所以本次編寫程序所用的語言是匯編語言。我們采用模塊換的設計理念,將要實現(xiàn)的功能逐一用不同的模塊實現(xiàn),其中軟件部分的模塊設計又主要可以分為:振鈴信號的檢測計數(shù)主要檢查響鈴的次數(shù)、控制摘掛機的模擬電路主
83、要是對振鈴信號進行一個模擬的摘掛過程、雙音多頻解碼電路主要是對信號進行解碼、信號音提示電路則是對用戶進行一個提醒的作用、控制家用電器電路等。由于這個系統(tǒng)是由各個模塊結(jié)合而成,所以每個部分的功能對整個電路的設計都很重要,要想實現(xiàn)遠程控制家用電器,我們必須確保每一個模塊都能實現(xiàn)它的功能而且都能正常進行工作,只有這樣,我們才能保證整個系統(tǒng)能夠正常運行,我們才能夠?qū)崿F(xiàn)用戶遠端控制智能家電的想法。并且當MT8870芯片檢測到STD引腳有信號輸出時
84、,即STD引腳的信號由低到高的變化過程,將會提示用戶“請輸入密碼”,并將操作者輸入的密碼與用戶之前設定的密碼進行比對,如果兩個密碼一致,系統(tǒng)將會繼續(xù)進行下一步的語音提示,即“請輸入需要控制的智能電器號碼”,然后操作者在遠端進行一個</p><p> 定時中斷子程序,顧名思義,它是一個定時計數(shù)的作用,在本次設計的課題中主要是完成對振鈴信號進行一個定時計數(shù)的功能,我們要合理的設置它的每一次的計數(shù)時間,振鈴信號每隔多
85、長時間進行一個響鈴,每次響鈴時間控制在多久,不同工作模式上不同的響鈴時間等等問題,都是在這個過程中實現(xiàn),它的作用不僅僅是這些,我們還要考慮用戶和智能家電之間的連接問題,它們都是在這個過程中實現(xiàn),因為遠端的用戶不能及時的了解家用電器處于何種工作狀態(tài),所以我們必須使用中斷子程序構(gòu)建一個雙方聯(lián)系的橋梁,也就是提供用戶對單片機處于何種狀態(tài)進行查詢的工作,通過這樣一個橋梁,用戶就可以在遠端了解家用電器處于何種狀態(tài)最佳,以及能夠及時地根據(jù)環(huán)境改變家
86、用電器的各種狀態(tài)。</p><p> 密碼檢測環(huán)節(jié)的設計也是本次軟件設計的一個值得注意的地方,而且也是整個操作系統(tǒng)中必不可缺的地方。操作者在遠端對家用電器的控制主要通過這一環(huán)節(jié),只有在用戶通過手機發(fā)出正確的密碼后,單片機才會提示用戶進一步的操作,即要求用戶發(fā)出想要控制的智能家電號碼的指令,然后單片機接受指令并且分配工作,也就是對某種智能家電開關(guān)狀態(tài)的控制,已達到用戶想要控制電器的狀態(tài)。</p>&
87、lt;p> 最后,限時模塊的設計業(yè)比較重要,如果不采取限時模塊,當單片機發(fā)出錯誤的指令后,將會一直循環(huán)下去,這樣不僅浪費時間,而且還會干擾用戶,也就造成了不必要的麻煩。而限時模塊的設計主要是根據(jù)用戶的需求,方便用戶對智能家電的控制,而且也可以讓用戶合理的利用時間去做更多的事情。</p><p> 4.2 系統(tǒng)程序設計流程圖 </p><p> 本次系統(tǒng)的軟件設計主要分為以下幾個
88、模塊:系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、模擬摘掛機的摘、掛機處理、雙音頻信號解碼以及分析處理、密碼比對環(huán)節(jié)、語音提示、以及遠程控制家用電器等。如圖4.1所示:</p><p> 圖4.1 程序設計流程圖</p><p><b> 第5章 系統(tǒng)的應用</b></p><p> 5.1 系統(tǒng)的應用前景</p><p> 自從
89、我國改革開放以來,電子生產(chǎn)行業(yè)以突飛猛進的速度迅速的崛起。就中國的發(fā)展建設來看,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是一個概念,它已經(jīng)正式地走入了我們的生活,變成了我們生活中必不可少的一部分,它有著廣闊的前景和蘊含著巨大的市場潛力。其實,從上世紀末智能家居進入中國以來,該行業(yè)應經(jīng)在中國發(fā)展了數(shù)十年,已經(jīng)從一個枯燥的名詞變成身邊的各種安防系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、信息家電等,看似好像已經(jīng)在逐漸成熟,但是還沒有發(fā)展到一定的規(guī)模,似有閉門造車之嫌,其實內(nèi)部有不少的問題,因
90、而阻礙了市場的進一步的發(fā)展。</p><p> 目前智能家居在市場上存在的主要問題有:缺乏規(guī)范的、統(tǒng)一的行業(yè)標準;而且產(chǎn)品的核心技術(shù)有待突破;應用模式也有待創(chuàng)新;產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也有待進一步的提高;最后,市場推廣力度也不夠。</p><p> 人們對家的概念已經(jīng)由過去的遮風擋雨的場所慢慢的變化為家庭化的活動中心,改革開放以來,人們的生活水平和消費水平有了很大的提高,新需求的增長以及
91、信息化開始引導著人們對傳統(tǒng)的生活做出一定的改變,人們對家居的要求早已不是簡單的物質(zhì)空間的需求,而是向著一個高度安全、舒適以及藝術(shù)化的居住環(huán)境靠攏,我們利用先進通信設施、完備高效的信息終端,設置自動、智能的家電環(huán)境。智能家居的功能豐富多彩,我們還可以利用智能家居擴展更多的生活服務和健康服務。只要我們克服了對智能家居的技術(shù)和推廣等問題,智能家居作為將來家用電器的發(fā)展就會不可限量,對于智能家居的行業(yè)來說,在節(jié)能環(huán)保和綠色建筑的政策的前提下,外
92、加購房者被激發(fā)的購房熱情,必然會帶動更大地智能化裝修的市場需求量,而且智能家居必將進入一個快速的發(fā)展期。</p><p> 本次設計的遠程家電控制系統(tǒng)裝置不僅性能穩(wěn)定、而且可靠性也很高。當用戶在遠端進行撥號后,振鈴檢測電路對接收到的信號進行一個振鈴的提示,當系統(tǒng)默認的振鈴次數(shù)響過后,單片機將會啟動模擬摘機電路進行相應的自動摘機操作,摘機操作完成后,系統(tǒng)將會送出提示音信號,提示用戶輸入密碼,當用戶輸入密碼后,控制
93、裝置將會利用雙音多頻解碼電路進行相應的解碼,單片機將解碼后的信息進行讀取,并與之前設定的密碼進行對比,一旦發(fā)現(xiàn)密碼錯誤,將會提示用戶重新輸入,超過3次密碼輸入錯誤,系統(tǒng)自動執(zhí)行掛機操作;而密碼輸入正確,則進入遠程遙控狀態(tài)。還是利用雙音多頻解碼電路將用戶發(fā)出的按鍵命令進行相應的解碼,單片機讀取解碼后的信息,并根據(jù)用戶的操作命令執(zhí)行開機、關(guān)機等操作。而如果家里有人時,只要在系統(tǒng)默認的振鈴次數(shù)(5次)之前接聽電話,系統(tǒng)就不會進入遠程電話遙控狀
94、態(tài),通過這種智能化的設計,不會影響到電話的正常使用。</p><p> 智能家電能夠讓用戶更加方便的管理家庭設備,例如,通過家庭觸摸、無線遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語音識別控制家用電器設備,也可以設定為場景操作模式,以便多個設備聯(lián)動工作;另外一反面,智能家居內(nèi)的各種設備能夠根據(jù)周圍環(huán)境的影響自動采取相應的措施,很大程度上給用戶帶來了高效、便利、舒適與安全的居住環(huán)境。</p><p> 5
95、.2系統(tǒng)的使用說明</p><p> 由于本次系統(tǒng)設計比較簡單,所以使用起來非常方便,下面簡單介紹以下本次系統(tǒng)的使用方法:</p><p> 首先用戶在電話線的兩端并聯(lián)本裝置的信號線,然后將本裝置電源線給插上,并且打開電源的開關(guān),本裝置就會自動復位,然后進行正常的工作狀態(tài)。一旦用戶從遠端打來電話,本裝置就會啟動振鈴檢測電路進行振鈴反應,同時中斷引腳開始計數(shù)。當電話鈴聲想過5聲后,摘掛機
96、模擬電路將進行自動摘機操作,然后將提示音“請輸入密碼”反饋給用戶,如果用戶連續(xù)三次將密碼輸錯,將進行自動掛機的處理,而如果用戶在三次之內(nèi)就輸入了正確的密碼,我們就通過MT8870芯片組成的電路進行相對應的解碼,將解碼后的信息直接反饋給單片機,并與之前設定的密碼進行比對,如果兩者一樣,單片機將進行下一步的操作,即提示用戶對本裝置所連接的電器進行一個選擇,單片機將根據(jù)用戶的需要對其進行開、關(guān)狀態(tài)的控制。當然,用戶在一次“通話”中也可以同時控
97、制多個電器,只需要將不同電器的控制序號逐個輸入即可。如果用戶控制完畢,只需要在手機上按一個“#”鍵,將信息反饋給本裝置然后自動掛機,也就是“操作完畢”。但是已經(jīng)開啟的電器將會一直保持它的開啟狀態(tài),除非人為的進行關(guān)閉,否則,將要等到下一次的“通話”控制其進入關(guān)閉狀態(tài)。</p><p> 由于本次設計系統(tǒng)不僅裝置使用起來簡單,而且由于電路不是很復雜,所以還很實惠,另外,如果我們想要更得多功能,還可以進行接口的擴展。
98、另外,還有一些我們需要注意的地方。為了增強系統(tǒng)的抗電磁干擾能力,我們可以采取以下幾個方面進行改進:</p><p> 元器件在電路板上的布置也要合理的排列,因為它會對電路造成電磁干擾問題。為了抗電磁干擾,首先連接各個元器件的銅膜線要盡量的短,另外,在布局上,我們要把模擬電路和數(shù)字電路和大功率器件分開,再把他們匯聚到電源和接地端,使它們之間的信號耦合度達到最小。</p><p><b
99、> 結(jié)論</b></p><p> 本次課題的設計綜合應用了電子技術(shù)各方面的專業(yè)知識,主要是為了單片機控制技術(shù)能夠融入到日常生活的過程中的應用而進行設計的,其突出亮點就是“智能化”。本次設計過程中主要用到了模擬電子技術(shù)(模擬摘掛機),單片機的原理和各個接口的功能,以及雙音多頻解碼電路、語音提示電路、振鈴檢測電路和控制電路。為了能夠更好地研究本課題,在課題開始之前,我對各個模塊進行簡單的學習。
100、由于本次課題研究涉及到的專業(yè)知識較廣,技術(shù)要求也比較高,通過學習我更好地了解了自己的專業(yè)知識,為以后的工作和學習奠定了基礎。</p><p> 利用電話網(wǎng)絡進行家電遠程控制是電子信息化發(fā)展的必然結(jié)果,隨著社會的發(fā)展和人們對生活水品的不斷的提高,傳統(tǒng)的家用電器必然會被淘汰,而取而代子的必然智能家電。智能家電的好處不僅僅在于它的便攜性,而且也為人們節(jié)約了大量的時間,提高了人們的辦事效率。</p>&l
101、t;p> 在本次系統(tǒng)的設計中,我們采用了一些結(jié)構(gòu)簡單并且性能也比較可靠的硬件電路來實現(xiàn)它的部分軟件的功能,同時也采用了一些性價比較高的芯片來輔助完成其功能,經(jīng)過對相關(guān)的知識強化學習后,初步制定了系統(tǒng)的總體實施方案,并且完成了軟件部分程序的編寫。本次系統(tǒng)設計采用了AT89C51作為中央處理器,MT8870芯片作為雙音解碼單元的核心部分,同時還采用了其他的一些元器件。本次設計能夠滿足在任何無人堅守環(huán)境下的的實際應用,而且具有下面的優(yōu)
102、點:</p><p> 系統(tǒng)操作簡單方便并且可以靈活使用。既可以最為獨立單元使用,也可以作為嵌入式應用。</p><p> 我們利用硬件電路來實現(xiàn)它的部分功能,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。</p><p> 可擴展性強,根據(jù)用戶自己的要求,我們可以通過拓展接口電路來實現(xiàn)更多的功能,已達到多功能化的標準。</p><p> 除此之外,這次設
103、計過程中也有很多不足的地方,首先,在硬件電路上,電路板的可靠性還沒有達到標準的要求,所以會產(chǎn)生一些電磁干擾。另外,在降噪方面元器件還存在一些缺陷,故而沒能很好地降噪。而在軟件方面,由于本人對匯編語言進行編程存在不足,所以有些功能尚存在一定的缺陷。主要是本人對系統(tǒng)知識掌握的不夠全面,還有就是實際設計經(jīng)驗尚且不足,所以整個系統(tǒng)還有很多地方需要進一步改進和完善,可以從以下幾個方面進行改進:</p><p> 對軟件部
104、分的編程進一步的完善,使系統(tǒng)的功能更加穩(wěn)定和可靠。</p><p> 進一步優(yōu)化單片機的端口分配問題,以便整個系統(tǒng)的運行更加協(xié)調(diào)。 </p><p> 通過完善系統(tǒng)對外擴展的端口,從而增強系統(tǒng)的可擴展性。</p><p><b> 參考文獻</b></p><p> [1] 羅厚軍,魏敏敏. 經(jīng)典集成電
105、路應用手冊[M].福州:福建科學技術(shù)出版社, 2006</p><p> [2] 楊旭東,劉行景,楊興瑤. 實用電子電路精選[M].合肥:化學工業(yè)出版社,</p><p><b> 2000</b></p><p> [3] 何書森,何華斌. 實用電子線路設計速成[M].福州:福建科學技術(shù)出版社, 2006</p><
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109、M].北京:北京航空航天大學出版社,1991 </p><p> [15] 趙坤,王可崇.基于DTMF技術(shù)的電力線載波通信系統(tǒng)的設計[M].北京:機 械工業(yè)出版社,2005</p><p> [16] 邱關(guān)源.電路原理[M].北京:高等教育出版社,2006</p><p> [17] 張中荃.程控交換與寬帶交換[M].北京:人民郵電出版社,2003</p
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