家电远程控制系统的设计

李锦屏

摘要：以单片机AT89S52做为主控制器，利用DTMF解码芯片MT8880对电话线上DTMF信号进行解码并交付单片机处理，然后通过控制继电器或者采用红外线的方式控制家电的开关工作。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能。该系统通过软件硬件整机测试，结果表明系统在工作过程中运行比较稳定，达到了预期的效果。

关键词：AT89S52；DTMF；MT8880；单片机

中图分类号：TP872文献标识码：A

1引言

随着科技的进步以及对生活质量要求的不断提高，人们对家电的选择和使用，已经从只关心家电的单项功能转向追求家电的品位和控制的便捷性上来。本文设计的基于DTMF技术的家电远程控制系统,该系统采用电话网作为数据传输通道，由于利用电话网进行远程控制不需要专门布线，且不占用无线电频率资源，不受距离和环境影响，可跨省市、甚至跨越国家进行远程控制[1]，因此是一种很有前景且低成本的家电远程控制方式。当我们出门在外忘记关电视或者空调，或者当我们下班后想提前打开家中的热水器时，只要利用身边的电话通过拨打家中的家电控制系统，然后根据系统的语音提示进行一步步的操作，就可以实现远程控制家电的目的。

2 系统硬件电路设计

该系统采用单片机AT89S52做为主控制器，采用ISD4003语音芯片做为语音录放芯片，采用MT8880解码芯片做为系统的DTMF（双音多频）解码芯片，采用MAX813L构成看门狗电路，因此硬件电路制作成本相当低廉。该系统采用电话网做为数据传输线路，同家用固定电话并联在一起但不影响电话机的正常使用。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能，使用起来相当方便。此系统硬件电路主要包括单片机电路、振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、DTMF解码电路、语音电路、继电器和红外发射电路，系统的结构框图如图1所示。

图 1 系统结构框图

Fig.1 Block diagram of system

3. 系统软件设计

系统软件的设计均采用了模块化的设计思想。根据其具体实现的功能，软件模块可化分为以下八大模块：主程序模块、振铃检测计数模块、看门狗模块、电话自动拾机和挂机模块、双音频（DTMF）解码模块、语音提示模块、继电器控制和红外线编码发射模块。系统总体流程图如图2所示。软件部分工作的过程是，上电初始化完成之后，当系统检测到电话线上有铃流信号时，就会对铃流信号进行计数，当响铃8次时，系统控制继电器闭合接通线路。线路接通后，语音电路发出语音提示，用户听到提示后，通过电话按键发出DTMF密码信号，信号经过系统解码后，对其进行判断密码是否正确。如不正确，可重新输入，当输入次数超过3次时系统就会自动挂机，并且在等待用户输入密码的过程中，系统会内部计时，超过30秒自动挂机。如果输入的密码正确，则发语音提示，选择要控制的家电。当系统接收到用户的按键控制信号后，就会控制相应的继电器开关或者发出红外线控制信号对家电进行开机或关机动作。操作完成后，语音反馈操作结果,提示成功或者失败。

图2 系统流程图

Fig.2 Flowchart of the system

4．结 语

该系统基于DTMF编码采用PSTN电话网作为远程控制系统数据传输的通道，来完成对居民家中的家用电器进行远程控制的设计方案，另外采用红外线通信的方式作为家电无线局域网的数据传输方式。系统经过样机调试，试验证明其各项功能完成良好,能够实现远程控制家电的目的。系统具有开发成本低廉、价格便宜、布线简单、操作方便、安装灵活和安全可靠的特点，因此可以基本满足广大普通百姓对家中家电进行远程控制的需要。此外由于系统中MT8880芯片也支持DTMF解码的功能，因此只要对系统稍加更进就可以升级为具有能够自动拨号预报火警、匪警的家庭安防控制系统。

4．参考文献

[1] 任晶钰.国外智能家居住宅布线系统综述.西北建筑工程学院学报,2000,(3):50-52.

[2] 鲁昆生.赵晓刚,孟忠江.MY8880与MCS-51单片机最简单的接口方法.无线电工程.2000,(2):40-41.

[3] 刘连吉.ISD单片语音录放器件及电路设计.青岛海洋大学学报.1997,3:23-25.

[4] 纪红.红外技术基础与应用.北京:科学出版社,1993.

[5] 何琳琳,張海军.基于电话网络的家用电器远程控制系统的实现[J].微计算机信息,2006,22(14)：70-73.

[6] 李朝青.《单片机原理及接口技术》（第3版）北京航空航天大学出版社,2005.

[7] 童诗白,华成英编：《模拟电子技术基础》（第四版）高等教育出版社,2000.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。