???? 摘 要： 設(shè)計(jì)了一種基于遠(yuǎn)程電話網(wǎng)絡(luò)" title="電話網(wǎng)絡(luò)">電話網(wǎng)絡(luò)和近程紅外遙控裝置" title="遙控裝置">遙控裝置的測控系統(tǒng)。利用DTMF解碼芯片SC8870對(duì)電話中送來的DTMF信號(hào)解碼后送入單片機(jī)系統(tǒng)" title="單片機(jī)系統(tǒng)">單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，然后直接或通過紅外遙控裝置間接地去控制現(xiàn)場的設(shè)備或電器；或?qū)F(xiàn)場由傳感器檢測到的狀態(tài)信息經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后再回送到單片機(jī)去調(diào)用相關(guān)的語音信號(hào)播放語音，語音經(jīng)電話網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)方控制的一端。
???? 關(guān)鍵詞： DTMF? 電話遠(yuǎn)程控制? 近程紅外控制? 現(xiàn)場測控

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????隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求越來越高，在人們快節(jié)奏工作和學(xué)習(xí)的同時(shí)，迫切希望在家中有一個(gè)靈活自由的、能為人們提供方便的環(huán)境，希望家中的設(shè)備或電器能更好地為人們服務(wù)。由于現(xiàn)代家庭中設(shè)備或電器日益增多，且通訊線路高速發(fā)展，所以利用現(xiàn)有的通訊線路對(duì)家中的設(shè)備或電器進(jìn)行控制，已成為未來家居自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。遠(yuǎn)程電話控制和近程紅外遙控各有其優(yōu)越性，利用電話進(jìn)行遠(yuǎn)程控制不需要專門布線，不占用無線電頻率資源，不受距離和環(huán)境影響，可跨省市、甚至跨越國家進(jìn)行遠(yuǎn)程控制^[1]。但對(duì)室內(nèi)的各種稍近距離的設(shè)備或電器進(jìn)行控制時(shí)，紅外遙控裝置又有一定的優(yōu)越性。所以設(shè)計(jì)一種遠(yuǎn)距離電話控制和近距離紅外遙控相結(jié)合的電路，必然給人們的生活帶來諸多方便。
1 設(shè)計(jì)框圖及總體流程
??? 本系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)、DTMF解碼電路、鈴流檢測電路" title="檢測電路">檢測電路、忙音檢測電路、模擬摘/掛機(jī)電路、語音及其驅(qū)動(dòng)電路、控制現(xiàn)場的電路(直接控制或用紅外遙控間接控制相結(jié)合)以及檢測現(xiàn)場狀態(tài)的電路等，如圖1所示。
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??? 系統(tǒng)總體流程如圖2所示。當(dāng)有電話呼入并在響鈴8次還無人接聽時(shí)，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，使電話線的兩端接入阻值約為270Ω的等效電阻以模擬摘機(jī)。同時(shí)啟動(dòng)SC8870進(jìn)行DTMF解碼，之后需輸入密碼，密碼正確后才能繼續(xù)操作，否則強(qiáng)行結(jié)束。測控完畢后，可以直接掛斷電話，當(dāng)忙音檢測電路檢測到交換機(jī)發(fā)來的忙音信號(hào)后會(huì)自動(dòng)掛機(jī)，釋放電話線路。

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2 部分電路介紹
2.1 單片機(jī)及其外圍電路
??? 單片機(jī)系統(tǒng)由AT89C51及其外圍電路" title="外圍電路">外圍電路構(gòu)成，它是整個(gè)電路的核心，是全部電路的控制中心。所有的狀態(tài)判斷、執(zhí)行命令的指令都從單片機(jī)發(fā)出。
2.2 DTMF解碼電路
??? DTMF解碼電路由SC8870芯片及其外圍電路構(gòu)成。從2、3腳送入要解碼的信號(hào)，從11、12、13、14腳解碼輸出8421碼，同時(shí)15腳CID信號(hào)延時(shí)控制端成為高電平；當(dāng)由電話線路送來的DTMF信號(hào)消失后，15腳變?yōu)榈碗娖?，但先前DTMF信號(hào)的8421碼還留在內(nèi)部的三態(tài)緩沖器里。如圖3所示。

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2.3 鈴流檢測電路和模擬摘/掛機(jī)電路
??? 鈴流檢測和模擬摘/掛機(jī)電路主要用于檢測電話線路的狀態(tài)及電話的接通與切斷。程控電話交換機(jī)檢測到回路電流變大至約30mA(電話線兩端的電阻小于300Ω）時(shí)就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)了。所以利用接入不同阻值的電阻來實(shí)現(xiàn)模擬摘/掛機(jī)^[2]。如圖4所示。

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2.4 語音提示及其驅(qū)動(dòng)電路
??? 語音提示電路由ISD2590及其外圍電路組成，語音芯片ISD2590具有錄放時(shí)間長、抗斷電、音質(zhì)好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。有10個(gè)地址輸入端，尋址能力達(dá)1 024位；最多能分600段；設(shè)有OVF(溢出)端^[3]。先將語音提示內(nèi)容分段錄入不同的地址中，播放時(shí)分段調(diào)出即可。語言信號(hào)經(jīng)放大后送到電話線上，能夠非常真實(shí)自然地再現(xiàn)語音效果，并且儲(chǔ)存的信息在斷電情況下百年不丟失^[4]。如圖5所示。

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5 忙音檢測電路
??? 忙音檢測電路是將電話線路中的忙音信號(hào)檢測出來，在我國的電話標(biāo)準(zhǔn)中，忙音信號(hào)是0.35s通0.35s斷的斷續(xù)450Hz音頻信號(hào)。LM567芯片及其適當(dāng)?shù)耐鈬娐纺軝z測出這一音頻信號(hào)。
2.6 現(xiàn)場測控電路
??? 由單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)直接控制現(xiàn)場或經(jīng)紅外遙控裝置間接控制現(xiàn)場。對(duì)室內(nèi)一些距離較近的設(shè)備或電器可直接控制，對(duì)室內(nèi)一些稍遠(yuǎn)的設(shè)備或電器可通過紅外遙控裝置控制^[5]。如圖6所示。

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??? 檢測現(xiàn)場狀態(tài)的電路如圖7所示。它可以通過傳感器等將現(xiàn)場的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再通過放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換等電路處理后將現(xiàn)場的狀態(tài)變換為數(shù)字信號(hào)，再通過單片機(jī)調(diào)用相應(yīng)的語音電路回送到電話線路中。

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? 利用DTMF解碼芯片SC8870將電話線路上送來的DTMF信號(hào)轉(zhuǎn)換為8421碼數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)，再通過鈴流檢測電路、忙音檢測電路以及模擬摘掛機(jī)等電路的配合，由單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的管理與協(xié)調(diào)。當(dāng)遠(yuǎn)方電話的另一端發(fā)來操作指令時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)將按指令對(duì)現(xiàn)場就近設(shè)備或電器直接進(jìn)行控制，或通過紅外遙控裝置對(duì)現(xiàn)場稍遠(yuǎn)的設(shè)備或電器進(jìn)行間接控制，亦可對(duì)現(xiàn)場由傳感器檢測到的狀態(tài)信息經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后再通過調(diào)用相關(guān)的語音信號(hào)播放出現(xiàn)場狀態(tài)的語音信息，再由電話聽筒通過電話網(wǎng)絡(luò)送到遠(yuǎn)方控制的一端。
??? 這種電路可以用來通過電話控制家中的窗簾、音響、電視、空調(diào)、電飯煲、熱水器、監(jiān)控?cái)z像頭等；亦可以通過電話獲得家中的溫度、濕度、電表讀數(shù)、水表讀數(shù)等信息。此系統(tǒng)也可以應(yīng)用于企業(yè)、學(xué)校實(shí)驗(yàn)室等管理。
參考文獻(xiàn)
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