基于单片机的电话远程控制系统的设计
摘要:随着通讯产业的迅速发展,电话机已经走进了千家万户,但是利用电话机进行远程控制的技术却没有多少实质性的进展.如何将电话远程控制用于日常生活中正是本文所要研究的课题,众所周知,近几年通信和电子信息技术行业有了长足发展,本文设计了一种电话远程控制系统,该系统以AT89C2051单片机和MT8870双音多频解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制。文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。对“振铃检测、模拟摘挂机控制、双音频解码，语音提示及家用电器控制”等电路作了详细的说明。用户在户外可通过任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机）,根据语音提示,可以对各种电器（如电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。本装置适用于家庭、企事业单位、商店等场所,操作简单方便,系统性能可靠,是未来很有发展前景的科技产品.
关键词:AT89C51单片机;双音多频DTMF解码电路;振铃检测;摘挂机控制
Telephone remote control system based on MCU
Abstract：As the development of communication, telephone is widely used all over the world. This is our motive that how to make the long-distance control system based on telephone network used in our daily life. As we all know that there is a great development in communication and electrical technology. In this article a long-distance control system based on telephone network is designed. It can also be called intelligence control system. Depend on the network of telephone, some functions of the long-distance control system become true. In this article, the compose of the control system and the principle about the long-distance control system are introduced. To meet the needs of long-distance and management of automation industry equipments based on network of communication. The system about long-distance control model and its architecture were put forward, and operation principles of the system were discussed in detail.
Keywords: Intelligence; Controller; Communication; Long-distance
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景及意义 1
第二章 系统设计原理 3
2.1 硬件功能分析 3
2.2 软件模块分析 5
第三章 系统硬件电路设计 7
3.1振铃检测电路 7
3.1.1电路工作原理 7
3.1.2 电路图设计 7
3.1.3 元件选取 7
3.2 摘挂机控制电路 8
3.2.1电路工作原理 9
3.2.2 电路图设计 9
3.2.3 微处理器介绍 10
3.3 DTMF接收译码电路设计 11
3.3.1 电路工作原理 11
3.3.2 电路图设计 12
3.3.3 DTMF解码芯片—MT8870 12
3.3.4 MT8870解码表 13
3.4 家用电器控制电路 14
3.4.1 电路工作原理 14
3.4.2 电路图设计 14
3.4.3 抗干扰芯片介绍 15
3.5 信息反馈电路 16
3.5.1 电路工作原理 16
3.5.2 语音电路芯片介绍 17
3.5.3语音集成电路使用中的注意事项 18
第四章 系统软件设计 19
4.1 软件设计原理 19
4.2 系统程序设计流程图 19
第五章 程序 21
第六章 结束语与展望 29
参考文献 30
附录 电路总图 31
第一章 绪论
1.1课题的背景及意义
二十一世纪是科技飞速发展的时代，我们已经进入通讯时代,各种飞速发展的新技术新科技新的通讯工具促进时代发展.自从1876年,Alexander Graham Bell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。进十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，1999年7月固定电话用户总数突破1亿户。现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。遥控技术是通过一定的手段对被控物体实施一定距离的控制，常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线和超声波遥控等。无线电遥控既是利用无线电信号对被控物体实施远距离控制。无线电遥控不可避免的须占用一定的无线电频率资源，造成电磁污染；常规的有线遥控需进行专门的布线，增加了投入；而红外线、超声波遥控则受距离所限。现有的遥控方式中，还有载波通信控制手段和基于无线寻呼的遥控方式。载波方式即通过电力线传递信息，该方式只能局限于同一变电所、同一变压器所辖范围内。因此也存在距离问题，应用范围有限。基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源，不需占用额外的频谱。而且，随着寻呼网的全国联网，其遥控的距离基本不受限制。但该方式的受控方动作滞后于控制方的操作，不具备实时性，而且不具备很高的可靠性。电话遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。 电话属双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。电话遥控这一课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出电话遥控方式的双工通信特点。本次设计正是针对这一点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈，从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。
1.2课题研究目的
随着社会的发展和人们生活水平的提高,越来越多的家用电器进入了百姓的生活,给大家带来了很多的方便和享受,同时随着电话在家庭中的普及,利用电话实现家用电器遥控是未来的发展方向。遥控装置是电子爱好者热衷开发的产品，现在市场上的遥控装置采用红外线、超声波、动力载波、无线遥控及无线寻呼等方式。勿容置疑，这些装置为满足工农业生产和人民生活的需要，带来了便利。基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源，虽然遥控距离不受限制，但可靠性差，如处于信号弱区域内的通信设备,就无法实现控制。长期以来,困扰遥控装置发展的关键问题，是如何实现远程电器设备可靠控制。基于单片机的智能电话控制系统，借助公共电话网络，操作者可在语音提示下实现对远程设备的可靠控制。该装置具有可靠性高,不受传输距离限制,不占用频率资源等特点。适用于家庭、企事业单位、工业现场、商店等场所，利用手机或固定电话就能实现电器设备的控制.
电话遥控和常规的遥控方式相比,不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,避免了电磁污染,而且由于电话线路各地联网,可以充分利用现有的电话网。
本文介绍了一种基于电话和单片机的家用电器遥控装置。利用该装置,用户可以通过任意一部双音频电话随时开关、检查家里电器的使用情况,而且当用户要下班时,还可以通过电话,提前打开空调、电饭锅等。
一、选题简介、意义
21世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。自从1876年，Alexander Graham Bell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。进十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，1999年7月固定电话用户总数突破1亿户。现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。遥控技术是通过一定的手段对被控物体实施一定距离的控制，常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线和超声波遥控等。无线电遥控既是利用无线电信号对被控物体实施远距离控制。无线电遥控不可避免的须占用一定的无线电频率资源，造成电磁污染；常规的有线遥控需进行专门的布线，增加了投入；而红外线、超声波遥控则受距离所限。现有的遥控方式中，还有载波通信控制手段和基于无线寻呼的遥控方式。载波方式即通过电力线传递信息，该方式只能局限于同一变电所、同一变压器所辖范围内。因此也存在距离问题，应用范围有限。基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源，不需占用额外的频谱。而且，随着寻呼网的全国联网，其遥控的距离基本不受限制。但该方式的受控方动作滞后于控制方的操作，不具备实时性，而且不具备很高的可靠性。电话遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
?系统设计原理
???? 硬件功能分析
???? 系统设计可行性分析
???? 根据电话远程控制系统的具体设计要求该系统必须满足以下功能：
???? ⑴ 通过电话网对异地的电器实现控制（开/关）；
???? ⑵ 控制器可以实现自动模拟摘挂机；
???? ⑶ 控制器设置密码校验；
???? 系统必须具有以下单元功能模块：
???? ⑴ 铃音检测、计数；
???? ⑵ 自动摘挂机；
???? ⑶ 密码校验；
???? ⑷ 双音频信号解码；
???? ⑸ 输入信息分析；
???? ⑹ 控制电器开关；
???? ⑺ 电器状态查询；
???? ⑻ 忙音检测；
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
? 我们已经进入通讯时代,各种飞速发展的新技术新科技新的通讯工具促进时代发展. 世界各国的电话网络发展非常迅速。进十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，1999年7月固定电话用户总数突破1亿户。现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。
电话遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。
本设计以89C2051单片机为控制中心，进行主要的信息处理，接收外部操作指令形成各种控制信号，并完成对于各种信息的记录；接口电路提供单片机与电话外线的接口。其中包括振铃检测电路，摘挂机控制电路，双音频DTMF识别电路，以及家电的控制电路等部分组成。
本装置使用普通电话机发出遥控命令信号，以DTMF信号作为运载遥控命令的媒体，而无需专门安装遥控发送装置，利用电话网络传送遥控命令或其他数字信息时，只需把接收装置安装在任何一个电话用户线的终端，就可以接收任何地方〈只要电话能通达的地方〉的遥控操作或其他数字信息，接收装置就像一部普通电话机，传真机或其他电话用户终端设备一样被使用，因此不受距离的局限。
本装置并联于电话机的两端，不会影响到电话机的正常使用。用户通过异地的电话机拨通本装置所连接外线的电话号码，通过市局交换机向电话机发出振铃信号。本装置如果检测到振铃八次，即八次响铃后无人接，自动摘机，进入密码检测，输入正确后选择被控制电器，然后输入开或关进行遥控电器，完成后返回。
参考文献
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