《科學技術(shù)與工程》是中國科協(xié)主管，中國技術(shù)經(jīng)濟學會主辦的學術(shù)性期刊。2001年創(chuàng)刊，半月刊，期刊號：CN11-4688/T，ISSN1671-1815。大16開，每期定價20元，全年定價：480元，郵發(fā)代號：2-734。本刊由知名科學家朱光亞院士題寫刊名，內(nèi)容涵蓋自然科學、技術(shù)和工程各個領(lǐng)域的綜合性學術(shù)刊物。
　　摘 要：文章筆者先對遠程控制器系統(tǒng)的構(gòu)造和原理做了簡要介紹，進而對該系統(tǒng)的設(shè)計進行了深入探討，最后再補充說明了其軟件設(shè)計，以便該系統(tǒng)能夠得到大家的認可，使其在家庭中得到廣泛應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：家用電器,遠程控制器,電話控制

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，家用電器遠程控制器越來越受人們的歡迎，那么該系統(tǒng)是怎樣進行設(shè)計、安裝以及其工作原理是怎樣的呢?本文就進行了詳細解說。

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

　　1.1 系統(tǒng)的組成

　　家用電器遠程控制器系統(tǒng)的組成主要包括以下兩個方面：一是，包括由控制整個系統(tǒng)心臟的CPU電路;二是，包括電話振鈴檢測電路、模擬摘掛機電路、電話自動摘掛機電路、DTMF 音頻解碼電路、控制電路、電源電路、語音提示電路等組成。

　　1.2 系統(tǒng)的工作原理

　　該系統(tǒng)的主要工作原理為，一旦電話打進來，首先是被電話振鈴檢測電路檢測，直到確認有振鈴產(chǎn)生，然后等到振鈴的次數(shù)達到系統(tǒng)設(shè)置的次數(shù)后，控制器開始工作，將用戶的操作密碼和操作指令按照語音電路的提示依次輸入，最后是，DTMF解碼后的數(shù)字信號要經(jīng)過DTMF解碼電路的接受確認后，才能傳送給CPU，在這里也有密碼輸入次數(shù)的規(guī)定，一般要求在3次以下，一旦超過3次，密碼輸入還不正確，電話將會被系統(tǒng)自動掛斷，所以只要密碼輸入無誤，在進入正常的遙控指揮狀態(tài)后，家用電器接口電路將會被CPU遠控控制進行工作。

　　2 家用電器遠程控制器的設(shè)計

　　電話遠程控制部分的整個系統(tǒng)控制核心是CPU，采用AT89C51，在該系統(tǒng)的控制下完成組成電路的正常工作，該系統(tǒng)中各個電路的設(shè)計方面從以下方面設(shè)計：

　　2.1 振鈴檢測電路的設(shè)計

　　振鈴檢測電路的二極管 V1 ～ V4主要起兩種作用：

　　(1)可以使不確定的線路供電正負變?yōu)楣潭ǖ恼�負輸�?

　　(2)可以使不能檢測的交流振鈴信號變成可以檢測的脈動直流振鈴信號。

　　在一般情況下，線路上的供電電壓在沒有振鈴信號時為48V，其中較老的交換機為60V，但是在經(jīng)過二極管 V1 ～ V4的整流后，并不能達到導通穩(wěn)壓管 V5的目的，這時候振鈴信號輸出端電壓幾乎沒有電壓，第二種情況是，當有振鈴信號時，線路上的電壓接近90V，然后經(jīng)過二極管 V1 ～ V4 整流作用后，可以使交流振鈴信號轉(zhuǎn)化為脈動直流電，這時候其峰值將會增大，而且很容易就會把穩(wěn)壓管 V5擊穿，振鈴輸出斷電壓會隨著R1 對 C1 充電的影響而不斷升高，因此，振鈴的有無可以由CPU檢測到的振鈴信號的高低來判斷，在這里需要注意的是，在一般情況下為了保護COPU，在穩(wěn)壓管 V6 中的振鈴信號幅度不能超過CPU 端口的允許電壓。

　　2.2 OTMF解碼電路的設(shè)計

　　OTMF解碼電路的工作原理為，DTMF信號的發(fā)送首先是通過遠程用戶的電話按鍵發(fā)送出來，然后經(jīng)過耦合電容的隔直、濾波后，才能被MT8870接收，接受后需要經(jīng)過硬件譯碼才能進行下一項工作，輸出的數(shù)據(jù)必須是四位的二進制數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以直接與AT89C51單片機的PI.0～P1.3口連接，然后BCD數(shù)據(jù)需要由MT8870接收到有效的DTMF信號解出，在解出正確數(shù)據(jù)后，會使STD端置高電平，最后CPU接收到信號后把數(shù)據(jù)取走，其中P1口是CPU的讀入數(shù)據(jù)入口處，然后再將數(shù)據(jù)保存在R7寄存器單元內(nèi)，最后判斷其讀入的數(shù)值，這就是遠程控制者輸入命令的的得到過程。

　　2.3 實時時鐘電路設(shè)計

　　DSl2887實時時鐘芯片具有以下兩種功能，一是，具有實時鐘功能;二是，具有通用RAM的功能，這種RAM是114字節(jié)的，并且鋰電池是藏在內(nèi)部的。因此，DSl2887實時時鐘芯片應(yīng)用在該系統(tǒng)中可以實現(xiàn)很多種功能：

　　(1)具有多功能的日歷、時間;

　　(2)各個家用電器開關(guān)的狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)掉電保存;

　　(3)實現(xiàn)系統(tǒng)密碼保存、更改功能;

　　(4)實現(xiàn)看門狗的功能，使系統(tǒng)變得更加穩(wěn)定、可靠。

　　2.4 模擬摘掛機電路

　　根據(jù)摘掛機電路圖可知，在電話掛機狀態(tài)時，處于兩條電話線連接的通話電路是開路狀態(tài)，并且電話線之間的電壓一般是48V，而且這些電壓是全部在振鈴電路兩端的;在電話摘機時，在振鈴之間的電路就會斷開，這時候通話電路就會自動接通。在用戶撥打該電話號碼時，首先需要經(jīng)過鈴流檢測電路的檢測，然后以方波脈沖信號的形勢，被單片機 AT89C51 的 P3.5 口接受，然后經(jīng)過計數(shù)，當達到系統(tǒng)設(shè)置的振鈴次數(shù)時，P0.0 口輸出一個由單片機內(nèi)部軟件程序控制產(chǎn)生的低電平，這個低電平就會被MC1413 集成開關(guān)驅(qū)動電路接受、放大，再輸送到三極管9013的基極處，這樣就會使三極管達到飽和狀態(tài)，然后，+5V 電源先通過繼電器線圈，再在接地之前經(jīng)過三極管處理后，繼電器線圈就會產(chǎn)生電，這樣就會使繼電器觸點設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)，再在電路中接入300Ω的電阻，這樣電話就會接通。

　　3 較件設(shè)計

　　一般情況下DTMF信號的種類有16種，那么如何利用有限的資源去實現(xiàn)多樣的系統(tǒng)控制功能，這對系統(tǒng)的成功與否都是非常重要的，現(xiàn)在我們可以利用軟件編程功能，可以將這16種DTMF信號任何一種組合進行解釋說明，這樣就會在很大程度上使系統(tǒng)的功能得到豐富與發(fā)展，系統(tǒng)軟件的功能主要表現(xiàn)在以下三個方面：

　　3.1 具有系統(tǒng)身份認證的功能

　　系統(tǒng)操作必須是合法的用戶才能進行，所以在系統(tǒng)操作之前必須確保用戶為合法永和，這就要求用戶在電話遠程控制系統(tǒng)上線以后，先要輸入密碼等待確認，只有在得到系統(tǒng)確認正確后才能對系統(tǒng)進行操作，否則不能進行下面的操作。

　　3.2 具有用戶信令解釋的功能

　　系統(tǒng)在受到用戶信息后，首先需要用已設(shè)定好的軟件進行解釋，然后對語音提示電路尋址，對照著相應(yīng)的系統(tǒng)語音提示音，這樣 就會使用戶和電話遠程控制系統(tǒng)之間實現(xiàn)交互操作，另外還可以對外部受控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動信號。

　　3.3 具有軟件定時的功能

　　系統(tǒng)軟件可以設(shè)定為具有系統(tǒng)自動復(fù)位功能的軟件定時器，而且系統(tǒng)一次上線能夠工作的最大時間就能夠在定時器上進行設(shè)置，一旦系統(tǒng)的上線工作時限超出，那么系統(tǒng)就會自動離線，使系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，以免出現(xiàn)其它不好現(xiàn)象。

　　4 結(jié)束語

　　家用電器遠程控制器能夠使人們享受到高科技帶來的方便，而且還在很大程度上提高了家用電器的安全系數(shù)，而且該系統(tǒng)的成本是非常低的，操作簡單，對家庭來說是具有很大幫助的。

　　參考文獻

　　[1]馬連偉.家用電器遠程電話控制器的設(shè)計[J].浙江科技學院學報，2010(1).

　　[2]謝華成.基于ARM的信息家電控制系統(tǒng)[J].福建電腦，2006(03).

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