家電遠程控制系統的設計

李錦屏

摘要：以單片機AT89S52做為主控制器，利用DTMF解碼芯片MT8880對電話線上DTMF信號進行解碼并交付單片機處理，然后通過控制繼電器或者采用紅外線的方式控制家電的開關工作。該系統具有振鈴檢測、電話自動拾機和掛機、密碼驗證、語音提示、繼電器和紅外線搖控等功能。該系統通過軟件硬件整機測試，結果表明系統在工作過程中運行比較穩定，達到了預期的效果。

關鍵詞：AT89S52；DTMF；MT8880；單片機

中圖分類號：TP872文獻標識碼：A

1引言

隨著科技的進步以及對生活質量要求的不斷提高，人們對家電的選擇和使用，已經從只關心家電的單項功能轉向追求家電的品位和控制的便捷性上來。本文設計的基于DTMF技術的家電遠程控制系統,該系統采用電話網作為數據傳輸通道，由于利用電話網進行遠程控制不需要專門布線，且不占用無線電頻率資源，不受距離和環境影響，可跨省市、甚至跨越國家進行遠程控制[1]，因此是一種很有前景且低成本的家電遠程控制方式。當我們出門在外忘記關電視或者空調，或者當我們下班后想提前打開家中的熱水器時，只要利用身邊的電話通過撥打家中的家電控制系統，然后根據系統的語音提示進行一步步的操作，就可以實現遠程控制家電的目的。

2 系統硬件電路設計

該系統采用單片機AT89S52做為主控制器，采用ISD4003語音芯片做為語音錄放芯片，采用MT8880解碼芯片做為系統的DTMF（雙音多頻）解碼芯片，采用MAX813L構成看門狗電路，因此硬件電路制作成本相當低廉。該系統采用電話網做為數據傳輸線路，同家用固定電話并聯在一起但不影響電話機的正常使用。該系統具有振鈴檢測、電話自動拾機和掛機、密碼驗證、語音提示、繼電器和紅外線搖控等功能，使用起來相當方便。此系統硬件電路主要包括單片機電路、振鈴檢測電路、電話自動摘掛機電路、DTMF解碼電路、語音電路、繼電器和紅外發射電路，系統的結構框圖如圖1所示。

圖 1 系統結構框圖

Fig.1 Block diagram of system

3. 系統軟件設計

系統軟件的設計均采用了模塊化的設計思想。根據其具體實現的功能，軟件模塊可化分為以下八大模塊：主程序模塊、振鈴檢測計數模塊、看門狗模塊、電話自動拾機和掛機模塊、雙音頻（DTMF）解碼模塊、語音提示模塊、繼電器控制和紅外線編碼發射模塊。系統總體流程圖如圖2所示。軟件部分工作的過程是，上電初始化完成之后，當系統檢測到電話線上有鈴流信號時，就會對鈴流信號進行計數，當響鈴8次時，系統控制繼電器閉合接通線路。線路接通后，語音電路發出語音提示，用戶聽到提示后，通過電話按鍵發出DTMF密碼信號，信號經過系統解碼后，對其進行判斷密碼是否正確。如不正確，可重新輸入，當輸入次數超過3次時系統就會自動掛機，并且在等待用戶輸入密碼的過程中，系統會內部計時，超過30秒自動掛機。如果輸入的密碼正確，則發語音提示，選擇要控制的家電。當系統接收到用戶的按鍵控制信號后，就會控制相應的繼電器開關或者發出紅外線控制信號對家電進行開機或關機動作。操作完成后，語音反饋操作結果,提示成功或者失敗。

圖2 系統流程圖

Fig.2 Flowchart of the system

4．結 語

該系統基于DTMF編碼采用PSTN電話網作為遠程控制系統數據傳輸的通道，來完成對居民家中的家用電器進行遠程控制的設計方案，另外采用紅外線通信的方式作為家電無線局域網的數據傳輸方式。系統經過樣機調試，試驗證明其各項功能完成良好,能夠實現遠程控制家電的目的。系統具有開發成本低廉、價格便宜、布線簡單、操作方便、安裝靈活和安全可靠的特點，因此可以基本滿足廣大普通百姓對家中家電進行遠程控制的需要。此外由于系統中MT8880芯片也支持DTMF解碼的功能，因此只要對系統稍加更進就可以升級為具有能夠自動撥號預報火警、匪警的家庭安防控制系統。

4．參考文獻

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[5] 何琳琳,張海軍.基于電話網絡的家用電器遠程控制系統的實現[J].微計算機信息,2006,22(14)：70-73.

[6] 李朝青.《單片機原理及接口技術》（第3版）北京航空航天大學出版社,2005.

[7] 童詩白,華成英編：《模擬電子技術基礎》（第四版）高等教育出版社,2000.

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。