信息時代下家用電器遠程控制器的開發探討

郭雙林+周葆林

摘 要：近年來電子信息技術不斷更新進步，智能家居逐漸被人們接受，家用電器的遠程控制技術應用越來越廣泛。本文結合筆者多年的工作經驗，分析了單片機AT89C51和一些其他精密設備結合相應的軟件開發設計，以實現對家用電器進行遠程控制。

關鍵詞：家用電器；遠程控制器；電話控制

隨著通信產業的迅速發展，電話網絡日益完善，家用電器智能化也慢慢的滲入到人們的生活環境之中，通過電話機的遠程控制，實時采集家用電器各種數據，通過設定的指令對家用電器進行智能控制，目前電話機遠程控制系統已經較為成熟，在進行用戶語音提示下，對家庭內各個用電設備實現快速、方便、全時段控制，還可以降低電磁污染，提高生活質量，給用戶帶來更加美好的生活體驗。

一、家用電器遠程控制系統結構和工作原理

1.1系統整體結構

通常情況下，家內用電設備遠程控制系統有兩種，遠程控制系統組成主要包括：①由CPU控制的整個電子線路；②當電話鈴響起并進行檢測線路，實時模擬掛斷電路，電路中還應包括一些電話自動掛機輸電線路和DTMF音頻解碼輔助線路，通過這些設備相互協作，將控制線路、電源線路等一些重要線路進行聯系。系統內總體框架如圖1所示。

1.2遠程系統工作原理

該系統在工作情況下，遠程控制系統其內部工作原理如下，電話被打入后，電話內部線路自行進行檢測，電話內部系統中有直接檢測振鈴，當振鈴次數達到設定值時，控制器就開始工作，并進行密碼和程序的輸入，并通過系統內線路中的提示進行反饋，然而通過一些內部系統的數字信號相互傳輸后，傳輸到輔助設備中，該輔助設備為DTMF解碼，并通過解碼將數字信號進行翻譯，并將解碼后的數字信號進行接收確認后，傳輸到CPU，當該設備通過解碼后的密碼進行輸入時，系統對密碼有著規定，一但對該密碼輸入次數超過規定次數就不能得到保證，通常規定不可超過3次，要確保輸入密碼是正確，對業務審批操作進行數字簽名后即可從技術上保證此操作是只有審批人可以操作，而不能被其他人操作。

二、家用電器遠程控制器的開發設計要點分析

2.1振鈴檢測輸電路的設計

振鈴中檢測電路的二極管中V1、V2、V3、V4主要起兩種作用：

（1）保護線路中將供電正負輸出信號轉換成固定的正負輸出信號；

（2）將不能檢測出的交流振鈴信號，直接轉換成可以檢測出的直流信號。

通常情況下，很多線路上的供電設備電壓幾乎為48V，而一些老舊設備供電電壓大不相同，他們供電電壓為60V，通過二極管V1、V2、V3、V4相互整流下，將不能導通的V5進行穩壓，這個時候振鈴信號中的電壓幾乎沒有，或者當產生振鈴信號時，輸電線路上的電壓接近80V以上，并通過V1、V2、V3、V4整流作用后，交流振鈴信號直接進行轉換，該信號變成直流脈動信號，這種結果往往導致峰值瞬時間增大，產生后果將V5瞬間擊穿，振鈴輸出電壓會隨著R1的增大而增加，R1對C1充電產生很大影響，R1升高C1也會大大增加，所以振鈴有無可以通過CPU進行檢測，并根據CPU檢測出的信號進行判斷高低，為了保護CPU需要一些措施，如將穩壓管中的振鈴信號進行全面調控，調控幅度按照CPU窗口進行調節，但不可超過CPU窗口的最大值。

2.2OTMF解碼線路的設計

OTMF輔助線路的工作原理是將傳輸過來的信號進行遠程遙控，如DTMF信號是按照電話按鍵發出，通過遠程進行控制，并通過內部元器件電容、過濾、隔直等一系列措施后才能被MT880接收，接收后將該硬件進行翻譯后才能傳輸下一工作。輸出信號采用二進制方式，將輸出的四位數據進行該方式傳輸，這些數據可以直接與AT89C5124單片機進行連接，連接口為P1.0-P1.3，后期數據根據MT8870接收到的DTMF數據進行分析，將數據正確分析后，會將接口斷進行高電平，同時會將CPU數據信號內的數據全部拿走，這里將P1端定為CPU數據接口，并將數據保存在固定寄存元器件內，這個元器件為R7，這時將判斷讀入數值，連同遠程控制者的傳輸命令，該過程就是操作者傳輸命令。

2.3時鐘電路的設計

DSl2887時鐘目前有如下兩種功能，該兩種功能分別為實時報曉功能，時間準確，第二種為儲存功能，該時鐘內部含有RAM，RAM具有儲存功能，內部有114字節和鋰電池，該實時時鐘可在該系統下實行很多功能，其功能如下：

（1）實時時鐘具有多功能的日歷、時間及日期；

（2）每個家用電器開關最后的狀態都能夠得到掉電保存；

（3）將整個系統密碼進行快速保存、方便更改功能。

2.4模擬摘掛機電路

根據現在掛斷機的電路圖進行分析，當電話處于掛機時，電話連接的線路處于開路狀態，因為此時兩條電話線路處于連接狀態，而且兩個電話機的電壓都是48V，這個線路中的電壓都在振鈴電路兩端，當電話拿起時，振鈴線路就會立即斷開，此時電話線路會接通，用戶在進行電話撥打過程中，對號碼需先進行確認，并通過電鈴檢測線路的檢測，并形成特殊的脈沖信號傳播，并被單片機接口進行接收，一旦出現振鈴次數達到系統內部振鈴次數后，單片機通過AT89C51進行軟件程序控制，其數字信號被產生低電壓，這時候這個信號開始被放大，經過一系列元器件進行傳輸，這樣保證三極管達到飽和狀態，通過此次的內部數字信號和繼電器相互協作，產生電壓，并在線路中安裝電阻，保證電話順利接通。

2.5語音提示及音頻放大電路設計

語言提示電路采用ISD4004A語音芯片實現，該芯片具有多次重復錄放、自帶存儲器、使用簡單等優點。通過地址方式在相對應的地址下，ISD存入不同語音，這時需要單片機將需要的語音進行調節，按照控制方式不同，選取不同終端所需地址，并觸發芯片終端，立刻播放聲音。

2.6中央控制電路及電源

本系統的中央處理單元是AT89S52，當系統上電復位后，CPU可以不斷檢測振鈴信號狀態。一旦檢測到有效振鈴信號后，此系統會立即啟動計數程序。當計數到設定次數后，CPU自動發出摘機數據，并時時控制摘機提示音，提示用戶需完成密碼輸入。

三、結語

家用電器的遠程控制在家庭生活中應用將會越來越廣泛，對我國經濟建設起到重要作用。在信息網絡發展的推動下，電話對家用電器的遠程控制不再需要進行過多的布線，信息自動采集也越來越成熟。通過采用合理方式和管理手段，對家用電器實現遠程控制，同時我們要不斷總結經驗，改善方法，進一步加強我國信息技術健康穩定發展。

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