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1、通讯设备安装与调试 实习报告专业： 电子信息工程 班级： 电子 0802 姓名： 吴 浪 学号： 0308102228 指导老师： 郑文斌、蔡志明 设计时间：2010/2011(2)学期第 1 周福建工程学院电子信息与电气工程系通信教研室2010.12摘要摘要随着社会的发展和科技的进步，越来越多的家用电器进入了人们的生活，这些家用电器给人们的生活带来了很多的方便和享受，同时随着电话在家庭的普及，电话机的功能将进一步得到开发和利用。利用电话实现家用电器遥控是家电未来的发展方向之一。本文介绍了一种由单片机AT89C51、DTMF解码芯片MT8870组成的家电远程控制系统。本作品是针对电话遥控方式的
2、双工通信特点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用电话系统完成远程遥控。电话智能遥控器由单片机构成主控部分，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。该系统能够接收电话线上的DTMF信号，用户可通过拨打固定电话或移动电话，实现对家电的远程控制。关键词：电话网 远程控制 单片机 MT8870 DTMF信号A REMOTE CONTROL SYSTEM OF HOUSEHOLD APPLIANCES BASED AT89C51Abstract: This paper proposes a remote control sy
3、stem of household appliances, which contains AT89C51 MCU and the DTMF decoder MT8870. This article designs the multi-channel hospital bed call communications system use special-purpose chip transmission, uses the monolithic integrated circuit multiple address code technology, each extension telephon
4、e establishment use different address code, when call the error rate is low, calls the main engine time does not disturb mutually. This ringing system is one kind uses the address to arrange the decoding transmission mode, uses the monolithic integrated circuit to make the controller, the automatic
5、storage newest call hospital bed number, and circulates the demonstration, the historical number use elimination key eliminates, has made the very big improvement on the traditional ringing system, is the advanced medical multi-channel hospital bed correspondence ringing system. The system receives
6、DTMF signal through a phone line and remote-controls the electric switches, the fixed telephone or mobile telephone. Thus it remote controls the household appliance or other equipments. Keywords: Telephone Network Remote Control Single-Chip Microcontroller MT8870一、前言近十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8
7、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。电话属于双工通信手段。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及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。本作品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授控方状态
8、的信息反馈，从而使操作者能够及时了解控方信息，使产品达到交互式与智能化。本作品的各种电器接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。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
9、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。作品为突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达到非常高性价比。故未对电话装置的其他功能进行进一步的扩展，而且所有使用的集成电路和其它元器件都尽量选择廉价的。在该作品的基础上进行了功能扩展是很方便的。加上留言电路，主人不在家时客人留言。利用遥控方式可使主人很方便地在异地提取留言信息；在各路终端上接上传感器即可实现对环境声响的监听；接上自动拨码电路可定时将预定信息
10、转至主人传呼机或特定电话，从而达到定时提醒主人的目的。本作品还可以应用于工厂企业的自动化控制等领域。二、课题名称：通讯设备安装与调试三、实践目的：1、了解通信系统的构成； 2、学习用所学的理论知识分析和设计简易的通讯设备；3、学习系统方案分析，培养学生的设备调试和故障检测能力；4、掌握系统设计开发流程，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。四、总体方案设计（一）系统原理 通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送到接收器。通讯设备作为通信不可 或缺的部件贯穿于通信的整个链路。对于模拟通信来说，通讯设备主要有信号变换器、 调制解调器、传输设备等。对于数字系统来说，通讯设备还涉及到编
11、解码器、加解密器 等。 本实践要求设计一种简易通讯设备，能够实现收发双方信息的传递。其中信息传输 方式可以采用有线、无线，也可以基于现有的通信媒介进行通信。图 1 模拟通信系统图 2 数字通信系统基于电话的远程遥控系统主要是要通过电话交换网络实现对远程电器设备的遥控。主体部分是以单片机为中心，它负责对电话线中音频信号的分离，并对采集的音频信号进行接收分析，进而输出各种控制信号。图 3 系统总体框架如图 3 所示，处于不同地点的两部固定电话机，操作者利用电话机 A 拨打并联本系统的电话机 B，在拨通后，操作者根据电话机键盘上的按键 09 和*、#即可实现对远处电器的控制。在实际操作中，固定电话机
12、 A 也可用移动电话代替，移动电话拨打固定电话 B 接入到电信的固定电话网络中，因此操作者对于电器的控制不受时间和地点的限制。（二）系统方案 电话智能遥控器由单片机构成主控部分，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。其中包括铃流检测、摘挂机控制、双音频 DTMF 识别。系统原理框图如图 4、图 5 所 示。图 4 系统功能模块电话 接口振铃检测自动摘机DTMF 解码C P U1# 被 2# 控对 象 N# 图 5 系统原理框图 （三）系统功能本课题的设计目的：当用户不在家时，通过随身携带的移动电话、身边的固定电话
13、，或者其他通信设备依照事先规定的一些规则，进行不同的操作来完成对不同家电的控制和监听家里的情况，达到用户的预期目的，统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。系统主要有以下几个功能需求：实现异地远程遥控，即操作者与受控对象的距离不受限制，二者通过电话建立联系；系统能对异地的电器实现开关控制，主要是通过接通和断开电器的电源来实现；系统要能够模拟电话的摘机和挂机；为了防止恶意操作，系统要有一个密码检测。系统主要功能模块如下：铃音检测、计数进行铃声检测，并进行振铃计数。自动摘挂机能够模拟摘机。密码校验防止非法用户恶意操纵电器双音频信号解码输入信息分析用软件编程实现；控制电器开关驱动触发器或者继电器；
14、无线发送控制（发挥部分） ；无线接收译码锁存（发挥部分） ；语音提示（发挥部分） 。五、单元模块设计（一）各单元模块功能介绍及电路设计1振铃检测电路模块振铃电路的核心是振铃检测电路。在电话线路未来铃流前，电话线路由电话交换机提供大约 48V 的直流电压。当用户呼叫时，电话交换机发来铃流信号。振铃信号频率为253HZ 的正弦波，谐铃失真不大于 10%，电压有效值 9015V。振铃以 5 秒为周期，即 1 秒送，4 秒断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压电容和整流桥进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是时通时断的正弦波，经过 RC 回路进行滤波输出
15、很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。在本电路检测铃流信号时，以 5 次铃响为准，即 5 次振铃后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机。振铃信号判别及振铃呼叫信号的产生由 CPU 软件实现。外线的25HZ/90V 的振铃信号，经光耦合器耦合整形后，产生 25HZ/5V 的脉冲信号供 CPU 检测。电话振铃信号通过电容 C1 隔直、D1 稳压二极管、R2 限流电阻输入至光电耦合器 4N25 的输入端 1 口，C1、D2 和 R2 和 R1 共同组成振铃信号变换电路，图 6 振铃检测电 路它们使输入电压和电流不会太大，对后面的光电耦合器起保
16、护作用。光电耦合器 4N25 起的是隔离作用，光电耦合器是一种电信号的耦合器件，它一般是将发光二极管和光敏三极管的光路耦合在一起，输入和输出之间不可共地，输入电信号加于发光二极管上，输出信号由光敏三极管取出。2. 模拟摘挂机电路拟因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约 30mA 的电流，交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。当 CPU检测到系统设定的振铃次数之后，送出摘机信号，驱动三极管 Q6 导通，电阻 R9 接入电路，Q4 导通，实现摘机。当 CPU 检测到正确的密码，并按照用户设定要求工作后；或者检测到密码错误，CPU 取消摘机信号，三极管 Q6截止，系统挂机,如图 7 所示。3. DTMF 解码电路图 7 模拟摘挂机电路双音多频 DTMF 信号解码电路由 MT8870 负责。MT8870 的连线如图 8 所示，它的 2、3脚接收来自电话机的双音多频脉冲信号，该双音
