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1、XXXX大学本科生毕业设计（论文）摘 要本文主要介绍了一种以单片机AT89S52和双音多频解码集成电路MT8870DC为核心，通过电话线路遥控的远程多路智能控制器。该控制器通过将电话线上的双音频信号解码后变为二进制信号送入AT89S52单片机进行相应处理来实现对家电的远程控制。该远程控制器硬件包括：振铃检测电路、模拟摘挂机电路、双音频解码电路、语音提示电路、实时时钟电路及设备控制电路。使用汇编语言编写系统程序。具有振铃检测、自动摘挂机、5位密码验证、语音提示、选择家用电器等功能，最终实现对家电的控制。也可以对被遥控家电的状态进行查询。该系统使用方便、经济实用、功能灵活，不仅可应用于家用电器控制
2、，还可以广泛应用于其它场所的各种设备控制。符合未来家电的智能化、网络化发展方向。关键词：电话遥控；双音频编解码；单片机控制；家用电器控制ABSTRACTThis article introduces an AT89S52 to SCM and DTMF decoding IC MT8870DC as the core, through the telephone lines of long-range multi-channel remote intelligent controller. The controllers dual telephone line by decoding the
3、audio signal into a binary signal into the microcontroller AT89S52 dealt with accordingly to achieve the remote control of home appliances. The remote controller hardware including: ringing detection circuit, analog circuit hook pick, double the audio decoding circuit, the voice prompt circuit, real
4、-time clock circuit and device control circuits. System program is written in assembly language. A ringing detection, automatic pick hang up, five password verification, voice prompts, select home appliances, and other functions, and eventually realize the control of household electric appliances. I
5、t can also be remote control of state for home appliances. The system easy to use, economical and practical, functional flexibility, not only can be used in home appliance control, but also widely used in other places of various types of equipment control. With the future of intelligent home applian
6、ces, network development direction.Key Words：Telephone remote control；DTMF decoder；SCM control；Household appliances controlIIXXXX大学本科生毕业设计（论文）目 录摘 要IABSTRACTII第一章 引 言11.1 选题背景11.2 设计方案2第二章 总体设计3第三章 远程控制器系统设计分析53.1 总体设计分析53.2 硬件模块53.2.1 振铃音检测53.2.2 自动摘挂机63.2.3 控制电器63.2.4 双音频解码63.2.5双音频发送73.2.6 实时时钟73
7、.2.7 语音提示73.3 软件模块73.3.1 信号音计数83.3.2 密码检测83.3.3 信号分析处理83.3.4 软件定时功能8第四章 远程控制器硬件单元电路设计94.1 振铃检测电路94.2 模拟摘挂机电路104.3 双音频解码电路114.4 语音提示电路134.5 实时时钟电路154.6 设备控制电路16第五章 远程控制器软件简介175.1 系统初始化部分185.2 振铃计数部分195.3 语音提示部分205.4 密码检测部分225.5 密码修改部分245.6 电器控制部分25第六章 远程控制器系统调试286.1 整体调试286.1.1 静态调试286.1.2 动态调试296.2
8、硬件单元电路调试306.2.1 5V稳压电源306.2.2 振铃音检测306.2.3 模拟摘挂机306.2.4 控制电器316.2.5 双音频检测316.2.6 按键去抖问题326.2.7 其它模块336.3 软件程序调试346.3.1 软件系统设置346.3.2 提示音信号346.3.3 密码检测356.3.4 联机在线调试37第七章 结 论38参考文献40致 谢41附录A：远程控制器系统硬件电路原理图42iiXXXX大学本科生毕业设计（论文）第一章 引 言1.1 选题背景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
9、）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。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，2009年7月固定电话用户总数突破10亿户。 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
10、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
11、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。而且本作品的调试都是在线调试，已经连接电话经过交换机实验并且成功。为了突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达
12、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。譬如:使用语音芯片作为信号音反馈，提高本作品的实用性（此次为了保证整体电路的廉价，所以并未使用专用的语音芯片）。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转至主人手机或特定电话，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。1.2 设计方案此系统具体的设计方案如下：1) 通过电话网对异地的电器实现控制（开/关）；2) 控制器可以实现
13、自动模拟摘挂机；3) 控制器设置密码校验；4) 用户在进行各种操作时均有语音提示；5) 用户可以在线更改密码。第二章 总体设计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。其中包括振铃检测、摘挂机控制、双音频DTMF识别，及语音提示电路。双音多频信号（DTMF）是由一组低音频信号和一组高音频信号以一定方式的组合构成，每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高音频信号和一个低音频信号，共16种组合。过去主要用于电话拨号信息传输，具有很强的抗干扰能力。目前市场上销售的DTMF 专用芯片集
14、编解码于一体，MT8870DC 具有收发功能。本文通过AT89S52 单片机控制MT8870DC 实现计算机间的远距离数据传输。DTMF 信号的产生原理：双音频信号是2个正弦波信号的叠加，选定2 个频率f1 和f2后可得到这种信号的数学表达式： (2.1)如果用合适的采样频率对这个信号进行AD 转换，则很容易计算出每一个采样点的AD 值，而如果将这些采样值形成一张表，在单片机里用同样的采样频率将这张表中的数值用DA 转换器输出，就是双音频信号。系统原理框图如图2.1所示。图2.1 系统原理框图当有电话打入时,振铃检测电路检测到电话振铃信号,等待系统默认的振铃次数后,启动自动摘机电路实现摘机,并
15、送出提示音信号,用户输入预先设定的密码,控制装置通过双音多频解码电路读取输入密码,与预设在控制装置中的密码进行对比验证,如果密码错误,系统自动挂机;密码正确,则进入遥控状态。通过双音多频解码电路获得用户发出的按键命令,并根据用户的命令执行开机、关机等操作。如果有人在默认的振铃次数之前接听电话,则不进入电话遥控状态, 因此不影响电话的正常通话使用。语音提示电路是该作品重要组成部分。为了降低本系统的造价，作品的提示音电路没有使用专门的语音芯片，而是采用了基于LM386M-1的语音放大电路。语音提示电路受单片机的控制产生相应的提示音提示，并通过反馈电路反馈至电话外线。从而使操作者对电器的操作达到交互式，并能即时了解有关的信息；控制部分即受控的终端，如前所述，可通过接驳不同的终端并对电话进行必要的改动从而达到功能的扩展。这一点，可使产品达到系列化。 本系统的每一个接口电路（振铃检测、模拟摘挂机、语音提示、双音频解码等）都已经经过实际的交换机在线实验，具有很强的实用性。
