電話遠程控制家用電器系統中的關鍵技術研究

郭一博

摘 要 電話遠程控制家電系統一般以AT89C2051單片機和MT8870雙音多頻解碼集成電路為核心，借助公共電話網絡，基于紅外、無線、藍牙等通信技術，通過電話實現對家用電器的遠程控制，是基于電話網的電話遠程控制系統的一個發展方向，系統核心技術的研究，有助于提高電話遠程控制系統的穩定性并擴展其功能，在未來的家庭智能化進程中有較大的意義。

關鍵詞 遠程控制系統 撥號電路 摘掛機控制電路

中圖分類號：TP23 文獻標識碼：A

0 引言

智能家電遠程控制系統是集智能家電、設備自動化、網絡通信為一體的安全控制系統。系統一般由電話機，語音解碼芯片，ADC轉換電路，單片機系統，繼電器等組成，能夠完成對常用家用電器的遠程控制。本文對該系統的核心技術進行分析。

1 原理和核心技術

實現家用電器遙控是未來家電的一個發展方向。控制信號來源于電話信號系統，系統的基本原理為電話接口通過語音放大電路、振鈴檢查電路、摘掛機電路和雙音頻解碼電路為單片機提供控制信號，并由單片機向家用電器發送信號達到控制的目的。主要的遙控方式采用紅外線、超聲波、動力載波、無線遙控、藍牙及無線尋呼等，較為常見的事采用紅外線、超聲波方式的遙控裝置，遙控距離在10m以內。

設計要求成本低，穩定，適合于現代的社會。所以系統主要以AT89C2051單片機和MT8870雙音多頻解碼集成電路為核心，本文主要研究電話信號系統的關鍵技術：撥號電路和摘掛機控制電路

2 撥號電路

撥號電路分為脈沖撥號電路和雙音頻撥號電路（DTMF）。撥號電路的作用是將鍵盤輸入的按鍵信號進行控制輸出，下面我們將對兩種電路進行分析。

2.1 脈沖撥號電路

脈沖撥號電路是將鍵盤輸入的信息進行編碼，存入集成電路存儲器中，最后變換成直流脈沖輸出，該脈沖可以控制與通話環路相連的脈沖開關管飽和導通或截止，于是在環路中就形成電流斷續的直流脈沖。脈沖撥號電路有并聯脈沖撥號電路和串聯脈沖撥號電路兩種，實際電話機大多采用串聯脈沖撥號電路，其二者區分的實質就在于脈沖開關管與通話電路的連接形式。

2.2 雙音頻及兼容撥號電路

雙音頻及兼容撥號電路的優點有：撥號所占時間大幅縮短、能減少交換機接續的差錯、便于應用程控交換機提供的特種業務。

通過對脈沖撥號電路與雙音頻撥號電路的分析比較，雙音頻撥號電路比脈沖撥號電路更適合于在本設計，所以我們可將撥號電路進行如下的規劃。

撥號電路是系統設計的一個重要部分，電器控制信號的來源就是撥號電路，雖然我們常用的設計采用雙音頻撥號電路，但是我們需要知道的是脈沖撥號電路和雙音頻撥號電路只是在信號的處理和輸出形式上有所不同，我們同樣可以使用脈沖撥號電路完成控制信號的發生。

3 摘掛機控制電路

撥號電路產生撥號信號解碼后需通過控制電路形成控制信號，所以摘掛機控制電路便成為系統中非常核心的一個部分，一般采用AT89C2051作為控制電路核心。

4 電路工作原理

AT89C2051首先從P3.5 檢測與門G4的輸出，G4每輸出一個正脈沖，電話振鈴一聲；P3.5必須檢測到8個正脈沖信號時，才從P1.1送出低電平使三極管T7導通，于是繼電器JK吸合使兩對常開觸點JKa和JKb閉合，并使500歐電阻被接入電話線，實現了“模擬提機”。然后P3.2等待DTMF解碼器STD端正脈沖的到來，一旦識別到STD端的正脈沖，P3.0-P3.4即讀入DTMF解碼器的輸出的二進制碼信息，這個信息就是遙控命令，AT89C2051能對其進行判別。

掛機命令的執行信號是從P1.1輸出的，當P1.1=1時，T7截止，繼電器釋放，即實現了“模擬掛機”。而控制受控對象動作的信號是從P1.3-P1.7共5路輸出的。為提高了電路的抗干擾能力，防止AT89C2051因受到意外干擾而可能導致的受控對象的誤動作，我們可在P1.3到 T1，P1.7到T5中連接集成塊74LS273。使得AT89C2051從P1.3-P1.7輸出的信號是先由74LS273記憶后再送出，其控制邏輯與直接接到的T1-T5是一樣的。設計的摘掛機控制電路如圖2所示。

4 結束語

隨著計算機技術和電信業的發展，通過電話線進行遠程通信越來越普遍，不管遙控方式如何改變，系統的核心技術還是在于撥號信號的產生和電路的控制信號，所以，對核心技術的優化可以提高電話進行遠程通信控制的穩定度和功能性，值得我們投入更多的精力去研究。