淺議家用電器遠程控制器的設計分析

摘 要：文章筆者先對遠程控制器系統的構造和原理做了簡要介紹，進而對該系統的設計進行了深入探討，最后再補充說明了其軟件設計，以便該系統能夠得到大家的認可，使其在家庭中得到廣泛應用。

關鍵詞：家用電器；遠程控制器；電話控制

隨著科學技術的發展，家用電器遠程控制器越來越受人們的歡迎，那么該系統是怎樣進行設計、安裝以及其工作原理是怎樣的呢？本文就進行了詳細解說。

1 系統結構及工作原理

1.1 系統的組成

家用電器遠程控制器系統的組成主要包括以下兩個方面：一是，包括由控制整個系統心臟的CPU電路；二是，包括電話振鈴檢測電路、模擬摘掛機電路、電話自動摘掛機電路、DTMF 音頻解碼電路、控制電路、電源電路、語音提示電路等組成。

1.2 系統的工作原理

該系統的主要工作原理為，一旦電話打進來，首先是被電話振鈴檢測電路檢測，直到確認有振鈴產生，然后等到振鈴的次數達到系統設置的次數后，控制器開始工作，將用戶的操作密碼和操作指令按照語音電路的提示依次輸入，最后是，DTMF解碼后的數字信號要經過DTMF解碼電路的接受確認后，才能傳送給CPU，在這里也有密碼輸入次數的規定，一般要求在3次以下，一旦超過3次，密碼輸入還不正確，電話將會被系統自動掛斷，所以只要密碼輸入無誤，在進入正常的遙控指揮狀態后，家用電器接口電路將會被CPU遠控控制進行工作。

2 家用電器遠程控制器的設計

電話遠程控制部分的整個系統控制核心是CPU，采用AT89C51，在該系統的控制下完成組成電路的正常工作，該系統中各個電路的設計方面從以下方面設計：

2.1 振鈴檢測電路的設計

振鈴檢測電路的二極管 V1 ～ V4主要起兩種作用：

（1）可以使不確定的線路供電正負變為固定的正負輸出；

（2）可以使不能檢測的交流振鈴信號變成可以檢測的脈動直流振鈴信號。

在一般情況下，線路上的供電電壓在沒有振鈴信號時為48V，其中較老的交換機為60V，但是在經過二極管 V1 ～ V4的整流后，并不能達到導通穩壓管 V5的目的，這時候振鈴信號輸出端電壓幾乎沒有電壓，第二種情況是，當有振鈴信號時，線路上的電壓接近90V，然后經過二極管 V1 ～ V4 整流作用后，可以使交流振鈴信號轉化為脈動直流電，這時候其峰值將會增大，而且很容易就會把穩壓管 V5擊穿，振鈴輸出斷電壓會隨著R1 對 C1 充電的影響而不斷升高，因此，振鈴的有無可以由CPU檢測到的振鈴信號的高低來判斷，在這里需要注意的是，在一般情況下為了保護COPU，在穩壓管 V6 中的振鈴信號幅度不能超過CPU 端口的允許電壓。

2.2 OTMF解碼電路的設計

OTMF解碼電路的工作原理為，DTMF信號的發送首先是通過遠程用戶的電話按鍵發送出來，然后經過耦合電容的隔直、濾波后，才能被MT8870接收，接受后需要經過硬件譯碼才能進行下一項工作，輸出的數據必須是四位的二進制數據，這些數據可以直接與AT89C51單片機的PI.0～P1.3口連接，然后BCD數據需要由MT8870接收到有效的DTMF信號解出，在解出正確數據后，會使STD端置高電平，最后CPU接收到信號后把數據取走，其中P1口是CPU的讀入數據入口處，然后再將數據保存在R7寄存器單元內，最后判斷其讀入的數值，這就是遠程控制者輸入命令的的得到過程。

2.3 實時時鐘電路設計

DSl2887實時時鐘芯片具有以下兩種功能，一是，具有實時鐘功能；二是，具有通用RAM的功能，這種RAM是114字節的，并且鋰電池是藏在內部的。因此，DSl2887實時時鐘芯片應用在該系統中可以實現很多種功能：

（1）具有多功能的日歷、時間；

（2）各個家用電器開關的狀態能夠實現掉電保存；

（3）實現系統密碼保存、更改功能；

（4）實現看門狗的功能，使系統變得更加穩定、可靠。

2.4 模擬摘掛機電路

根據摘掛機電路圖可知，在電話掛機狀態時，處于兩條電話線連接的通話電路是開路狀態，并且電話線之間的電壓一般是48V，而且這些電壓是全部在振鈴電路兩端的；在電話摘機時，在振鈴之間的電路就會斷開，這時候通話電路就會自動接通。在用戶撥打該電話號碼時，首先需要經過鈴流檢測電路的檢測，然后以方波脈沖信號的形勢，被單片機 AT89C51 的 P3.5 口接受，然后經過計數，當達到系統設置的振鈴次數時，P0.0 口輸出一個由單片機內部軟件程序控制產生的低電平，這個低電平就會被MC1413 集成開關驅動電路接受、放大，再輸送到三極管9013的基極處，這樣就會使三極管達到飽和狀態，然后，+5V 電源先通過繼電器線圈，再在接地之前經過三極管處理后，繼電器線圈就會產生電，這樣就會使繼電器觸點設備處于關閉狀態，再在電路中接入300Ω的電阻，這樣電話就會接通。

3 較件設計

一般情況下DTMF信號的種類有16種，那么如何利用有限的資源去實現多樣的系統控制功能，這對系統的成功與否都是非常重要的，現在我們可以利用軟件編程功能，可以將這16種DTMF信號任何一種組合進行解釋說明，這樣就會在很大程度上使系統的功能得到豐富與發展，系統軟件的功能主要表現在以下三個方面：

3.1 具有系統身份認證的功能

系統操作必須是合法的用戶才能進行，所以在系統操作之前必須確保用戶為合法永和，這就要求用戶在電話遠程控制系統上線以后，先要輸入密碼等待確認，只有在得到系統確認正確后才能對系統進行操作，否則不能進行下面的操作。

3.2 具有用戶信令解釋的功能

系統在受到用戶信息后，首先需要用已設定好的軟件進行解釋，然后對語音提示電路尋址，對照著相應的系統語音提示音，這樣 就會使用戶和電話遠程控制系統之間實現交互操作，另外還可以對外部受控設備發出相應的驅動信號。

3.3 具有軟件定時的功能

系統軟件可以設定為具有系統自動復位功能的軟件定時器，而且系統一次上線能夠工作的最大時間就能夠在定時器上進行設置，一旦系統的上線工作時限超出，那么系統就會自動離線，使系統進入待機狀態，以免出現其它不好現象。

4 結束語

家用電器遠程控制器能夠使人們享受到高科技帶來的方便，而且還在很大程度上提高了家用電器的安全系數，而且該系統的成本是非常低的，操作簡單，對家庭來說是具有很大幫助的。

參考文獻

[1]馬連偉.家用電器遠程電話控制器的設計[J].浙江科技學院學報，2010（1）.

[2]謝華成.基于ARM的信息家電控制系統[J].福建電腦，2006（03）.

作者簡介：李景松（1954，11-），男，漢，山東省黃縣人，大專，現職稱電器工程師，現職務總工程師。