摘要：本文電話遠程控制系統以STC89C52RC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，通過電話實現對遠程設備智能化控制及用戶留言功能。文章介紹了系統的組成、工作原理及程序設計方法。對振鈴檢測、模擬摘機、雙音多頻解碼及語音提示等電路作了詳細的說明。經過調試，本裝置能實現遠程控制家電設備和留言功能。其具有較高的實用價值，適用于家庭推廣。
　　關鍵詞：遠程控制；STC89C52RC單片機；雙音多頻；家電設備
　　
　　隨著信息技術的快速發展，固定電話、移動手機已經普及千家萬戶，利用現有的個人通信終端，實現基于電話網絡智能控制家電設備，既可節約投資，又便于推廣。該系統以STC89C52RC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，通過電話實現對遠程設備智能化控制，同時可模擬家中有人活動的場景如的電視播放節目、夜間燈光打開等，以提供一定程度的安全防范。
　　
　　1系統整體設計
　　系統按功能需求分為控制系統的啟動、控制過程、控制結束三個階段。提供給用戶的功能有開啟/關閉通道（通道接外部設備，如電燈、電腦、空調、電冰箱等）、修改密碼、留言等功能。
　　系統的啟動要求系統能夠對振鈴信號進行檢測。當振鈴次數在規定時間內達到設定值時，系統即進入遠程控制。之后系統通過語音提示與用戶進行交互。因此系統須提供語音提示功能和對用戶按鍵的信息命令進行解釋的功能。即系統能夠播放相應的語音提示，用戶根據提示進行按鍵操作。系統接收按鍵信息后執行相應的操作，如對外部受控設備發出相應的驅動信號。同時系統能夠對按鍵錯誤進行判斷處理。
　　本系統主要是針對無人環境中的電器設備進行控制的，即用戶在世界各地隨時可操作家電開關以提供安全生活環境，故對安全性、可靠性的要求較高。除了在硬件設計上采用電氣隔離技術之外，軟件中還需設置身份認證功能，保證只有合法用戶才能操作該系統。
　　1.1系統結構及原理
　　本文所提出的電話遠程控制系統包括振鈴檢測單元、模擬摘機單元、語音提示單元、中央控制（單片機）、雙音多頻（DTMF）解碼譯碼單元等功能單元以及對外部設備的控制電路。圖1所示為系統的結構框圖。
　　
　　圖1系統結構框圖
　　當無人在家時，用戶可通過固定電話和移動手機在語音提示下實現對家電的遠程控制或者用戶留言功能。當有來電時，電話響鈴的時間超過軟件所設定的時間如超過30s后，系統便自動摘機，如果用戶按下“1”，即選擇了系統的遠程控制功能，此時需要用戶輸入正確的密碼方能對電器設備進行控制。為了防止非法用戶暴力破解系統控制密碼，在軟件設計過程中規定當用戶輸入的密碼錯誤次數達到3次時，系統就會自動掛機，從而對系統起到保護作用。如果來電用戶按下“2”，即選擇了系統的留言功能，此時便可以為你的朋友留言了。當有人在家中，且超過系統所設自動摘機時間接電話，用戶只需關閉該系統電源即可停止操作。
　　在系統設計過程中，為了方便用戶使用，系統提供語音提示界面，使其具有自動掛機、返回上一級菜單，修改密碼、留言等功能。
　　
　　2系統硬件設計
　　主控制電路采取STC89C52RC單片機作為主控芯片，外接晶振時鐘頻率為11.0592MHz。單片機系統由+5V電源供電，上電復位電路用一個10KΩ店主上拉到電源VCC，使主機處于正常工作狀態，如圖2所示。
　　
　　2.1振鈴檢測模塊
　　電話線路沒有來電時，電話交換機提供的線路電壓約為49.5V的直流信號。當用戶呼叫時，電話交換機發來頻率約為25Hz，交流電壓有效值約為75V，周期為5s(1s送，4s斷)的交流信號。根據振鈴信號電壓比平時外線電壓高這個特點，設計和鈴音檢測電路如圖3所示。本系統選取65V的穩壓二極管，當電話處于來電狀態時，穩壓二極管導通從而進行振鈴檢測，通過光電耦合器接到單片機的外部中斷端口0，就可設定系統的響鈴次數，為系統自動摘機做準備。當電話處于未來電時，電話線的電壓小于穩壓二極管的反向導通電壓，穩壓二極管截止，不進行振鈴檢測。
　　
　　圖3振鈴檢測電路
　　圖3中所示的光電耦合器件TIL113是一種達林頓輸出型隔離耦合器件，它常用于較遠距離的信號隔離傳送，以及大電流、低容抗、快速關斷等器件的控制，也用于通信、遙控邏輯隔離、報警監控電路等。一方面光電耦合器可以起到隔離兩個系統地線的作用，使兩個系統的電源相互獨立，消除地電位不同所產生的影響。另一方面，光電耦合器的發光二極管是電流驅動器件，可以形成電流環路的傳送形式。光電耦合器以光電轉換原理傳輸信息，它使信號輸入端（一次側）與信號接收端（二次側）可靠的隔離開，而且有很強的抑制電磁干擾能力。該器件具有穩定性高、價格低、與單片機連接簡單等優點。
　　2.2自動模擬摘掛機
　　根據國家有關標準規定：不論任何電話機，摘機狀態的直流電阻應≤300Ω，在掛機狀態下，其漏電流≤5uA。當用戶摘機時，電話機通過叉簧接上約300Ω的負載，使整個電話線回路流過約30mA的電流。電話交換機檢測到該電流后便停止鈴流發送，并將線路電壓降大約為7.5V直流電，完成接通。
　　模擬摘掛機電路設計如圖4所示。當單片機檢測到系統設定的振鈴次數后，送出摘機信號：P3.5輸出低電平，驅動三極管Q1導通，此時繼電器閉合，電阻接入電路中，實現摘機。若需要掛機時，則P3.5輸出高電平繼電器斷開，電路沒有形成回路，實現掛機。
　　
　　圖4自動模擬摘掛機
　　2.3雙音多頻解碼
　　雙音多頻解碼器是用于獲取和解析雙音多頻信號的，其主要的工作就是從電話線上取得雙音多頻信號，然后對信號進行濾波，辨識出其中對應的標準DTMF信息，并對其譯碼成為二進制形式。MT8870是MITEL公司生產的DTMF解碼器，為CMOS電路，DIP封裝。它具有DTMF信號分離濾波和譯碼功能，內部有差動運算放大器，可通過引出的引腳調節放大增益。可直接與MCS-51系列單片機連接，解碼輸出可直接共給單片機使用。MT8870與單片機接口的電路設計圖如圖5所示。
　　

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