基于单片机的电话远程控制系统 摘 要：本文设计了一种电话远程控制系统本文设计了一种电话远程控制系统, ,该系统以该系统以 AT89C51AT89C51 单片机和单片机和 MT8870MT8870 双音双音 多频解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制。多频解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制。 文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。对文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。对“振铃检测、模拟摘挂机控制、振铃检测、模拟摘挂机控制、 双音频解码，语音提示及家用电器控制双音频解码，语音提示及家用电器控制”等电路作了详细的说明。用户在户外可通过等电路作了详细的说明。用户在户外可通过 任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机）任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机）, ,根据语音提示根据语音提示, ,可以对各种电器（如可以对各种电器（如 电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。本装置适用于家庭、企事业单位、商店等场电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。本装置适用于家庭、企事业单位、商店等场 所所, ,操作简单方便操作简单方便, ,系统性能可靠系统性能可靠, ,是未来很有发展前景的科技产品是未来很有发展前景的科技产品。 关键词：单片机 AT89C51，双音频编解码，振铃检测 Microcontroller-based telephone remote control system Abstract：This paper, a telephone remote control system, the system AT89C51 microcontroller and MT8870 DTMF decoder integrated circuit as the core, with the public telephone network, by telephone to achieve intelligent control of remote devices.This paper introduces the system, working principle and procedure design.The “ring test, simulation Abstract hook control, dual audio decoding, voice prompts, and household appliances control “ gave a detailed description of the circuit.Users can any one pair of outdoor tone multi- frequency telephone (including mobile phone, telephone extension), according to the voice prompts, can be a variety of electrical appliances (such as rice cookers, microwave ovens and other appliances) for remote controlThis.device is suitable for families, enterprises and institutions, shops and other places, simple operation, reliable performance is very promising future technology products. Keywords：SCM AT89C51，Dual Audio Codec，Ring Detection 第 I 页 共页 目 录 1 绪论 1 1.1 课题研究背景和意义.1 1.2 本论文的研究内容.2 2 系统方案设计4 2.1 总体设计分析.4 2.2 硬件功能分析.5 2.2 软件模块分析.7 3 系统硬件电路设计.8 3.1 振铃检测电路.8 3.2 模拟摘挂机电路9 3.3 DTMF 信号解码电路10 3.3.1 MT8870 芯片介绍 10 3.3.2 DTMF 解码电路设计10 3.3.3 MT8870 解码表 12 3.4 语音提示电路12 3.5 音频放大电路14 3.6 电器控制电路14 3.7 中央控制电路16 4 系统软件部分设计17 4.1 单片机初始化模块17 4.2 振铃检测计数模块18 4.3 语音提示模块18 4.4 密码检测部分19 4.5 密码修改部分19 4.6 控制电器部分19 结束语20 附录 A： .21 第 II 页 共页 附录 B： .24 附录 C .34 参考文献35 致谢36 1 绪论 1.1 课题研究背景和意义 二十一世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。进十年来，中 国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长，固定电话用户总数突破 2 亿户。随着 通讯产业的发展，电话机已经走进了千家万户；随着现代科学技术的发展，利用电话 机进行远程控制的技术也日益用于生活中。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，显示出其巨大的优越性，它不需要进 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，电话线路各地联网， 可以充分利用现有的电话网，遥控距离可跨省市，甚至跨越国家，因此采用这种控制 方式的优点是明显的。由于 DTMF(双音多频)编码通信技术的发展，使得借助低压电力 线进行数据通信成为可能。电话远程控制器主要接收电话线上传来的控制家电的信息， 译码后经并行通信向智能控制器发送控制家电指令；接收由智能控制器传来的报警或 求援信息（经并行通信） ，自动拨号（可由键盘预先设置）后，以语音形式将信息传送 给用户或直接报警。都是在线调试，已经在宿舍连接电话经过真正的交换机实验并且 成功。 利用现有的个人通信终端实现基于陆地移动通信网和公用电话交换网的电话远程 控制系统既可以节约投资又便于推广。电话远程控制系统 ITRCS 以 CCITT 及我国标准 共同规定的部分标准程控交换信号、双音多频信号、振铃信号、回铃音信号等作为系 统控制命令，以陆地移动通信网和公用电话交换网作为传输介质，使用户可以在远端 利用固定电话或移动电话发送双音多频信号实现对近端电器设备的远程控制。这种远 程控制方法也是设计智能住宅中远程电器控制的一个重要途径，利用个人通信终端来 查询或者控制住宅中电器的工作状态，达到智能控制的目的。如果能够用单片机实现 来设计所要求的功能，将有着很强的现实意义和应用前景。 1.21.2 本论文的研究内容本论文的研究内容 家庭网络系统主要由电话远程控制器、智能控制器、一些功能模块组成。电话远 程控制器主要接收电话线上传来的控制家电的信息，译码后经并行通信向智能控制器 发送控制家电指令；接收由智能控制器传来的报警或求援信息（经并行通信） ，自动 拨号（可由键盘预先设置）后，以语音形式将信息传送给用户或直接报警。组网方式 分为两大类：有线组网和无线组网。有线组网主要是利用家中的电话线、单独布置通 信控制线路或电力线载波通信进行组网；无线组网的主要技术有家庭射频技术(HomeRF)、 蓝牙技术(Bluetooth)及家庭电话线网络联盟技术(HomePAN)等。 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，甚至跨越国家。 电话属半双工通信手段。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半 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。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。 电话远程控制系统接收远端发送来的 DTMF 信号,并对其进行解码,解码后的信号再 由中央处理单元采集处理,为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面,电话远程控制 系统一般工作在无人值守环境,所以应具有自动摘挂机功能、复位功能；为了符合智能 化要求,系统采用单片机作为中央处理器。同时,电话远程控制系统正常工作还需电源 供电电路、驱动电路等辅助电路。由此可以看出,系统主要由流铃检测电路、自动摘挂 机电路、由 DTMF 双音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元、电器控制驱动电路 等组成。 2 2 系统方案设计系统方案设计 2.12.1 总体设计分析总体设计分析 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、忙音检测、双音频 DTMF 识别，及语音提示 电路。系统原理框图如图 2.1 所示 图 2.1 系统组成框图 根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求： 1、 通过电话网对异地的电器实现控制（开/关） ； 2、 控制器可以实现自动模拟摘挂机； 3、 控制器设置密码校验； 设计的此系统必须具有以下单元功能模块： 1、 铃音检测、计数； 2、 自动摘挂机； 3、 密码校验； 4、 双音频信号解码； 5、 输入信息分析； 6、 控制电器开关； 7、 电器状态查询； 8、 忙音检测； 电 话 接 口 语音放大电路 振铃检测电路 自动摘挂机电路 双音频解码电路 单 片 机 家 用 电 器 控 制 根据电话机和交换机发出的不同信号音以及电话线各种状态的不同要求，结合实 际情况对具体的单元功能模块作出软件或硬件上的不同分工，具体如下： 1、理论上交换机所发出的各种信号音都可以通过软件编程而识别，即通过单片机 发出的脉冲信号来检测信号音单位时间内的脉冲个数计算出其频率，从而完成信号音 识别。但是从系统的可靠性和程序的结构设计上分析，选择了硬件来解决振铃音检测、 忙音检测、双音频信号解码等功能模块。 2、 自动摘挂机和电器的控制必须使用具体硬件电路来实现。 3、振铃音计数、忙音计数、密码校验、在线修改密码、输入信息分析、电器状态 查询等功能模块使用软件编程方式要比硬件电路简单的多，实现也很容易。 综上所述，本设计的信号音检测、自动摘挂机、控制电器、双音频解码等功能模块使 用硬件电路实现。而信号音计数、密码校验、信息分析、电器状态查询等功能模块