基于pstn的家用电器远程控制系统设计

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1、基于PSTN的家用电器远程控制系统设计1系统工作原理当需要遥控家用电器时，拨打相应的座机电话号码，振铃检测电路检测铃流信号。如果有人接听电话或振铃次数少于5次，对程控电话的使用不造成影响；当振铃次数达到5次后(次数可以通过软件任意设定)，单片机启动语音提示电路并发出提示音，询问是否进入家电控制模式。按“O”键否，挂机退出，按“1”键是，摘挂机电路自动摘机进入控制状态并将摘机信号输入到单片机中。单片机接收到摘机信号后，启动语音提示电路发出提示音，提示操作者输入密码(系统支持在线修改密码)。输入的密码经DTMF接收，转换成二进制数并与事先存储在单片机中的密码比较。如果不相符，则语音提示

2、密码错误，可再次重新输入，若三次密码错误则发提示音并自动挂机；如果密码相符，则语音提示选择控制通道(按键l、2分别表示1、2号通道)。通道选择后，按下“1”键表示开启该路电器，并有语音提示“该路电器已经开启”；按下“O”键表示关断该路电器，有提示音“该路电器已经关闭”；再按“O”键则可挂机退出。若超时则自动挂机(超时时间由软件设定)。2系统组成本系统由5部分组成，即振铃检测电路、模拟摘机电路、DTMF解码电路、通道控制电路和语音提示电路。其中振铃检测和解码均采用外部中断来实现，系统组成原理框图如图1所示。3系统硬件电路设计3．1振铃检测电路3．1．1原理分析公用电话网的传输线路为二

3、线模拟线路，采用直流环路信号方式，能向模拟话机提供直流馈电、振铃信号、话音数据、音频数据、双音频数据等。我国规定的标准为，话机在不通话时，电话线中的直流电压是48V。当有电话呼入时，同时还有(25±15)V、25Hz的正弦信号加在电话线上，所以向用户振铃的铃流电压为(75±15)V、25Hz的交流电压。振铃以5s为周期，即1s送，4s断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是频率较高的方波信号，然后再将该方波信号转化成便于LPC932计数的低频方波信号。3．1．2方案设计采用稳压管、光电耦合

4、器和反向器(晶体管9018)，将一个周期的振铃信号转化成一个周期的方波信号，送入LPC932的INTO进行计数，其电路如图2所示。当有振铃信号时，电话线上的铃流信号为(75±15)V、25Hz的交流信号。其中直流电压为48V左右，交流电压为(25±15)V、25Hz的正弦信号。当该信号进入振铃检测电路后，首先用高压电容C1进行隔直，电阻R1起限流作用。交流信号经过R1后通过稳压管D1降压，然后输入到光电耦合器进行转换。转换后的信号经C2和R2滤波整流后，会变成标准低电平和带纹波高电平的长周期脉冲信号；但是输出的波形不好，且高电平的状态还与交换机有关，所以在后面加上了一个晶体管反向器

5、作为整形，这样就可以得到很完整的波形了，即电话每振铃一次就产生一个周期的方波信号。将该信号输入LPC932的中断口进行计数，方便、可靠。3．2模拟摘机电路3．2．1原理分析在设计该电路之前，首先介绍一下电话摘机的工作原理。用户话机的摘挂机状态，是通过对直流环路上电流的通断来实现的。用户挂机空闲时，直流环路断开，馈电电流为0；反之，用户摘机后，直流环路接通，馈电电流在20mA以上。因为程控电话交换机对电话摘机的响应，会使电话线回路电流突然变大约30mA，所以交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。(2)放音电路设计在语音芯片APR9600的录音工作完成之后，接下来的任务就是把语

6、音芯片接入系统中，通过CPU控制它的放音，根据需要适时地将提示音经过功率放大器LM324放大后反馈到电话线上，最终到达用户的话机，起到语音提示的作用。其电路原理如图6所示。因为系统总共有8段提示音，而单片机LPC932并没有8个多余的I／O口，所以本单元电路使用LPC932的3个I／O口来实现语音提示功能。笔者选用3-8译码器74LSl38将现有的3个I／0口扩展成8个I／O口，用来控制8段提示音的放音，即P1．4、P1．5、P1．6分别连接3—8译码器的A、B、C，根据需要选通系统所需要发出的那段提示音(控制M1～M8中的某一个为低)，被选通的提示音信号从SP+和SP一发出。将该

7、语音信号输入到LM324进行功率放大，再将放大后的语音信号输入到电桥电路，通过桥堆反馈到电话线上，并最终到达用户的话机上，从而实现语音提示的功能。3．5通道控制电路3．5．1原理分析电话远程控制系统对受控设备的控制，要通过单片机对继电器的闭合才能实现。在继电器驱动时，继电器控制端线圈工作电流比较大，不能直接用CPU的I／0口驱动继电器，因此，在CPU与继电器之间必须设置一个继电器驱动电路。3．5．2方案设计本方案采用晶体管9013作为开关电路来控制继电器的关闭与开启，