基于公用电话网的远程控制器的设计

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1、基于公用电话网的远程控制器的设计学生：彭广，林翔，李玲芝，张晓东指导老师：邓宏贵副教授班级：计算机04011总体设计该远程控制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，其中包括振铃检测、模拟摘挂机控制、忙音检测、双音频DTMF信号识别，及语音提示电路。本系统的原理框图如图一所示：公用电话网DTMF信号识别被控电器语音提示模拟摘挂机振铃检测忙音检测（图一）本系统力求使用最简单的电路、最便宜的电路芯片实现了完善的功能。本系统还有许多可以添加的功能，具有很强的市场前景。本装置可并联于电话机的两端，不会影响

2、到电话机的正常使用。用户通过其他电话机或手机拨通本装置所连接外线的电话号码，通过市局交换机向电话机发出振铃信号。本装置如果检测到振铃五次，即五次响铃后无人接，自动摘机，语音提示按键选择何种操作（如留言，提取留言，查询电器状态，控制电器等，其中后三者要求密码验证身份），完成操作后自动挂机。2系统设计可行性分析2.1总体设计分析根据电话远程智能控制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；（4）用户在进行各种操作时均有语音提示我设计此系统必须具有以下单元功能模块：（1）铃音检测

3、、计数；（2）自动摘挂机；（3）密码校验；（4）在线修改密码；（5）双音频信号解码；（6）输入信息分析；（7）控制电器开关；（8）电器状态查询；（9）忙音检测；（10）语音提示；    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，我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。    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，我选择了硬件来解决振铃音检测、忙音检测、双音频

4、信号解码、语音提示等功能模块。    自动摘挂机和电器的控制必须使用具体硬件电路来实现。    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，我设计信号音检测、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、在线修改密码、信息分析、电器状态查询等功能模块使用软件编程完成。    下面就硬件以及软件实现的单元电路分别进行具体分析。2.2硬件模块    本作品使用了大量的硬件电路完成部分功能模块，其目的就是充分利用硬件电路的

5、可靠性、稳定性，使整体电路达到比较高的稳定性。2.2.1自动摘挂机    因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA的电流，交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机控制一个继电器的开关，继电器的控制端连接一个大约300Ω的电阻接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。2.2.2振铃音的检测    当用户被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。振铃为25±3伏的正弦波，谐铃失真不大于10%，电压有效值90±15V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。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，

6、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时通时断的正弦波，经过RC回路进行滤波输出很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。2.2.3控制电器    此部分比较简单，通过单片机控制多路继电器的开关即可，常用的电路已经很成熟，在此就不累述了。2.2.4双音频解码此部分是整个系统的关键，它的工作情况直接决定了系统的可靠性。经过翻阅大量的文献资料，我发现使用电话专用的双音频编解码芯片进行输入双音频信号的解码，是比较常用的一种方法。使用集成电路不但外围电路简单，而且可靠性强。经过专用集成电

7、路的解码，信号转换成为不同的码制信号，可以直接被单片机读取。一般常用的电话双音频编解码集成电路有8870、8880、8888等，经过反复论证比较，我决定使用双音频解码集成片MT8870来完成此功能模块。2.3软件模块    经过比较，我决定使用AT89S51作为控制的单片机芯片，具体有关AT89S51的介绍书籍很多很详细，不在这里累述。2.3.1信号音计数    本单元可以使用AT89S51的两个计数器的外部中断方式来实现对不同信号音的计数。2.3.2密码检测    本单元可以在系统初始化的时候，在单片机内部的存储器的内部开辟一块空间放置密码。当用户输入密码的

8、时候，单片机把输入的密码写入另外的一块