远程电话控制器的设计

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1、第7章远程电话控制器的设计7.1功能要求远程电话控制器接入普通的电话线后，可以在外地任何地方用手机或座机通过拨号的方式，对连接到控制器的电器进行电源开关等操作。要求拨号接通后先进行密码核对，三次密码错误或一定时间内没有操作则自动挂机。7.2方案论证利用现有公用电话网实现电器设备的远程控制，无须改造线路，安装方便且成本较低，电话控制器并联于普通电话机的接线上，不会影响到正常电话机的使用，具有较好的应用价值。远程电话控制系统主要包括了电话振铃检测电路、电话自动模拟摘挂机电路、双音多频DTMF（DualToneMulti-Frequency）信号解码

2、电路、语音提示电路、驱动接口电路，以及单片机控制电路等。图7.1为远程电话控制系统结构框架图，当通过异地的电话机拨通控制器所连接外线的电话号码时，通过市局电话交换机向用户电话机发出振铃信号，控制器中的振铃检测电路将检测到的振铃信号送到单片机控制器进行计数，如果控制器检测到振铃五次（可设定）后无人接听电话，则控制器自动模拟摘机，先与电话拨号者进行语音提示，要求遥控操作时先请输入密码，接着等待操作者输入密码并进行密码的校对。DTMF解码芯片将用户输入的按键信号转换成相应的数字信号，由单片机进行密码的比对，密码输入正确后再通过语音提示，通过操作者数字

3、键选择控制电器及对应的电源开关等，完成后语音提示挂机结束。电话线语音提示电路ISD4002DTMF解码MT8870微控制器继电器驱动电路振铃检测模拟摘机电路声音放大隔离输出电器设备电源控制图7.1远程电话控制器系统构成框图。7.3系统硬件电路的设计电话远程控制电路主要由电话振铃检测电路、自动模拟摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路、单片机控制电路、接口驱动电路和电源等组成。控制器电路原理图如7.2。图7.2远程电话控制器电路原理图7.3.1振铃检测电路当用户电话被呼叫时，电信局的电话交换机发出铃流信号，振铃信号为25±3Hz的正弦波，

4、电压有效值90V左右,振铃重复周期为5秒，1秒振铃，4秒间隙。由于振铃信号电压比较高，输入时经电容隔离降压并经全桥整流后，输入至光耦4N35的输入端，从而使光耦输出端得到低电平信号，用以单片机对铃声信号的检测和响铃计数。振铃检测电路原理图如图7.3。图7.3振铃检测电路7.3.2模拟摘机电路电信局的程控电话交换机对电话摘机的响应是根据电话线回路电流变大。当交换机检测到回路电流变大为30mA左右就认为电话机已经摘机。在用户摘机（接电话）时，电话机内通过叉簧接上约200Ω左右的负载，使整个电话线回路流过约30mA的电流，交换机检测到该电流后便停止铃

5、流发送，并将线路电压变为10伏左右的直流电，完成电话接通工作。图7.4为模拟摘机电路的原理图。当单片机发出摘机信号时（高电平），Q3晶体三极管导通，从而驱动功率管Q2也导通，模拟负载电阻R24被接入电话线两端，产生约30mA的电流，从而完成模拟摘机功能；当远程设定操作结束时，通过单片机发挂机信号（低电平），从而使Q3及Q2截止，电话线回路电流消失，电信局的程控交换机完成电话线路的切断工作。图7.4模拟摘机电路原理图7.3.3DTMF解码电路DTMF双音多频信号解码电路是目前在按键电话、程控交换机等设备中广泛应用的电路。DTMF发送器用于电话按键

6、号的双音频信号发送,实现音频拨号。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,电话机中使用的按键与双音多频信号的频率对应关系如表7.1所示。表7.1数字拨号键与对应的频率关系数字键盘高频组（单位Hz）1209133614771633低频组（单位Hz）697123A770456B852789C941*0＃D一般使用MITEL公司生产的MT8870作为DTMF信号的解码器件。MT8870具有电路简单、功能强、功耗低、工作稳定可靠等优点，图7.5为MT8870解码电路原理图。图7.5DTMF解码电路原理图当电话线上送来的双音多频信号经C

7、3,送到MT8870的第2（IN-）引脚时，双音多频脉冲信号先经MT8870内部的拨号音滤波器，滤除拨号音信号，然后经前置放大后送入双音频滤波器，将双音频信号按高、低音频信号分开，再经高低通滤波器，幅度检测器后送入输出译码电路，经过数字运算后，在其数据输出端口（第11至14脚）输出相对应的二进制BCD码。MT8870的数据输出端D1—D4连到单片机P1口的P1.0—P1.3，单片机经P1口的低四位识别对应的按键号。表7.1中的A、B、C、D键常被用作重拨、录放、免提等功能使用。使用解码数据（D1—D4）时要注意，对于“0”键号，MT8870输出

8、的二进制BCD码并非是“0000”，而是“1010”。另外，“*”与“#”键的输出分别为“1011”和“1100”。当MT8870新获取有效双音多频信