家用智能控制器的設(shè)計(jì)
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2 系統(tǒng)總體分析
智能控制器由硬件和軟件兩部分組成。硬件負(fù)責(zé)信號(hào)檢測、信號(hào)調(diào)理和執(zhí)行器件驅(qū)動(dòng)；軟件負(fù)責(zé)信息處理、信息存儲(chǔ)。智能控制器的需求分析如下描述：
1)用戶利用固定電話或手機(jī)呼叫自己的家庭固定電話，電話振鈴5次以后，智能控制器執(zhí)行摘機(jī)，并語音提示用戶輸入操作密碼，系統(tǒng)預(yù)設(shè)密碼為“123456”。
2)用戶輸入正確的密碼以后，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出語音提示。
3)用戶按“1+*”鍵后，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出提示音：“請(qǐng)輸入新密碼”，按“#”鍵返回上一層，結(jié)束操作請(qǐng)掛機(jī)；如果用戶連續(xù)輸入2次錯(cuò)誤后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掛機(jī)。
4)用戶按“2+*”鍵后，系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的提示音：請(qǐng)輸入你選擇的功能，用戶可選擇“1+*”鍵接通電源開關(guān)或斷開電源開關(guān)。
5)用戶選擇“3+*”鍵后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)不同的工作狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)的提示音：相應(yīng)的工作狀態(tài)分別為：①電源開關(guān)已接通；②電源開關(guān)已斷開；③電源故障已斷開。用戶在操作過程中掛機(jī)后，系統(tǒng)會(huì)在30秒后自動(dòng)執(zhí)行掛機(jī)操作。如圖3所示系統(tǒng)順序交換圖。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160715.htm
3 硬件電路設(shè)計(jì)
智能控制器的核心器件是中央處理器，它主要負(fù)責(zé)振鈴監(jiān)測，摘機(jī)／掛機(jī)、DTMF解碼、語音提示、電器開關(guān)、信息處理等各種控制功能。NXP的LPC2132是32位ARM7TDMI-SCPU，具有大容量程序存儲(chǔ)器，可滿足系統(tǒng)的要求。電源單元主要取決于各種類型的器件對(duì)供電電壓的不同要求來設(shè)計(jì)，UC3842是專門用于單端反激式電源芯片，適合于做穩(wěn)定性較好的電源。
DTMF解碼電路用于將音頻撥號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼，而MT8870是典型的一種雙音頻解碼芯片，它可將輸入的雙音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼，發(fā)送給MCU。振鈴信號(hào)檢測電路用于對(duì)輸入的振鈴信號(hào)進(jìn)行識(shí)別。由于振鈴信號(hào)電壓較高，所以選擇利用光電耦合器進(jìn)行隔離采樣，將信號(hào)輸出到MCU的外部中斷接口實(shí)現(xiàn)振鈴信號(hào)檢測。
摘機(jī)／掛機(jī)電路根據(jù)振鈴次數(shù)執(zhí)行摘機(jī)操作，程控電話交換機(jī)對(duì)電話摘機(jī)的響應(yīng)是電話線回路電流突然變大約為30 mA的電流，交換機(jī)檢測到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，電話機(jī)通過叉簧接上約200 Ω的負(fù)載，使整個(gè)電話線回路流過約30 mA的電流。交換機(jī)檢測到該電流后便停止鈴流發(fā)送，并將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷?，完成接續(xù)。利用繼電器和200 Ω電阻實(shí)現(xiàn)。語音提示電路用于用戶對(duì)智能控制器操作時(shí)，控制器發(fā)出相應(yīng)的提示音以方便用戶操作。ISD4004語音錄放芯片，可以進(jìn)行錄音存儲(chǔ)和放音操作。AT24C04是ATMEL公司生產(chǎn)的用于小容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片，集成IIC總線，方便與微控制器接口。執(zhí)行開關(guān)用來控制家用電器的供電電源，同時(shí)具有對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)和市電異常檢測功能，異常發(fā)生時(shí)關(guān)閉電器開關(guān)。雙觸點(diǎn)電器可以同時(shí)接通和關(guān)閉交流電源具有較好的可靠性。
評(píng)論