基于單片機(jī)的家用電話遠(yuǎn)程遙控裝置設(shè)計(jì)

摘要 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于電話通道的家用電器遙控裝置。該裝置采用單片機(jī)智能控制，利用不同的提示音達(dá)到對(duì)不同操作的提示和受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試：該裝置經(jīng)濟(jì)、可靠，符合未來(lái)家電的智能化發(fā)展方向，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞 遠(yuǎn)程遙控；單片機(jī)；家用電器；MT8870

文中設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的家用電話遠(yuǎn)程遙控方案，采用ISD1420芯片進(jìn)行語(yǔ)音處理，使操作有語(yǔ)音提示，操作界面友好。電話遙控與常規(guī)遙控方式相比，不需進(jìn)行專門(mén)布線，不占用無(wú)線電頻率資源，避免了電磁污染，且由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)以高速單片機(jī)STC11F40XE為核心器件，STC11F40XE有40 kB的儲(chǔ)存空間，速度比STC89C51單片機(jī)快8～10倍，可充分利用單片機(jī)的片內(nèi)外資源。系統(tǒng)主要有振鈴檢測(cè)電路、雙音多頻電路和ISD1420語(yǔ)音電路等組成。系統(tǒng)硬件組成框圖如圖1所示。

1．1 振鈴檢測(cè)電路
振鈴檢測(cè)電路如圖2所示，當(dāng)用戶被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)來(lái)鈴流信號(hào)。振鈴為48±3 V的正弦波，諧鈴失真不大于10％，電壓有效值90±15 V。振鈴以5 s為周期，即1 s送，4 s斷。輸入至光電耦合器。經(jīng)過(guò)光耦的隔離轉(zhuǎn)換，從光電耦合器輸出的波形是時(shí)通時(shí)斷的近似正弦波，經(jīng)反向器及RC回路進(jìn)行濾波輸出方波信號(hào)。方波信號(hào)輸入至單片機(jī)的T1計(jì)數(shù)器外部管腳，完成整個(gè)振鈴音檢測(cè)和計(jì)數(shù)的過(guò)程。

1．2 雙音多頻電路
MT8870是Mitei公司生產(chǎn)的一種功能較強(qiáng)的DTMF發(fā)送與接收器，體積小、抗干擾性強(qiáng)，晶振頻率為3．58 MHz，輸出為二進(jìn)制編碼信號(hào)，便于與計(jì)算機(jī)連接，是目前國(guó)際流行的DTMF解碼器件。MT8870電路連接如圖3所示。

雙音多頻信號(hào)完成撥號(hào)的檢測(cè)解碼，解碼信號(hào)由MT8870的Q1～Q4輸出，送單片機(jī)識(shí)別和處理。例如撥動(dòng)“1”號(hào)鍵，MT8870通過(guò)對(duì)電話網(wǎng)上的雙音多頻信號(hào)解碼，識(shí)別操作者的命令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程的控制。當(dāng)MT8870作為DTMF發(fā)送器時(shí)，數(shù)據(jù)總線Q1～Q4上4位二進(jìn)制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器中，發(fā)送的DTMF信號(hào)頻率由3．58MHz的晶振分頻產(chǎn)生。
1．3 ISD1420語(yǔ)音電路
ISD1420為美國(guó)ISD公司出品的單片語(yǔ)音錄放電路，由振蕩器、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元、前置放大器、自動(dòng)增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源和少數(shù)電阻電容組成，電路如圖4所示。ISD1420是采用模擬存取技術(shù)集成的可反復(fù)錄放20 s的語(yǔ)音芯片，掉電語(yǔ)音不丟失，最大可分160段，最小每段語(yǔ)音長(zhǎng)度為125 ms，每段語(yǔ)音都可由地址線控制輸出，每125 ms為一個(gè)地址，由A0～A7，8根地址線控制。用戶錄制的語(yǔ)音每段結(jié)束后芯片自動(dòng)設(shè)有段結(jié)束標(biāo)志(EOM)，芯片錄滿后設(shè)有溢出標(biāo)志(OVF)。如果用單片機(jī)等控制電路按某一段的起始地址進(jìn)行放音操作，遇到段結(jié)束標(biāo)志(EOM)即自動(dòng)停止放音，單片機(jī)收到段結(jié)束標(biāo)志(EOM)就開(kāi)始觸發(fā)下一段語(yǔ)音的起始地址，如此控制，即可以將很多不同段的語(yǔ)音組合成一句話放音出來(lái)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音自動(dòng)組合。