結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便的PIC單片機(jī)在遠(yuǎn)程控制的應(yīng)用

本文介紹了一種用單片機(jī)控制的采用電話遙控的簡(jiǎn)易遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。它借助于現(xiàn)有的豐富的電話網(wǎng)絡(luò)資源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于操作等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)錄像機(jī)的各種遠(yuǎn)距離控制操作。非常適合于貧困地區(qū)的電化教育的普及與發(fā)展。

1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

該電話遙控教學(xué)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

該系統(tǒng)由電話機(jī)、小型程控機(jī)、遠(yuǎn)程控制器和數(shù)臺(tái)錄像機(jī)、電視機(jī)組成，該系統(tǒng)既可以通過小型程控機(jī)構(gòu)成一個(gè)局域的小系統(tǒng)，也可以利用電信網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)跨省市的遠(yuǎn)距離遙控系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程控制器的設(shè)計(jì)與制造是該系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。

2 遠(yuǎn)程控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理

該控制器的CPU采用美國Microchip公司生產(chǎn)的PIC16C54一次性用戶可編程(OPT)單片機(jī)，同時(shí)，配以鈴流檢測(cè)、模擬摘機(jī)、雙音多頻接收等技術(shù)，接收遠(yuǎn)程操作指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)錄像機(jī)的放像、暫停、快進(jìn)和倒帶等操作。

2.1 PIC單片機(jī)說明

PIC16C54單片機(jī)是8位單片機(jī)，它采用精簡(jiǎn)指令集(RISC)和Harvard總線結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)總線是8位，指令總線則是12位。這意味著PIC的一個(gè)指令字長(zhǎng)比采用CISC指令集的8位字長(zhǎng)的單片機(jī)指令包含更多的處理信息。它僅有33條指令，且均為單字指令。它的工作電壓為2.5～6.0V，內(nèi)部有自振式看門狗(WDT)，且具有保密可熔斷絲，保護(hù)程序不被拷貝。該芯片(見圖2)具有0.5K程序存儲(chǔ)器(ROM)，25個(gè)內(nèi)部寄存器組(RAM)，8個(gè)特殊功能寄存器，2級(jí)子程序堆棧。

2.2 遠(yuǎn)程控制器的工作原理

遠(yuǎn)程控制器的工作原理如圖3所示，整個(gè)電路由振鈴檢測(cè)，模擬摘機(jī)，雙音多頻解碼器，輸出驅(qū)動(dòng)等部分組成，各部分在PIC單片機(jī)控制下，完成對(duì)錄像機(jī)的遙控操作。其工作原理如下：

當(dāng)電話鈴聲響時(shí)，鈴流進(jìn)入以光耦817為主構(gòu)成的振鈴檢測(cè)電路，鈴流進(jìn)入輸入端，輸出端輸出方波信號(hào)。脈沖數(shù)等于振鈴次數(shù)，計(jì)數(shù)任務(wù)由CPU的RTCC端完成。當(dāng)RTCC接收到2次振鈴就發(fā)1kHz的模擬摘機(jī)提示音，提示用戶可以進(jìn)行遙控操作了。

雙音多頻DTMF接收器由SC8870實(shí)現(xiàn)，它的2、3腳接收來自電話線路的雙音多頻脈沖信號(hào)，經(jīng)譯碼輸出4位二進(jìn)制代碼D4～D1。D4～D1連到CPU的RA3～RA0輸入端，CPU經(jīng)RA口識(shí)別4位代碼。

電話按鍵與相應(yīng)的譯碼輸出關(guān)系如表1所示。

其中，A，B，C，D4個(gè)按鍵常被用作重?fù)?、掛機(jī)、免提等功能。

為了獲得有效數(shù)據(jù)，需將PIC16C54的RB7端與SC8870的數(shù)據(jù)有效端CID端相連，當(dāng)SC8870獲取有效的雙音多頻信號(hào)時(shí)，CID端的電平由低變高，當(dāng)CPU檢測(cè)到這個(gè)上跳沿時(shí)，通過CPU的A口接收有效的二進(jìn)制代碼。

3 系統(tǒng)控制軟件及工作過程

系統(tǒng)的軟件流程如圖4所示。