基于电话网络的智能控制家电系统设计

　　图5MT8870与单片机接口电路
　　MT8870如接收到一个有效的DTMF信号后，EST端变为高电平，经积分电路使控制输入端电平升高。若TOE端电平低于门限电压时，MT8870内部的四位二进制保持不变，STD端保持低电平；若TOE端高于门限电压，MT8870内部的四位二进制码被更新，STD输出由低电平变为高电平，经反相器后向单片机发出中断申请，通知单片机主控台发出实时已有控制信息，单片机接到中断申请后，通过端口读取MT8870的译码数据，MT8870如无DTMF信号输入或DTMF信号连续失真，则EST端为低电平，TOE端也为低电平，STD输出低电平，经反相器后不会向单片机发出中断申请。
　　MT8870通过对电话线上的双音多频信号解码，识别操作者的命令，从而实现对远程的控制或工作状态的查询。
　　2.4ISD4004语音模块
　　本设计采用ISD4004-8M单片语音录放集成电路作为语音录放的核心部分，支持录放时间达8分钟。该芯片采用了多电平直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片内的快闪存储器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、录音、音调和效果声，并且存储的信号在掉电的情况下百年不丢失。将需要的语音信息按段录入到ISD4004后，在单片机的控制下将录入的语音信息按录音地址由音频输出端输出，然后经音频功率放大器LM386放大后送到电话线路。
　　语音芯片的片选（CS）、串行输入（MOSI）、串行输出（MISO）、行地址时钟（RAC）、串行时钟（SCLK）、中断（INT）分别接到单片机的I/O口，由单片机控制。语音留言从语音芯片的16和17引脚录入，16引脚接电话线的负极（L2）、17引脚接电话线的正极（L1）。由于电话机处于来电挂机状态时，电话线路电压是有效值为75伏的交流电，故播放接口和录音接口都不能直接接到电话线上，可用继电器来控制电话线的正极（L1），继电器的常闭一端接到INPUT，常开一端接到AUDIO。当电话处于摘机状态时，L1才接到17引脚，此时可以解码或者录音。如果想播放语音提示，则给P3.6口一个低电平，三极管导通，继电器闭合，电话线的正极（L1）与AUDIO相接，此时单片机对ISD4004发送播放命令，用户就可以听到语音提示了。
　　
　　3系统软件设计
　　在软件设计中，采用德国开发的一个Keil51单片机开发软件平台，Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。
　　本系统的软件设计主要分为系统的初始化、模拟摘挂机、放音、录音、DTMF解码、控制电器等部份。每个功能模块对于整体设计都是非常重要的，通过软件设计使STC89C52RC单片机对各种外围设计起到很好的控制作用。本系统采用模块化的设计思想、设计简化，便于用户使用、修改，采用合理的程序流程，合理利用系统资源的思路，同时采用系统低功耗设计，使软件的可靠性、安全性设计。
　　本系统的软件主要包括一个主程序和七个子程序，其总体结构如图6所示，系统流程图如图7所示。
　　
　　图6系统总体结构图
　　
　　图7系统流程图
　　4小结
　　如今，远程控制技术是一门热门研究的技术，本文提出的基于电话网络智能控制家电的设计方案也属于这项技术。本系统经过调试，能实现远程控制家电设备、留言功能，通过控制音视频电器的开关在安防方面亦能发挥一定作用。因其设计所需芯片成本不高，具有较高的实用价值，适用于家庭普及。
　　参考文献
　　[1]杨恢先,黄辉先等．单片机原理及应用[M]．长沙：国防科技大学出版社,2003．
　　[2]廖彦．步入智能化数字家庭家居控制与家庭防盗系统[N]．微型计算机,2006（23）．
　　[3]邓海涛,王卫峰,刘庆．基于远程控制的智能控制器设计[J]．低压电器,2007（14）．
　　[4]刘鹏,韩中华,王琦．基于单片机的智能家居环境状况监控器[J]．科技广场,2008（3）．
　　
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