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基于AT89C51单片机的简易电话智能遥控器制作

基于AT89C51单片机的简易电话智能遥控器制作

点击数:7799 次   录入时间:03-04 11:58:30   整理:http://www.55dianzi.com   无线-遥控类

  利用电话进行遥控不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,同时,由于电话线路各地联网,因此遥控距离可跨省市,甚至跨越国家,是实现远距离控制的比较经济且易实现的方法。本制作电路简洁、可靠性高,它能很好完成基本的控制功能,通过软件更新、扩展功能。所采用元器件通用易得,制作成本低,一般不超过50元,特别适合业余制作使用。

  系统组成与功能

系统框图

  电话智能遥控器以单片机AT89C2051和双音多频解码集成电路HM9270为核心,辅以外围电路,经单片机协调动作,通过电话线路可以对被遥控对象的状态进行控制。由于采用单片机和专用解码芯片,外围电路简单、可靠。系统框图见上图。其振铃检测、模拟摘挂机、双音频解码、语音提示、电源及输出是实现电话智能遥控的完整电路。以此为基础可扩展状态查询、再线修改密码、异常报警等实用功能。电路原理

  系统工作原理与分析为了方便介绍,将系统分为5个主要模块,如电路原理上图所示。并从模块的软、硬件功能入手分析工作原理。

  1.振铃检测

  电话线待机电压为48V左右,振铃为25±3Hz的正弦波,电压有效值90±15V,通话时电压为6V左右。

  根据振铃信号电压比较高的特点,先使用电阻R6、R7串联进行分压,经过发光二极管VD7进行阀值检测、三极管VT3放大。信号就可以直接输出至单片机的外部计数器T0输入口,振每响一声外部计数脉冲约为25个。程序读取TL0寄存器值完成振铃音检测。

  2.模拟摘挂机

  电话机摘机状态的直流电阻应≤300Ω,在挂机状态下,其漏电流≤5μA。程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA,交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。

  程序判断振铃音达到设定值后,控制继电器K1,将模拟负载500Q的电阻R4接入电话线两端,完成摘机动作,线路进入通话状态,并能传递按键音。打开外部中断接收按键指令。当线路在预定时间内没有按键音,断开继电器并关闭外部中断,完成挂机动作。

  3.语音提示

  为了进行互动操作,定义了简洁的信号音提示,其含义:

  (1)响1声,频率约为500Hz:请重新输入控制指令。

  (2)响2声,频率约为500Hz:确认完成一次操作。

  信号音由定时器T1产生中断,从单片机89C2051的P3.O口输出时通时断的方波,经三极管VT2的放大后,通过电阻直接耦合到线路上。

  4.双音频解码

  使用集成电路不但外围电路简单,而且可靠性强。解码输出可以直接被单片机读取。一般常用的电话双音频编解码集成电路有9270、8870、8880、8888等,可以在旧电话机中找到。双音频编、解码定义见下表。

电路原理

  线路中有规定的音频组合时HM9270的StD端保持高电平,StD端低电平时,其Q1~Q4端输出相对应的8421码。在外部中断EX0服务程序中读取4位有效数据,并存放在RAM中,中断规定次数(预定的控制指令长度)后关闭外部中断,并对接收的数据与预定的密码、设备、状态位进行比较判断,发出不同信号音。执行结果,打开外部中断,继续接受控制指令。5.电源及输出如图2电路原理所示,整流滤波后的9V直流提供继电器工作电压,经集成三端稳压芯片781.D5后,得到5V稳定直流电源,提供单片机和解码芯片工作电压。单片机AT89C2051的P1.4~P1.7端口输出控制电压,由三极管VT4~VT7放大后驱动继电器K2-5,接通电气设备电源,实现远程控制。电路中用到8只发光二极管VD5~VD12,起到限流、状态指示作用,也便于测试和监控。

  软件设计说明

C语言编程,

  软件采用C语言编程,移植性好,可适应不同核心的单片机。采用模块化结构,由4个主要模块组成,分别是主程序、外部中断EX0服务程序、定时器T1服务程序、信号音发生子程序。主程序是个死限循环,调用信号音发生子程序,共享全局变量,维持单片机的正常运行,流程图如上图所示。外部中断EX0服务程序完成有效数据的读取,流程图如下图所示。流程图

  系统测试与验证

    本电话智能遥控器采用发光二极管显示输出设备工作状态,便于功能测试。将其并联于电话机的两端,不会影响到电话机的正常使用。测试时拨通该装置所连接电话机号码,电话智能遥控器开始检测到电铃次数,可看到VD7闪烁。如五次响铃后无人接,自动摘机,此时VD5亮发出两声提示音后,可看到VD6闪烁即可输入控制指令(指令组成:密码3位(O~9)、设备l位(1~4)、状态1位(O~1)),当设备位、状态位都为0键(8421码为10)进入在线修改密码,其后输入三位键值成为新的密码程序判断控制指令的密码位、设备位状态位,如正确则刷新相应输出后发出两声提示音,否则发出一声提示音。之后在规定时间内可以重新输入,否则自动挂机。此样机经测试,用手机、固定电话均能可靠控制各条输出回路,使用方便可靠。

  注意事项

  本系统采用外接电源并经变压器隔离,线路接入电阻不小于400Ω,不会额外增加通信线路的用电负荷,也不会影响用电安全。并通过软件实时监控线路的活动状态,空闲超时10秒后,系统与通信线路彻底断开而进入无功耗的待机状态,避免了长期在线,不会影响通信系统的正常工作。因此从技术上看远程控制的操作过程与正常通信没有差别,不会对通信线路产生不利影响。但提醒读者在制作、使用类似产品时应严格遵守电信服务协议,对可能产生不利影响的行为应坚决杜绝,否则造成通信线路损坏、甚至网络瘫痪的责任应由使用者承担。




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