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AT89C51单片机在电话远程控制器中的应用

时间：2008-05-21 11:04:00

关键字：远程控制器电话远程控制 AT89C51单片机 BSP

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[导读]本文设计了一种电话远程控制系统,该系统主要应用于电话遥控控制的家用电器,用户在户外可通过任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机）,根据语音提示,可以对各种电器（如电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。

随着通讯产业的发展,电话机已经走进了千家万户,利用电话机进行远程控制的技术也日益用于生活中,本文设计了一种电话远程控制系统,该系统主要应用于电话遥控控制的家用电器,用户在户外可通过任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机）,根据语音提示,可以对各种电器（如电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。

1 系统结构

此系统主要包括电话振铃检测电路,电话自动拾机和挂机电话,DTMF信号解码电路,语音提示电路,以及音频放大电路,系统结构框图如图1所示。

当有电话呼入时,电话振铃检测电路检测到有振铃并等待系统默认的振铃次数后,控制器自动拾机。用户在语音提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。DTMF解码电路将接收到的DTMF解码后的数字信号送入AT89C51,若密码有误,系统自动挂机,当密码正确时,只需按语音提示依次完成一系列操作,当操作完成时,单片机根据返回的确认信息实现对相应的家用电器进行控制。

2 系统硬件设计

2.1 振铃检测电路和自动拾机电路

当电话接收到振铃信号时,电话线路上有交流48V的电压信号,电容C1阻断了直流,只让振铃信号（30Hz左右）通过BR1将该指令信号整流,D1将信号稳压,C2将整流的信号滤波,抑制干扰。被C2平滑后的直流电压被用于驱动光电耦合器的发光二极管,当振铃信号出现时光电耦合器的集电极电位变低,此信号的下降沿向CPU申请中断,电路如图2所示。

当处理器检测到事先设定的振铃次数后,CPU的P3.7变为高电位,使Q1饱和导通,继电器K1闭合,变压器T1的次级和R17（680Ω）电阻形成电话线的300mA左右的负载,使得交换机认为电话已经拾机,变压器T1用来把语音信号输出到电话线上,电路如图3所示。

2.2 音频放大电路

利用LM386低压音频功率放大器,LM386是为低压用户设计的功率放大器,内部增益为20倍,在1脚和8脚接电阻和电容时,可使增益增加到200倍,用途广泛,使用方便,外接元件数目较少,本系统的音频放大电路如图4所示。

2.3 DTMF信号解码电路

本系统采用常规的MT8888解码芯片,该芯片具有功能强、功耗低、调整简单、抑制拨号音能力强及运行稳定可靠等特点,与MT8880相比,能与更多型号的单片机相配,而且外部电路简单,当MT8888检测到有DTMF信号输入,进行解调并锁存到输出寄存器后,IRQ/CP端输出高电平,CPU检测到该信号后便可控制MT8888的三态输出锁存器使用端RD和CS有效,并将代表拨号值的4位BCD码Q1-Q4送往CPU处理,电路如图5所示。

2.4 语音提示电路

当有电话呼入并且电话远程控制器拾机后,操作人员便会在语音提示电路的提示下输入密码,选择通道,设定各种数值,执行开机、挂机等操作,语音电路采用美国TI公司的语音录放芯片ISD4004。内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作指令可通过串行通信接口（SPI或Microwire）送入,芯片采用多电平直接模拟量存储技术,每个采样值直接存贮在片内闪存中,因此能够非常真实,自然地再现语音、音乐、音调及效果声,避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为4.0,5.3,6.4,8.0KHz,频率越低,录放时间越长,而音质则有所下降,可以在断电情况下保存100年（典型值）,反复录音10万次,将需要提示的语音信息按段录入到芯片后,在CPU的控制下将录入的信息顺序由音频输出端输出,然后经音频功率放大器放大后输送到电话线路上,电路如图6所示。