基于DTMF的智能电话控制器

作者：西安工业学院 谭宝成 王 鹏 来源：《单片机与嵌入式系统应用》 摘要：介绍一种基于dtmf（双音多频）信号和rs485的远程智能控制器。它具有振铃检测和模拟摘机、dtmf信号解调、红外遥控编码自举学习和发射多路红外遥控信号的功能。本文对该控制器的组成、硬件配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能进行了详细论述。该控制器在远程控制的数据终端系统中使用后，证明其方便、可靠和有实用价值。 关键词：dtmf rs485 红外遥控 mt8870 1 概述 随着工业自动化水平的进一步提高，在许多无人看守的工业现场，希望能够对设备进行远程的控制和监测，以及对远程数据终端进行设置和数据采集。电话的逐渐普及使得在工业现场安装电话成为可能。根据这种情况，我们设计并制作了一种基于dtmf（dual tone multiple frequency）的多路电话控制器，只要将电话控制器并接在工业现场的电话线上，就可以通过它随着时随地用电话对设备进行开关控制、数据采集、远程设置等[1]。另外，社会经济水平的不断提高已经开始促使家庭自动化，人们希望能够随时随地对家庭安全实行远程监控以及对家电实行远程控制。由于电话线路是全国联网的，所以遥控距离可以跨省市。该控制器采用单片机和语音芯片，可利用语音对于不同操作进行提示并可反馈受控方状态的信息。 2 控制的组成及原理 2.1 控制器的工作原理 整机电路如图1所示，包括：振铃检测与模拟摘机电路，由mt8870等组成的解码电路，红外生成发射电路、八路开关量输入和八路开关量输出控制电路，语音控制和录放电路，由ds12887组成的时钟电路，rs232或rs485串行通信电路，外加键盘和液晶显示构成的红外信号自学习电路。 该控制器的工作原理：当需要远程控制时，拨打相应的电话号码，振铃检测电路检测铃流信号。振铃次数达到5次后（次数可以通过软件任意设定），单片机89c51控制实现电路自动摘机，并启动语音电路发出提示输入密码。密码经接收电路接收并输入到单片机中进行核对，核对正确则提示输入控制命令键，单片机对命令进行分析判断，并根据命令要求完成相应的操作。当输入“*”键后，自动实现电话挂机，从而完成一次远程控制。摘机的30s内若不输入命令或密码，电路会自动挂机；同样，若输入按键超过8个键也自动挂机。 该控制器还可以通过rs485串行通信电路实现远程信息采集，控制若干开关量和具有红外遥控功能的设备；还可通过远程电话或计算机设置定时开机或关机等功能。 2.2 硬件电路组成 2.2.1 振铃检测、摘机电路 振铃检测电路是由光耦t521-1和74ls123构成的。当有电话呼入时，25hz、90v振铃信号由整流后光电隔离输出脉冲信号。该脉冲输入到74ls123中，74ls123将小脉冲整形成大方波信号，送入单片机中计数。当计数达到设定次数时，单片机控制输出高电平，使三极管导通，从而继电器吸合，完成模拟摘机动作。由于语音信号和双音频信号电压远低于振铃信号电压，因此该电路不会引起误判。振铃检测、摘机电路如图2所示。 2.2.2 双音多频解调电路 mt8870是dtmf信号接收处理的专用芯片，其功能是将接收到的dtma信号解码为4位二制码，由q1～q4直接输出。模拟摘机以后，双音多频信号经过耦合隔离变压器耦合入mt8870输入脚。该双音频信号先经mt8870内部的拨号音滤波器滤除拨号音信号后，再经前置放大器送入双音频滤波器，将双音频信号按高、低频信号分开，又经高、低频滤波器、幅度检测器送入译码电路，最后从mt8870的数据输出端输出相应的编码。为了获取有效的数据，mt8870的st