基于DTMF的智能電話控制器

作者：西安工業(yè)學(xué)院 譚寶成 王 鵬 來源：《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》 摘要：介紹一種基于dtmf（雙音多頻）信號和rs485的遠程智能控制器。它具有振鈴檢測和模擬摘機、dtmf信號解調(diào)、紅外遙控編碼自舉學(xué)習(xí)和發(fā)射多路紅外遙控信號的功能。本文對該控制器的組成、硬件配置、軟件設(shè)計、工作原理、功能以及技術(shù)性能進行了詳細論述。該控制器在遠程控制的數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)中使用后，證明其方便、可靠和有實用價值。 關(guān)鍵詞：dtmf rs485 紅外遙控 mt8870 1 概述 隨著工業(yè)自動化水平的進一步提高，在許多無人看守的工業(yè)現(xiàn)場，希望能夠?qū)υO(shè)備進行遠程的控制和監(jiān)測，以及對遠程數(shù)據(jù)終端進行設(shè)置和數(shù)據(jù)采集。電話的逐漸普及使得在工業(yè)現(xiàn)場安裝電話成為可能。根據(jù)這種情況，我們設(shè)計并制作了一種基于dtmf（dual tone multiple frequency）的多路電話控制器，只要將電話控制器并接在工業(yè)現(xiàn)場的電話線上，就可以通過它隨著時隨地用電話對設(shè)備進行開關(guān)控制、數(shù)據(jù)采集、遠程設(shè)置等[1]。另外，社會經(jīng)濟水平的不斷提高已經(jīng)開始促使家庭自動化，人們希望能夠隨時隨地對家庭安全實行遠程監(jiān)控以及對家電實行遠程控制。由于電話線路是全國聯(lián)網(wǎng)的，所以遙控距離可以跨省市。該控制器采用單片機和語音芯片，可利用語音對于不同操作進行提示并可反饋受控方狀態(tài)的信息。 2 控制的組成及原理 2.1 控制器的工作原理 整機電路如圖1所示，包括：振鈴檢測與模擬摘機電路，由mt8870等組成的解碼電路，紅外生成發(fā)射電路、八路開關(guān)量輸入和八路開關(guān)量輸出控制電路，語音控制和錄放電路，由ds12887組成的時鐘電路，rs232或rs485串行通信電路，外加鍵盤和液晶顯示構(gòu)成的紅外信號自學(xué)習(xí)電路。 該控制器的工作原理：當(dāng)需要遠程控制時，撥打相應(yīng)的電話號碼，振鈴檢測電路檢測鈴流信號。振鈴次數(shù)達到5次后（次數(shù)可以通過軟件任意設(shè)定），單片機89c51控制實現(xiàn)電路自動摘機，并啟動語音電路發(fā)出提示輸入密碼。密碼經(jīng)接收電路接收并輸入到單片機中進行核對，核對正確則提示輸入控制命令鍵，單片機對命令進行分析判斷，并根據(jù)命令要求完成相應(yīng)的操作。當(dāng)輸入“*”鍵后，自動實現(xiàn)電話掛機，從而完成一次遠程控制。摘機的30s內(nèi)若不輸入命令或密碼，電路會自動掛機；同樣，若輸入按鍵超過8個鍵也自動掛機。 該控制器還可以通過rs485串行通信電路實現(xiàn)遠程信息采集，控制若干開關(guān)量和具有紅外遙控功能的設(shè)備；還可通過遠程電話或計算機設(shè)置定時開機或關(guān)機等功能。 2.2 硬件電路組成 2.2.1 振鈴檢測、摘機電路 振鈴檢測電路是由光耦t521-1和74ls123構(gòu)成的。當(dāng)有電話呼入時，25hz、90v振鈴信號由整流后光電隔離輸出脈沖信號。該脈沖輸入到74ls123中，74ls123將小脈沖整形成大方波信號，送入單片機中計數(shù)。當(dāng)計數(shù)達到設(shè)定次數(shù)時，單片機控制輸出高電平，使三極管導(dǎo)通，從而繼電器吸合，完成模擬摘機動作。由于語音信號和雙音頻信號電壓遠低于振鈴信號電壓，因此該電路不會引起誤判。振鈴檢測、摘機電路如圖2所示。 2.2.2 雙音多頻解調(diào)電路 mt8870是dtmf信號接收處理的專用芯片，其功能是將接收到的dtma信號解碼為4位二制碼，由q1～q4直接輸出。模擬摘機以后，雙音多頻信號經(jīng)過耦合隔離變壓器耦合入mt8870輸入腳。該雙音頻信號先經(jīng)mt8870內(nèi)部的撥號音濾波器濾除撥號音信號后，再經(jīng)前置放大器送入雙音頻濾波器，將雙音頻信號按高、低頻信號分開，又經(jīng)高、低頻濾波器、幅度檢測器送入譯碼電路，最后從mt8870的數(shù)據(jù)輸出端輸出相應(yīng)的編碼。為了獲取有效的數(shù)據(jù)，mt8870的st