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用单片机实现电话远程控制家用电器

  • 简介:(毕业论文 页数:35字数:16897)摘 要: 本文设计的是一种基于AT89C51单片机的远程电话控制系统。控制系统是以单片机AT89C51为核心、基于电话网络开发的家用智能电话控制电器。利用电话网传输数字和语音信息,远程控制部分接收电话网发送来的DTMF信号,对其...
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(毕业论文   页数:35字数:16897)摘 要: 本文设计的是一种基于AT89C51单片机的远程电话控制系统。控制系统是以单片机AT89C51为核心、基于电话网络开发的家用智能电话控制电器。利用电话网传输数字和语音信息,远程控制部分接收电话网发送来的DTMF信号,对其进行解码,解码后由中央处理器AT89C51根据解码信息控制家用电器;本系统设计实用,功能灵活多样,可靠性高,操作方便,可以广泛地应用于家庭或者其它场所的智能控制。电话远程控制不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源, 还可避免电磁污染。通过基于语音处理技术及DTMF解码技术的远程控制系统, 运用语音识别技术, 以及语音命令通过电话网络来控制家用电器的开与关, 从而实现智能住宅中电器远程可控化。该系统通过嵌入式的智能语音提示, 突出的语音提示功能和密码控制系统, 可使操作者根据各种提示音及时了解受控对象的有关信息。系统可实现通过发出语音命令用电话远程控制多个家电, 用户可以查询家电状态, 提供密码功能, 只有输入正确的密码才能控制家电, 从而提高了安全性。

关键词:单片机;远程电话控制系统;双音解码


Abstract
The article designed the remote telephone control system which based on microcontroller AT89C51. Basing on the telephone net, the system which uses the core controller Single-chip microcomputer AT89C51 realizes long-distance control household appliances . The telephone control system, which uses the telephone net convert and voice information receives DTMF code from the telephone net, and interpret the code, the core controller AT89C51 controls the state of household appliances responded to the interpretation. This system is practical, and the function is flexible, and the operation is convenient with high reliability, which can be used extensive in various kinds of control equipment to home and others field. Long distance control of telephone does not require special wires distribution and does not take up wireless frequency resources. Electro magnetic pollution can thus be avoided. The designing of a system of long-distance control based on sound processing technology and DTMF decoding technology is presented in this paper. By using sound commands of sound recognition technology, this system realizes its control of household electrical appliances through telephone networks and so realizes the intelligently control of them in residence. The embedded and intelligent sound indication, its outstanding sound function of prompt and its code control system enable the operators to timely obtain the relative information of the controlled objects through indicated sounds. The system can use telephone to control many household electrical appliances in long distance through uttering sound commands and provides the code safeguard function. Only through inputting the correct password to control them, the users can control the condition of household electrical equipment, So the system security can be improved.

KEY WORDS: single-chip; telephone remote control system; DTMF


目 录
第一章 绪 论 1
1.1本课题研究的主要内容 1
1.2单片机远程控制 1
1.3系统设计可行性分析 2
1.4本文的研究内容 3
第二章 硬件电路设计 4
2.1 总体设计与单片机的选择 4
2.1.1系统总体设计分析 4
2.1.2 AT89C51单片机 5
2.2 振铃检测电路 6
2.3 模拟摘机电路 7
2.4 双音解码电路 8
2.5 语音提示电路 10
2.6 控制部分电路 12
第三章 软件设计 15
3.1设计思路及流程图 15
3.2软件分析 16
3.2.1语音提示模块 16
3.2.2模拟摘机与密码检测模块 18
3.2.3控制电器模块 20
3.2.4振铃记数 22
第四章 系统应用 23
4.1系统的应用前景 23
4.2.1工商业效益 23
4.2.2未来展望 24
4.2系统功能的扩展 24
结 论 27
参考文献 28
致 谢 29
附 录 30

第一章 绪 论
1.1本课题研究的主要内容

本课题主要研究单片机实现远程电话控制家用电器。系统以单片机AT89C51和双音多频解码集成电路MT8870为核心,通过电话线路遥控的远程电话控制系统。该系统实用、功能灵活多样,可以对被遥控对象的状态进行查询以及控制,可以广泛的应用于家用电器或者其它场所的各种控制设备。
当电话打入时,系统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,通过模拟控制实现自动摘机,通过语音提示电路对外发出信号,并提示用户依次输入用户的操作密码和操作指令。电路将从话机接受到的信号通过解码电路后,将得到的数字信号送入CPU进行分析,若用户密码输入有误,并且输入错误次数超过系统设定,系统将自动挂断电话;当密码正确时,系统将通过语音提示用户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去控制家用电器,完成用户所需的各项操作。
1.2单片机远程控制

随着通讯领域技术不断的发展,各种智能的自动化技术已成为人们日常生活中必不可少的一部分。尤其是单片机控制技术突飞猛进,让人们越来越认识到它的重要性。随着集成电路的迅速发展,使得单片机的应用小型化,一改从前的那种大型机、中型机为主的机器,使得单片机应用于模块很小的集成电路中,从而让单片机的应用得到更大的发挥。
互联网的技术大多数应用在商业领域的信息传递,但目前也开始越来越多地向工业控制领域发展。单片机以其体积小、功能强、灵活可靠而广泛应用于工业控制和电器产品中,远程控制是其重要的应用之一。现在,单片机也开始向互联网方向发展,以求实现远程控制。传统的实现单片机远程控制的方法一般是采用串行口RS232、RS485和CAN 总线等。如果将单片机串口与调制解调器连接,这样便可以与远程计算机进行通讯联系,形成一种新的远程控制方案。但这必须要考虑布线及通讯传输中的各种困难,同时还要顾及到单片机内部程序的实现等。因而,根据现场实际,开发一种既照顾现场情况又考虑远程通讯的新的单片机控制方案将具有重大的意义。
单片机采用远程电话控制可开拓单片机和互联网以及电话网络应用的新领域。它可以很容易地实现远程的模块控制以及状态监视控制。同时单片机采用浏览器进行监控也将给软件的编程带来极大的便利。其应用于家电行业,实现对家电的智能控制和远方控制,是信息家电要实现的主要目标,也是“三网”(电话网、电视网、互联网)合一的重要组成部分,是当今信息技术研究的热点之一,具有重要的经济效益和社会效益,且具有良好的应用前景,比如可以通过远程更改程序及远程单片机诊断实现新的控制功能,还可以与无线连接,实现单片机的移动控制以及构成信息家电等。
遥控技术是通过一定的手段对被控物体实施一定距离的控制,常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线和超声波遥控等。无线电遥控即是利用无线电信号对被控物体实施远距离控制。无线电遥控不可避免的需占用一定的无线电频率资源,造成电磁污染。常规的有线遥控需进行专门的布线,增加了投入。而红外线、超声波遥控则受距离所限。现有家庭远程遥控管理系统的设计与实现的遥控方式中,还有载波通信控制手段和基于无线寻呼的遥控方式。载波方式即通过电力线传递信息,该方式只能局限于同一变电所、同一变压器所辖范围内,因此也存在距离问题,应用范围有限。基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源,不需占用额外的频谱。而且,随着寻呼网的全国联网,其遥控的距离基本不受限制。但该方式的受控方动作滞后于控制方的操作,不具备嵌入式系统的实时性要求,而且不具备很高的可靠性。电话遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比,显示出一定的优越性,不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,避免了电磁污染。同时,由于电话线路各地联网,可以充分利用现有的电话网,因此遥控距离可跨省市,甚至跨越国家。电话属双工通信手段,因此,这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息,从而进行进一步的操作[1].
电话遥控这一课题目前已有涉足者,但是还只限于实验室阶段,因而距离实际应用,尤其是对于日常生活尚有一定的差距。目前,市面上出现的电话遥控系统大多是专用型的,典型代表是江苏春兰集团开发的“电话遥控空调”,但它并不能完全体现出电话遥控方式的双工通信特点。本设计计是针对这一点进行了设计,采取单片机智能控制,利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈,从而使操作者能够及时了解受控方信息,使产品达到交互式与智能化。本设计的各种电器接口、各项标准都严格遵循国家有关标准,为以后的产品化提供了良好的基础。
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