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基于PIC单片机的家用电器电话遥控装置

作者:时间:2012-02-21来源:网络收藏

随着社会的发展和人们生活水平的提高,越来越多的进入了人们的生活,这些给人们的生活带来了很多的方便和享受,同时随着在家庭中的普及,利用实现是家用电器未来的发展方向[1]。本文介绍一种。利用该,用户可以通过任意一部双音频电话(包括手机和固定电话)家中的电器。当用户要下班时,可以通过电话,提前打开空调、电饭锅,用户回到家里时,饭煮好了,房子里温度刚刚好。用户也可以通过电话随时开关、检查家里电器的使用情况等等。总之,电话通到哪里,用户就可以从哪里遥控家中的电器。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/172036.htm

1 遥控的工作原理

控制家用电器电话遥控装置的工作原理是:当有电话打入时,振铃电路检测到电话振铃信号,等待系统默认的振铃次数后,启动自动摘机电路实现摘机,并送出提示音信号,用户输入预先设定的密码,控制装置通过双音多频解码电路读取输入密码,与预设在控制装置中的密码进行对比验证,如果密码错误,系统自动挂机;密码正确,则进入遥控状态。该装置通过双音多频解码电路获得用户发出的命令,并根据用户的命令执行开机、关机、定时等操作;用户还可以进行工作状态查询、密码修改操作。系统还具有定时时间的倒记时显示及手动操作等功能。当人在默认的振铃次数之前接听电话,不进入电话遥控状态,因此不影响电话的正常通话使用。

2 遥控装置的硬件组成

家用电器电话遥控装置的硬件组成如图1所示。主要由电话振铃检测电路、电话自动摘机电路、双音多频解码电路、显示电路、输出控制电路、电源电路和组成。

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单片机是整个电话遥控系统的核心,系统所有电路都是在他的控制下工作,本装置采用的单片机是Microchip公司的16F84[2],他是RISC结构的CPU,采用精简指令集;内含1k×14 b E2PROM型程序存储器和64个8 b E2PROM 型数据寄存器;擦写次数可达100万次,数据保存时间大于40年;有13个可独立编程的双向I/O口,每个I/O口最大拉电流25 mA,最大灌电流20 mA;一个可带8位预分频器的8位定时器/计数器;具有自振式看门狗和程序保密位;PIC16F84采用CMOS工艺,功耗低,在5 V/4 MHz工作条件下,耗电小于2 mA,可以在2.0~6.0 V电压下工作。由于他内部含有64 b的E2PROM型数据存储器,所以可以用于在掉电状态下保存系统密码和原工作状态。

下面具体的介绍遥控装置中的各部分电路的原理和功能。

2.1 电话振铃检测电路

振铃检测电路如图2所示。二极管V1~V4有2种作用:

(1)将不确定的线路供电正负变为固定的正负输出;

(2)将交流的振铃信号变换为脉动直流以供检测。

当没有振铃信号时,线路上的供电电压为48 V(老式交换机为60 V),经二极管V1~V4整流后不足以使稳压管V5导通,振铃信号输出端电压接近0 V,当振铃信号到来时,线路上的90 V交流振铃信号经过二极管V1~V4整流变换成为峰值90 V的脉动直流电,其峰值足以击穿稳压管V5,经R1对C1充电,振铃输出端电压升高,CPU可以根据振铃信号的高低检测有无振铃。电路中稳压管V6限制振铃信号的幅度不超过CPU端口的允许电压,保护CPU。

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2.2 电话自动摘机电路

自动摘机电路如图3所示。当CPU检测到系统设定的振铃次数之后,送出摘机信号,驱动三极管V7导通,电阻R2接入电路,实现摘机。当CPU检测到正确的密码,并按照用户设定要求工作后;或者检测到密码错误,CPU取消摘机信号,三极管截止,系统挂机。

2.3 双音多频解码电路

解码电路是将用户所按电话的密码信号解码后送入单片机,单片机实现对家电的控制。双音多频解码电路如图4所示。系统采用常用的双音多频解码芯片MT8870[3],该芯片外围电路简单、功耗小、抗干扰能力强。由电话线送进来的双音多频(DTMF)信号经电容隔直后送到入MT8870,由MT8870内部放大后送入两级滤波器,第一级为拨号音滤波器,滤除350 Hz和440 Hz的信号,防止拨号音干扰电路正确解码,然后将信号送入高频群和低频群信号滤波器,取出高频音和低频音,送入数字计数电路解调出高频音和低频音的频率,当检测到正确的高频音和低频音信号后,解调出对应按键并将解调值锁存,置STD信号为高,输入到单片机中,单片机将TOE置高并通过Q1~Q4引脚读入指令代码。收到代表拨号值的4位数值后对信号进行处理。

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