基于DTMF的家庭自动化系统电路

一般来说，我们家里使用的电器都是借助于开关来控制的。如今，你可以看到许多技术被用于家庭自动化项目中。这篇文章介绍了使用DTMF技术控制家用电器。

DTMF是Dual Tone Multi Frequency的首字母缩写。所以，想想看，当你打电话给客户服务时，他们会要求你按1、2或任何其他数字。当你从你的手机上按下一个数字时，就会发生一个特殊的动作。所有这些都是由于DTMF。当你的手机键盘上的一个按钮被按下时，它将产生两个频率的音。这些音调被称为行频和列频。

DTMF

一般来说，行频是低频，列频是高频。这些用于DTMF的频率是以这样的方式选择的，即它们与其他频率没有谐波关系，所以它们不会产生相同的音调。柱状频率比行状频率稍大，以补偿语音音频系统的高频滚落。

我们已经知道，在键盘上按下的每个按钮都会产生与其他按钮不同的音调。现在我们应该将这些音调用于我们的电器。所以这个DTMF编码器就出现在手机中。键盘的输出可以通过DTMF解码器IC HT9107B转换为数字形式。该芯片与MCU的接口显示如下。

DTMF控制的家用电器电路原理：

该电路的主要原理是利用DTMF技术控制家电，如电灯和风扇。DTMF编码器存在于你的手机中，解码器是HT9107B IC。手机插孔与1nf电容相连。手机插孔由两根线组成（红色和黑色）。红线连接到解码器IC，黑线接地。当手机上的按钮被按下时，会产生一个音调，由解码器IC解码，并将其发送到ATMEGA8控制器。然后，控制器检查输入，并根据写给它的代码产生输出。

DTMF控制的家庭自动化系统电路图：

电路元件：

这个电路主要由以下部分组成。

ATmega8单片机U1

HT9107B集成电路

继电器

交流负载

电阻器 - R1、R2和R3

电容 - C1、C2、C3和C4

水晶振荡器 X1

DTMF控制的家用电器的电路设计：

解码器IC包括一个内置的运算放大器。运算放大器的输出被赋予预滤波器以分离低频和高频。然后通过频率和代码检测器电路，这样4位二进制代码被锁定。

来自手机的音调通过串联的电阻（100千欧）和电容（1nf）被送到运算放大器。DTMF IC的针脚1，即非反相针脚与针脚4，即Vref相连。3号引脚是运算放大器的输出，通过100千欧的电阻反馈到2号引脚。7号和8号引脚与频率为3.579545MHz的晶体振荡器相连。15号引脚是数据有效引脚，当检测到DTMF音时，它变成高电平，否则保持低电平。从频率检测到信号数字化的过程是由EST、RT/GT和电阻（10k）、电容组成的转向电路完成的。引脚11至14产生解码后的输出。

DTMF IC的输出引脚（即11-14）与控制器的PB0-PB3引脚相连。控制器的输出引脚，即PD0和PD1连接到继电器。继电器输出连接到交流源，即灯或风扇。

继电器作为一个开关。它与电路的不同部分产生隔离。在我们的项目中，它被用来切换交流负载，使用5v，这是控制器的最大电压。这里使用的继电器是磁性继电器。

如何操作该电路？

当电路通电时，控制器不断检查输入。当手机键盘上的'1'被按下时，解码器IC对音调进行解码并产生1（0001），它被交给微控制器，反过来在PD0引脚产生高输出。PD0被连接到继电器。继电器用于开关电路，因此风扇是打开的。同样地，如果收到的输入是2，风扇就会关闭。如果收到的输入是3，灯被打开，如果是4，灯被关闭。

DTMF控制的家庭自动化系统电路的优点：

人们可以从任何地方控制家用电器。

当我们忘记关闭电灯和风扇而外出时，它可以减少电力的浪费。

与GSM等其他技术相比，它的成本非常低。

DTMF控制的家用电器的局限性：

没有安全性。任何人都可以通过呼叫连接到模块的手机来控制家电。

家电的数量是有限的，因为我们的手机只能产生16个音调。