基于a89c51单片机和m8870的远程多路智能控制器

基于a89c51单片机和m8870的远程多路智能控制器

随着现代电子技术、通信技术和计算机科学的创新和发展，电话网络在城市和农村地区分布开来，为人类社会的发展和生产带来了极大的便利。社会经济水平和人们生活水平的提高已经开始促使家庭自动化,各种智能家居产品也不断地进入了我们的家庭。其中遥控系统利用现代的科学技术去改善人类的生活,使人们的生活更加的舒适、方便。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。从而产生一种利用公共电话网的DTMF远程控制设计的构想,实现对家用设备远程遥控。DTMF(DualToneMulti-frequency)即双音多频。最先应用于拨号系统。有高频群和低频群组成,高低频群个包含4个频率。一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合信号,代表一个数字。DTMF信令有16个编码。双音多频信号(DTMF),电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令,通常由于发送被叫信号。本文主要是介绍基于该方式进行的远程遥控器的设计与研究。1控制电路的安装控制器主要完成的功能是对DTMP信号的解码,通过单片机对解码结果进行译码,再根据译码的结果发出相应的控制信号。通过对电话按键的操作来远程控制被控制对象。自行安装一个DTMF接受解码电路、BCD码—7段译码电路以及LED数码显示电路;但接受其接受到正确且无失真的DTMF信号时,经解码以及BCD码—7段译码和驱动,使LED显示器显示经长线谣传的信息(0、1、2、…、9)2硬件设计2.1远端控制控制操作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。电话线上所传输的是双音多频信号(DTMP信号),这里直接利用电话线传递DTMP信号来传递控制信息实现对远端控制对象的控制操作。本设计采用AT89C51作为中控CPU控制MT8870对电话按键的双音多频信号进行解码,来实现通过对电话按键的操作来控制远端的被控对象。控制系统接收由电话线传来的DTMP信号,由双音多频解码集成电路对电话键的双音多频信号进行解码,通过语音电路来播放提示音,如果密码正确操作者就可以根据语音就可以很方便地查询被控制对象的运行状态,操作电话按键就可以轻松改变被控对象的运行状态。单片机输出信号送给模拟摘挂机电路,模拟摘机。该系统主要设置了振铃检测电路、模拟摘挂机电路、MT8870双音多频解码译码电路和语音电路,原理图如图1所示2.2网络接口器:at29cu2004尽管各类单片机很多,但无论是从世界范围或是从全国范围来看,使用最为广泛的应属MCS-51单片机。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。基于这一事实,本设计应用最为广泛的MCS-51系列8位单片89C51为主芯片。2.3翻译代码cd4511采用译码器CD4511把这些二进制码转换成7段码并驱动一个7段数字显示器点亮。2.4高频和低频电路设计双音多频的拨号键盘是4乘4的矩阵,每一行代表一个低频,每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合。比如“1”相当于697和1209赫兹(HZ)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。2.5信号输出电路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,DTMP信号经过耦合隔离变压器耦合入MT8870输入脚。该DTMP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STD接AT89C51的INT0。当STD电平由低变高,经AT89C51检测后通过P1口总线接收有效拨号键值码。3程序流程框图构建软件程序是整个控制系统的核心部分。构建出程序设计的整体框架,包括主程序流程框图和子程序流程框图的构建、各功能模块之间的组合关系。程序整体结构清晰、简洁、流程合理,主程序尽可能简单明了,各种功能的实现应采用模块化、子程序化,以便于编制、阅读、连接、移植、修改和调试。2.1初始状态的设定负责应用系统整体的管理与协调,包括单片机资源的调配;初始参数的设定,如定义RB口、定义中断、置时间初值;系统各主要部分初始状态的管理等。构建主程序时应做到简单明了,对各种操作功能实现模块化管理,即尽可能多的采用子程序结构,方便分析与调试2.2密码接口程序控制器防止误操作设置密码保护功能。当控制中心通过拨打电话与控制器接通后,单片机输出信号给语音电路播放密码提示语音。控制者可以通过按键输入密码。在密码接受程序中需完成下述几个任务:接受8个DTMF信号;置超时标志(BSFFLAG,1);检测STD有效信号;判断是否为“*”,不是则跳过,是“*”,重新输入;判断是否超时。2.3振铃检测和模拟摘挂机程序根据软件设定的振铃呼叫次数,在指定的时间内进行检测比较。当到达设定值时,启动摘机,接通电话,播放语音提示。2.4位移控制码长对位根据所要控制的命令,选择相应的通道后,将遥控控制码从电可擦除只读存储器中取出送入移位缓冲区,判断是否需要引导码。然后移位遥控控制码,当移位为“1”时,先使P1.4为高电平,时间间隔为t0,然后再使P1.4为低电平,时间间隔为t1。根据遥控控制码的长短来确定发送多少个“0”和“1”;由控制码和地址码来决定何时发出“0”和“1”。4dtmp技术DTMF远程控制装置是以AT89C51为单片机作为控制核心,MT8870为DTMF信号接收电路,在系统程序控制下实现功能,它由电话振铃检测模块,电话自动摘机、挂机控制电路和阻抗匹配电路,DTMF译码模块,语音存储模块和功放模块,以及微处理器控制和驱动电路模块六大部分组成。利用DTMP技术是实现远程遥控的软硬件关键技术。其电路具有实现简单、成本低、可靠性高的特点。与相关软件配合还可以实现双向呼叫通信,可适用于多种远程通信场合。它比起这一些的常规的遥控方式显示出了一定不可比拟优越性。它不需占用了一定的频率资源,也不会造成电