基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)基于單片機(jī)的家電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 緒論隨著新型科技電子產(chǎn)品日益發(fā)達(dá)和人們生活水平的不斷提高,受到潛移默化的影響,人們對(duì)生活質(zhì)量以及家居環(huán)境的要求也在與日俱增,人們開(kāi)始追求家庭生活現(xiàn)代換,舒適化,以及安全性等問(wèn)題,特別是家電的選擇和使用上,智能家居的出現(xiàn)正好滿(mǎn)足了人們的需求。隨著電話(huà)通信網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),利用電話(huà)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制已經(jīng)在智能小區(qū)的管理中得到了廣泛的應(yīng)用,而移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展剛好為家電的遠(yuǎn)程控制奠定了基礎(chǔ)。本文介紹了一種電話(huà)遠(yuǎn)程控制技術(shù)。本系統(tǒng)采用單片機(jī)控制家用電器的遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程電話(huà),用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)、電話(huà)到家用電器(如太陽(yáng)能、冰箱)遠(yuǎn)程

2、控制其工作狀態(tài),以滿(mǎn)足用戶(hù)需求為各種各樣的家用電器,不僅如此,用戶(hù)也可以根據(jù)你的需求和基于住宅需求不同的家用電器控制,達(dá)到了用戶(hù)自己的家庭住宅最好的國(guó)家規(guī)定。本次作品所使用到元器件都選擇性?xún)r(jià)比較高的,這就可以在節(jié)約電器成本的前提下創(chuàng)造出更大的利用價(jià)值。智能家居的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在它不受時(shí)間和空間的限制,這就可以為人們節(jié)約大量的時(shí)間。不僅如此,我們也可以在各路終端接上傳感器從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的監(jiān)聽(tīng),這就達(dá)到了一個(gè)對(duì)家居電器進(jìn)行安全性的監(jiān)護(hù)作用,也避免了很多不必要的麻煩。遠(yuǎn)程監(jiān)控還可以應(yīng)用到企業(yè)的自動(dòng)化控制的系統(tǒng)領(lǐng)域中去,可以為企業(yè)節(jié)約很多的資本,也可以應(yīng)用到家庭醫(yī)療保健中,不僅降低了醫(yī)療保健成本,而

3、且還有益于身心更加健康,我們把測(cè)量的結(jié)果直接傳給醫(yī)生,可以省去去醫(yī)院排隊(duì)等候的麻煩,也可以應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)家庭教育,幫助學(xué)生能夠更好的學(xué)習(xí)。第二章 遠(yuǎn)程控制的內(nèi)容有了這些智能家用電器,我們不難建造一個(gè)擁有智能家居的環(huán)境,有了智能家居,我們就可以節(jié)約大量的時(shí)間做更多的事情。例如,我們可以在回家的路上可以提前打開(kāi)家里的電飯煲,把空調(diào)打開(kāi)調(diào)到合適的溫度,這樣回家以后我們就可以舒適地吃上香噴噴的米飯了,但是,這在以前是不可能實(shí)現(xiàn)的。就目前而言,我們大多數(shù)家庭使用的還是傳統(tǒng)的家用電器,本次課題主要設(shè)計(jì)了一款利用單片機(jī)控制家用電器的原理進(jìn)行遠(yuǎn)程的電話(huà)控制系統(tǒng)。2.1 智能家用電器主要的特點(diǎn)一、網(wǎng)絡(luò)化功能:將智能

4、家電通過(guò)家庭局域網(wǎng)連接到一起,然后同互聯(lián)網(wǎng)相連,以實(shí)現(xiàn)信息的共享。二、智能化:智能家電利用傳感器來(lái)感知周?chē)沫h(huán)境,然后根據(jù)環(huán)境的不同自動(dòng)改變參數(shù)。三、開(kāi)放性:兼容性。生產(chǎn)智能家電平臺(tái)具有相同的開(kāi)放和兼容標(biāo)準(zhǔn)。四、節(jié)能化:智能家電可以根據(jù)周?chē)h(huán)境自動(dòng)調(diào)整自己的工作狀態(tài)。五易用性:由于復(fù)雜的控制操作步驟在內(nèi)部控制器嵌上,所以用戶(hù)只需了解簡(jiǎn)單的外部操作步驟即可。2.2 智能家電具備的基本功能一、通信功能。二、消費(fèi)電子產(chǎn)品的智能控制。三、交互式智能控制。四、安防控制功能。五、健康與醫(yī)療功能。一般來(lái)說(shuō),主要功能的家庭智能控制系統(tǒng)集中在家庭安全報(bào)警、電話(huà)遠(yuǎn)程控制等。組網(wǎng)方式主要分為兩大類(lèi),其中包括有線(xiàn)組網(wǎng)

5、和無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)。有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)家庭電話(huà)線(xiàn)路控制電路主要用于網(wǎng)絡(luò),雖然設(shè)備成本較少,但布線(xiàn)成本高,維護(hù)困難在未來(lái)也更大;無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的主要技術(shù)有家庭電話(huà)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等,但移動(dòng)性強(qiáng),設(shè)備容易,維護(hù)簡(jiǎn)單。第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理3.1 總體設(shè)計(jì)原理電話(huà)主要由單片機(jī)智能遠(yuǎn)程控制構(gòu)成中央處理單元,主要的信息處理,以及各種控制信號(hào)接收外部操作指令形式,記錄各種信息在同一時(shí)間,然后控制不同用戶(hù)需求的設(shè)備狀態(tài)。接口電路的作用是提供單片機(jī)與外圍電話(huà)的接口。其中主要包括鈴流檢測(cè)電路、摘掛機(jī)控制電路、DTMF雙音多頻解碼電路,以及語(yǔ)音提示電路。系統(tǒng)組成框圖如圖3-1所示。圖3-1在控制系統(tǒng)中,語(yǔ)音提示電路將會(huì)受到AT

6、89C51單片機(jī)的控制產(chǎn)生相應(yīng)的提示信息,通過(guò)反饋電路將有用的信息反饋至電話(huà)外線(xiàn),這樣操作者能夠了解受控方的工作狀態(tài),以便采取相應(yīng)的措施解決。由于用戶(hù)的需求不同,我們可以根據(jù)不同的用戶(hù)需求進(jìn)行不同設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)提供兩種操作方式:第一種是直接操作方式,操作者在異地?fù)芡ㄟB接本裝置的外線(xiàn)電話(huà),電話(huà)機(jī)通過(guò)交換機(jī)發(fā)送振鈴信號(hào)到外圍電路上,接收到的振鈴信號(hào)送到中央處理單元,如果檢測(cè)到響鈴五次后扔無(wú)人接聽(tīng),摘掛機(jī)電路進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)行摘掛環(huán)節(jié),然后密碼檢測(cè),當(dāng)且僅當(dāng)輸入正確密碼后才可以選擇控制電器,完成后將給出提示,然后自動(dòng)返回;二是間接的方式,一旦報(bào)警信號(hào)被檢測(cè)到中央處理單元,摘機(jī)信號(hào)送入DTMF解碼電路、解碼電

7、路在解碼,解碼后的信息將被發(fā)送到單片機(jī)I/O輸入端口,然后單片機(jī)讀取二進(jìn)制信號(hào)與默認(rèn)密碼,如果兩個(gè)都是一樣的,用戶(hù)可以發(fā)送進(jìn)一步的相關(guān)操作。電話(huà)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)主要控制部分是單片機(jī),用戶(hù)發(fā)出指令解碼后的內(nèi)容將送入單片機(jī)的接口,記錄各種信息,并對(duì)各種信息進(jìn)行處理,發(fā)出不同的控制指令。本次對(duì)家電遠(yuǎn)程控制主要核心單元是AT89C51單片機(jī)。其引腳如圖3-2所示。圖3-2AT89C51單片機(jī)一共有40只引腳,它們的功能可大致分為4類(lèi):一、電源引腳1.VCC:接+5V的工作電源;2.VSS:接地端;二、時(shí)鐘引腳1.XTAL1:作為時(shí)鐘發(fā)生器電路和片內(nèi)振蕩器反向放大器的輸入端;2.XTAL2:作為片內(nèi)振蕩器反

8、向放大器的輸出端;三、控制引腳四I/O口引腳在AT89C51單片機(jī)中,一共有4個(gè)8位并行的雙向I/O口,它們分別是P0、P1、P2、P3。1.P1口僅做I/O口使用,并且其內(nèi)部有上拉電阻。2.P3口有一些特殊功能,即第二功能,其定義如表3-3所示。 表3-3 3.2 硬件模塊分析為了完成對(duì)家電進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的設(shè)計(jì)要求,我們采用模塊化對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)所用到的核心單元主要是AT89C51單片機(jī),通過(guò)電話(huà)網(wǎng)絡(luò)將DTMF解碼后的信息送到單片機(jī),單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制動(dòng)作,進(jìn)而達(dá)到電話(huà)遠(yuǎn)程控制智能家電的功能。硬件系統(tǒng)框圖如圖3-4所示:圖3-4單片機(jī):進(jìn)行密碼校對(duì)、提供有用的信息給解碼器,控制不同的

9、數(shù)據(jù)輸出。DTMF解碼電路:將相應(yīng)的解碼DTMF信號(hào)發(fā)送的單片機(jī),單片機(jī)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的A,B,C,D,0-9表示二進(jìn)制數(shù)。模擬摘掛機(jī)電路:實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī)的作用。電話(huà)接口電路:主要作用是與電話(huà)網(wǎng)絡(luò)連接的端口,包含振鈴檢測(cè)電路等。輸出電路:作為控制器的輸出端,還可以對(duì)模擬摘掛機(jī)電路進(jìn)行電話(huà)摘機(jī)。控制電路:主要起到控制操作的平臺(tái)的作用,將電話(huà)輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)程控交換機(jī)傳送至中央處理器。3.3 軟件模塊分析系統(tǒng)軟件的部分主要分為兩種不同的工作狀態(tài),即普通工作狀態(tài)和電話(huà)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)工作狀態(tài)。電話(huà)遠(yuǎn)程控制狀態(tài)主要是遠(yuǎn)程電話(huà)輸入不同數(shù)字通過(guò)DTMF將解碼后的二進(jìn)制數(shù)送入I/O口,以便單片機(jī)控制家里的各種智能電

10、器。軟件部分操作系統(tǒng)主要由以下3個(gè)模塊組成:限時(shí)模塊:當(dāng)遠(yuǎn)程用后對(duì)家用電器發(fā)出了操作指令后,如果單片機(jī)不能自動(dòng)復(fù)位,那么下一次就不能發(fā)出別的指令。又或者單片機(jī)發(fā)出了錯(cuò)誤的操作指令,如果不對(duì)它進(jìn)行限時(shí)操作,單片機(jī)發(fā)出的錯(cuò)誤指令就會(huì)無(wú)限循環(huán)下去。密碼檢測(cè)模塊:當(dāng)我們到單片機(jī)的初始化,我們必須打開(kāi)一個(gè)單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)單元的密碼。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)遠(yuǎn)程控制單片機(jī)來(lái)控制家用電器,我們將用戶(hù)密碼寫(xiě)入單片機(jī)的另一個(gè)存儲(chǔ),然后減少使用單片機(jī)發(fā)送指令比較兩,如果等于繼續(xù)操作,然后停止操作。信號(hào)處理模塊:我們使用振鈴檢測(cè)電路不同信號(hào)計(jì)數(shù)、模擬接掛斷為了實(shí)現(xiàn)函數(shù)的自動(dòng)選擇掛。使用查表法,采用相應(yīng)的操作指示不同的信號(hào)。以上是部

11、分軟件操作的原理設(shè)計(jì),詳細(xì)的介紹我們將在后面一一表述。通過(guò)結(jié)合部分軟件和部分硬件的組合,我們幾乎達(dá)到了遠(yuǎn)程控制家用電器的目的。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分析4.1 軟件設(shè)計(jì)原理本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分是單片機(jī)AT89C51,我們針對(duì)要設(shè)計(jì)的智能家居環(huán)境,編寫(xiě)相應(yīng)的語(yǔ)言程序,而單片機(jī)所用到的語(yǔ)言主要是匯編語(yǔ)言,所以本次編寫(xiě)程序所用的語(yǔ)言是匯編語(yǔ)言。我們采用模塊換的設(shè)計(jì)理念,將要實(shí)現(xiàn)的功能逐一用不同的模塊實(shí)現(xiàn),其中軟件部分的模塊設(shè)計(jì)又主要可以分為:振鈴信號(hào)的檢測(cè)計(jì)數(shù)主要檢查響鈴的次數(shù)、控制摘掛機(jī)的模擬電路主要是對(duì)振鈴信號(hào)進(jìn)行一個(gè)模擬的摘掛過(guò)程、雙音多頻解碼電路主要是對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼、信號(hào)音提示電路則是對(duì)用戶(hù)

12、進(jìn)行一個(gè)提醒的作用、控制家用電器電路等。由于這個(gè)系統(tǒng)是由各個(gè)模塊結(jié)合而成,所以每個(gè)部分的功能對(duì)整個(gè)電路的設(shè)計(jì)都很重要,要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制家用電器,我們必須確保每一個(gè)模塊都能實(shí)現(xiàn)它的功能而且都能正常進(jìn)行工作,只有這樣,我們才能保證整個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行,我們才能夠?qū)崿F(xiàn)用戶(hù)遠(yuǎn)端控制智能家電的想法。并且當(dāng)MT8870芯片檢測(cè)到STD引腳有信號(hào)輸出時(shí),即STD引腳的信號(hào)由低到高的變化過(guò)程,將會(huì)提示用戶(hù)“請(qǐng)輸入密碼”,并將操作者輸入的密碼與用戶(hù)之前設(shè)定的密碼進(jìn)行比對(duì),如果兩個(gè)密碼一致,系統(tǒng)將會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下一步的語(yǔ)音提示,即“請(qǐng)輸入需要控制的智能電器號(hào)碼”,然后操作者在遠(yuǎn)端進(jìn)行一個(gè)需要控制的智能家電的號(hào)碼的輸入

13、,然后MT8870將會(huì)對(duì)接收到的電話(huà)按鍵的信息進(jìn)行解碼,并將解碼后的內(nèi)容直接發(fā)送給單片機(jī),單片機(jī)然后控制智能家電,也就是單片機(jī)將會(huì)對(duì)智能家電進(jìn)行相應(yīng)的處理,打開(kāi)或者關(guān)閉某一部分的功能。但是,但單片機(jī)檢測(cè)到用戶(hù)輸出的密碼與用戶(hù)之前在單片機(jī)中設(shè)定的密碼不一致時(shí),我們不會(huì)立馬關(guān)閉,系統(tǒng)將會(huì)提示用戶(hù)重新輸入新的密碼,如果輸入正確,和之前一樣,單片機(jī)將會(huì)繼續(xù)要求用戶(hù)輸入所要控制的智能家用電器,但是如果操作者連續(xù)3次都輸入錯(cuò)誤的密碼,系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)行自動(dòng)掛機(jī)的操作。定時(shí)中斷子程序,顧名思義,它是一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)的作用,在本次設(shè)計(jì)的課題中主要是完成對(duì)振鈴信號(hào)進(jìn)行一個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)的功能,我們要合理的設(shè)置它的每一次的計(jì)數(shù)時(shí)

14、間,振鈴信號(hào)每隔多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行一個(gè)響鈴,每次響鈴時(shí)間控制在多久,不同工作模式上不同的響鈴時(shí)間等等問(wèn)題,都是在這個(gè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn),它的作用不僅僅是這些,我們還要考慮用戶(hù)和智能家電之間的連接問(wèn)題,它們都是在這個(gè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn),因?yàn)檫h(yuǎn)端的用戶(hù)不能及時(shí)的了解家用電器處于何種工作狀態(tài),所以我們必須使用中斷子程序構(gòu)建一個(gè)雙方聯(lián)系的橋梁,也就是提供用戶(hù)對(duì)單片機(jī)處于何種狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)的工作,通過(guò)這樣一個(gè)橋梁,用戶(hù)就可以在遠(yuǎn)端了解家用電器處于何種狀態(tài)最佳,以及能夠及時(shí)地根據(jù)環(huán)境改變家用電器的各種狀態(tài)。密碼檢測(cè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)也是本次軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)值得注意的地方,而且也是整個(gè)操作系統(tǒng)中必不可缺的地方。操作者在遠(yuǎn)端對(duì)家用電器的控制主

15、要通過(guò)這一環(huán)節(jié),只有在用戶(hù)通過(guò)手機(jī)發(fā)出正確的密碼后,單片機(jī)才會(huì)提示用戶(hù)進(jìn)一步的操作,即要求用戶(hù)發(fā)出想要控制的智能家電號(hào)碼的指令,然后單片機(jī)接受指令并且分配工作,也就是對(duì)某種智能家電開(kāi)關(guān)狀態(tài)的控制,已達(dá)到用戶(hù)想要控制電器的狀態(tài)。最后,限時(shí)模塊的設(shè)計(jì)業(yè)比較重要,如果不采取限時(shí)模塊,當(dāng)單片機(jī)發(fā)出錯(cuò)誤的指令后,將會(huì)一直循環(huán)下去,這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間,而且還會(huì)干擾用戶(hù),也就造成了不必要的麻煩。而限時(shí)模塊的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)用戶(hù)的需求,方便用戶(hù)對(duì)智能家電的控制,而且也可以讓用戶(hù)合理的利用時(shí)間去做更多的事情。4.2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖本次系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)模塊:系統(tǒng)初始化、振鈴檢測(cè)計(jì)數(shù)、模擬摘掛機(jī)的摘、

16、掛機(jī)處理、雙音頻信號(hào)解碼以及分析處理、密碼比對(duì)環(huán)節(jié)、語(yǔ)音提示、以及遠(yuǎn)程控制家用電器等。如圖4-1所示:圖4-1第五章 系統(tǒng)的應(yīng)用5.1 系統(tǒng)的應(yīng)用前景自從我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái),電子生產(chǎn)行業(yè)以突飛猛進(jìn)的速度迅速的崛起。就中國(guó)的發(fā)展建設(shè)來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不僅僅是一個(gè)概念,它已經(jīng)正式地走入了我們的生活,變成了我們生活中必不可少的一部分,它有著廣闊的前景和蘊(yùn)含著巨大的市場(chǎng)潛力。其實(shí),從上世紀(jì)末智能家居進(jìn)入中國(guó)以來(lái),該行業(yè)應(yīng)經(jīng)在中國(guó)發(fā)展了數(shù)十年,已經(jīng)從一個(gè)枯燥的名詞變成身邊的各種安防系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、信息家電等,看似好像已經(jīng)在逐漸成熟,但是還沒(méi)有發(fā)展到一定的規(guī)模,似有閉門(mén)造車(chē)之嫌,其實(shí)內(nèi)部有不少的問(wèn)題,因而阻礙

17、了市場(chǎng)的進(jìn)一步的發(fā)展。目前智能家居在市場(chǎng)上存在的主要問(wèn)題有:缺乏規(guī)范的、統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);而且產(chǎn)品的核心技術(shù)有待突破;應(yīng)用模式也有待創(chuàng)新;產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性也有待進(jìn)一步的提高;最后,市場(chǎng)推廣力度也不夠。本次設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)裝置不僅性能穩(wěn)定、而且可靠性也很高。當(dāng)用戶(hù)在遠(yuǎn)端進(jìn)行撥號(hào)后,振鈴檢測(cè)電路對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行一個(gè)振鈴的提示,當(dāng)系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)響過(guò)后,單片機(jī)將會(huì)啟動(dòng)模擬摘機(jī)電路進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)摘機(jī)操作,摘機(jī)操作完成后,系統(tǒng)將會(huì)送出提示音信號(hào),提示用戶(hù)輸入密碼,當(dāng)用戶(hù)輸入密碼后,控制裝置將會(huì)利用雙音多頻解碼電路進(jìn)行相應(yīng)的解碼,單片機(jī)將解碼后的信息進(jìn)行讀取,并與之前設(shè)定的密碼進(jìn)行對(duì)比,一旦發(fā)

18、現(xiàn)密碼錯(cuò)誤,將會(huì)提示用戶(hù)重新輸入,超過(guò)3次密碼輸入錯(cuò)誤,系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行掛機(jī)操作;而密碼輸入正確,則進(jìn)入遠(yuǎn)程遙控狀態(tài)。還是利用雙音多頻解碼電路將用戶(hù)發(fā)出的按鍵命令進(jìn)行相應(yīng)的解碼,單片機(jī)讀取解碼后的信息,并根據(jù)用戶(hù)的操作命令執(zhí)行開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)等操作。而如果家里有人時(shí),只要在系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)(5次)之前接聽(tīng)電話(huà),系統(tǒng)就不會(huì)進(jìn)入遠(yuǎn)程電話(huà)遙控狀態(tài),通過(guò)這種智能化的設(shè)計(jì),不會(huì)影響到電話(huà)的正常使用。智能家電能夠讓用戶(hù)更加方便的管理家庭設(shè)備,例如,通過(guò)家庭觸摸、無(wú)線(xiàn)遙控器、電話(huà)、互聯(lián)網(wǎng)或者語(yǔ)音識(shí)別控制家用電器設(shè)備,也可以設(shè)定為場(chǎng)景操作模式,以便多個(gè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)工作;另外一方面,智能家居內(nèi)的各種設(shè)備能夠根據(jù)周?chē)h(huán)境的影

19、響自動(dòng)采取相應(yīng)的措施,很大程度上給用戶(hù)帶來(lái)了高效、便利、舒適與安全的居住環(huán)境。5.2 系統(tǒng)的使用說(shuō)明由于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,所以使用起來(lái)非常方便,下面簡(jiǎn)單介紹以下本次系統(tǒng)的使用方法:首先用戶(hù)在電話(huà)線(xiàn)的兩端并聯(lián)本裝置的信號(hào)線(xiàn),然后將本裝置電源線(xiàn)給插上,并且打開(kāi)電源的開(kāi)關(guān),本裝置就會(huì)自動(dòng)復(fù)位,然后進(jìn)行正常的工作狀態(tài)。一旦用戶(hù)從遠(yuǎn)端打來(lái)電話(huà),本裝置就會(huì)啟動(dòng)振鈴檢測(cè)電路進(jìn)行振鈴反應(yīng),同時(shí)中斷引腳開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)電話(huà)鈴聲想過(guò)5聲后,摘掛機(jī)模擬電路將進(jìn)行自動(dòng)摘機(jī)操作,然后將提示音“請(qǐng)輸入密碼”反饋給用戶(hù),如果用戶(hù)連續(xù)三次將密碼輸錯(cuò),將進(jìn)行自動(dòng)掛機(jī)的處理,而如果用戶(hù)在三次之內(nèi)就輸入了正確的密碼,我們就通過(guò)MT

20、8870芯片組成的電路進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的解碼,將解碼后的信息直接反饋給單片機(jī),并與之前設(shè)定的密碼進(jìn)行比對(duì),如果兩者一樣,單片機(jī)將進(jìn)行下一步的操作,即提示用戶(hù)對(duì)本裝置所連接的電器進(jìn)行一個(gè)選擇,單片機(jī)將根據(jù)用戶(hù)的需要對(duì)其進(jìn)行開(kāi)、關(guān)狀態(tài)的控制。當(dāng)然,用戶(hù)在一次“通話(huà)”中也可以同時(shí)控制多個(gè)電器,只需要將不同電器的控制序號(hào)逐個(gè)輸入即可。如果用戶(hù)控制完畢,只需要在手機(jī)上按一個(gè)“#”鍵,將信息反饋給本裝置然后自動(dòng)掛機(jī),也就是“操作完畢”。但是已經(jīng)開(kāi)啟的電器將會(huì)一直保持它的開(kāi)啟狀態(tài),除非人為的進(jìn)行關(guān)閉,否則,將要等到下一次的“通話(huà)”控制其進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。由于本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)不僅裝置使用起來(lái)簡(jiǎn)單,而且由于電路不是很復(fù)雜,所

21、以還很實(shí)惠,另外,如果我們想要更得多功能,還可以進(jìn)行接口的擴(kuò)展。另外,還有一些我們需要注意的地方。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的抗電磁干擾能力,我們可以采取以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):元器件在電路板上的布置也要合理的排列,因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)電路造成電磁干擾問(wèn)題。為了抗電磁干擾,首先連接各個(gè)元器件的銅膜線(xiàn)要盡量的短,另外,在布局上,我們要把模擬電路和數(shù)字電路和大功率器件分開(kāi),再把他們匯聚到電源和接地端,使它們之間的信號(hào)耦合度達(dá)到最小。第六章 小結(jié)本次課題的設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用了電子技術(shù)各方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),主要是為了單片機(jī)控制技術(shù)能夠融入到日常生活的過(guò)程中的應(yīng)用而進(jìn)行設(shè)計(jì)的,其突出亮點(diǎn)就是“智能化”。本次設(shè)計(jì)過(guò)程中主要用到了模擬電子技術(shù)

22、(模擬摘掛機(jī)),單片機(jī)的原理和各個(gè)接口的功能,以及雙音多頻解碼電路、語(yǔ)音提示電路、振鈴檢測(cè)電路和控制電路。為了能夠更好地研究本課題,在課題開(kāi)始之前,我對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)。由于本次課題研究涉及到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)較廣,技術(shù)要求也比較高,通過(guò)學(xué)習(xí)我更好地了解了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí),為以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在本次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,我們采用了一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且性能也比較可靠的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)它的部分軟件的功能,同時(shí)也采用了一些性?xún)r(jià)比較高的芯片來(lái)輔助完成其功能,經(jīng)過(guò)對(duì)相關(guān)的知識(shí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)后,初步制定了系統(tǒng)的總體實(shí)施方案,并且完成了軟件部分程序的編寫(xiě)。本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了AT89C51作為中央處理器,MT8870芯片作

23、為雙音解碼單元的核心部分,同時(shí)還采用了其他的一些元器件。本次設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足在任何無(wú)人堅(jiān)守環(huán)境下的的實(shí)際應(yīng)用,而且具有下面的優(yōu)點(diǎn):一、系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便并且可以靈活使用。既可以最為獨(dú)立單元使用,也可以作為嵌入式應(yīng)用。二、我們利用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)它的部分功能,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。三、可擴(kuò)展性強(qiáng),根據(jù)用戶(hù)自己的要求,我們可以通過(guò)拓展接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能,已達(dá)到多功能化的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,這次設(shè)計(jì)過(guò)程中也有很多不足的地方,首先,在硬件電路上,電路板的可靠性還沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,所以會(huì)產(chǎn)生一些電磁干擾。另外,在降噪方面元器件還存在一些缺陷,故而沒(méi)能很好地降噪。而在軟件方面,由于本人對(duì)匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程存在

24、不足,所以有些功能尚存在一定的缺陷。主要是本人對(duì)系統(tǒng)知識(shí)掌握的不夠全面,還有就是實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)尚且不足,所以整個(gè)系統(tǒng)還有很多地方需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善,可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):一、對(duì)軟件部分的編程進(jìn)一步的完善,使系統(tǒng)的功能更加穩(wěn)定和可靠。二、進(jìn)一步優(yōu)化單片機(jī)的端口分配問(wèn)題,以便整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行更加協(xié)調(diào)。三、通過(guò)完善系統(tǒng)對(duì)外擴(kuò)展的端口,從而增強(qiáng)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。后 記本次設(shè)計(jì)主要分為兩大部分:第一是硬件電路設(shè)計(jì);第二是軟件部分設(shè)計(jì),即用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的單片機(jī)程序。硬件電路設(shè)計(jì)方面為了使設(shè)計(jì)思路和條理更清晰明了,我把整個(gè)硬件電路分成四個(gè)部分進(jìn)行了剖析,首先是振鈴檢測(cè)電路;其次是摘掛機(jī)控制電路;再其次是雙音頻DTMF解碼電路;最后是家用電器控制電路。軟件設(shè)計(jì)部分則是按照程序設(shè)計(jì)流程圖中的流程一步步的編寫(xiě)程序,設(shè)計(jì)本遙控裝臵的控制程序的主要工作是對(duì)電話(huà)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)以及接收用戶(hù)指令控制家用電器的工作。系統(tǒng)程序主要包括管理監(jiān)控主程序和定時(shí)中斷子程序。設(shè)計(jì)中技術(shù)要求很高,特別是硬件電路的實(shí)際制作和匯編程序的調(diào)試。該裝臵在調(diào)試過(guò)程中需要連入電話(huà)網(wǎng),所以在調(diào)試過(guò)程中遇到的困難很多難度也很大。本設(shè)計(jì)的目的是希望通過(guò)對(duì)電話(huà)遠(yuǎn)程控制的研究使這一技術(shù)能早日應(yīng)用于老百姓的日常生活中。本設(shè)計(jì)在很大程度上也只是從

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