用AT89C51实现电话远程控制家用电器

南京信息职业技术学院毕业设计论文作者薛亮学号*****T32 系部电子信息学院专业无线电技术题目基于单片机的家用电器远程遥控装置的设计与制作指导教师李光明评阅教师完成时间：2010年2月11日目录第1章绪论 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计要求及主要功能介绍 (5)1.3 MCS-51系列单片机简介 (7)第2章系统总体设计 (9)2.1 系统功能模块的划分 (9)2.2 系统原理框图 (9)2.3 系统软件主要特色 (10)第3章各模块详细设计 (12)3.1 振铃检测模块的设计 (12)3.2 双音多频模块的设计 (13)3.3 自动摘机及超时挂机模块的设计 (16)3.4 语音提示模块的设计 (17)3.5 密码设置模块的设计 (21)3.6 EEPROM及看门狗模块的设计 (23)3.7 继电器驱动模块的设计 (27)3.8 系统总程序的设计 (28)第4章系统的组装、调试和测试 (30)4.1 系统的组装、调试 (30)4.2 振铃检测及自动摘机功能的测试 (30)4.3 语音及双音多频功能的测试 (30)4.4 密码设置功能的测试 (30)4.5 EEPROM密码存储功能的测试 (31)4.6 继电器驱动、电器状态显示及语音提示功能的测试 (31)4.7 超时自动挂机功能的测试 (31)第5章系统方案总评 (32)结论 (33)致谢 (33)参考文献 (33)附录A 家用电器远程遥控装置的功能及使用 (35)1 家用电器远程遥控装置的功能 (35)2 家用电器远程遥控装置的使用方法 (36)图1 家用电器远程遥控装置原理图 (38)图2 家用电器远程遥控装置印制板图 (39)图3 家用电器远程遥控装置CPLD内部电气图 (40)表1 家用电器远程遥控装置元器件清单 (41)第1章绪论1.1 概述单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域，从最初的8位控制器到现在的16位、32位控制器都还有很大的发展和应用空间。

基于AT89C51单片机的多路开关量无线遥控电路设计无线遥控由于非接触、远距离操控、控制及时、安装成本和维护成本低等特点，使其在工业控制、航空航天、家电领域应用日益广泛。

市售现成遥控装置大多一对一控制，而且有空间、用途上的限制。

在实际应用中，如能实现多路开关量在不同环境下，不同时间需要上的远距离智能遥控，对节省人力资源、提高工作效率，显得十分重要。

本文介绍的是基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机的多路开关量无线遥控电路，其特点是：（１）可以用一台遥控器去控制最多２５６×４路开关量；（２）既可以实时控制也可以定时控制；（３）可以浏览各路最近控制状态；（４）无方向性，能隔墙隔物传送，抗干扰能力强，工作稳定可靠。

１工作原理概述本多路无线射频集中遥控电路系统由无线发射和无线接收两部分组成。

发射部分由键盘矩阵、密码设定、指令信号产生电路、编码电路、射频调制电路、功率放大发射电路组成，如图１所示。

首先由键盘选择要操作的工作点编号，根据所选择的工作点编号由程序调出该工作点密码，单片机Ｐ０口输出的密码信号和Ｐ１．０脚输出的指令信号经过编码电路混合编码成脉冲信号，由Ｐ１．３控制其输出，再经调制电路调制，最终由功率放大电路放大后发射。

利用单片机的记忆和定时等功能，实现工作点编号和密码一一对应，密码自动生成，定时操作和工作点状态查看等功能。

接收部分由无线射频接收电路、解码电路、驱动电路、执行电路组成。

当接收电路收到遥控器的编码信号时，它将信号经过解码电路后，分离出密码信号和指令信号，只有检测到密码信号与工作点密码一致时，解码电路才输出指令信号，最后经由晶体管放大，推动继电器，由继电器开关实现相应操作。

２发射电路系统构成无线发射电路系统如图１所示，采用ＡＴ８９Ｃ５１单片机作为键盘扫描、工作点编号输入、定时、指令信号输出的控制核心，ＡＴ８９Ｃ５１是一种带４Ｋ字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ＦＰＥＲＯＭ—ＦａｌｓｈＰｒｏｇｒａｍ－ｍａｂｌｅａｎｄＥｒａｓａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）的低电压，高性能ＣＭＯＳ８位微处理器。

51单片机毕业设计题目篇一：21、基于51单片机温湿度检测的设计1、设计要求1、采用51单片机（STC89C52RC）+LCD12864+SHT10设计。

2、湿度范围：0-100%RH 温度：0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警：高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。

4、3个按键实现温湿度上下限报警值的调节。

5、电脑USB供电6、采用C语言编程。

2、基于51单片机温湿度检测+数字钟的设计设计要求1、采用51单片机（STC89C52RC）+LCD12864+SHT10设计。

2、湿度范围：0-100%RH 温度：0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警：高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。

4、3个按键实现温湿度上下限报警值和数字钟时分秒的调节。

5、时分秒显示6、电脑USB供电7、采用C语言编程。

3、基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计1、设计要求1、采用51单片机（STC89C52RC）+LCD12864+SHT10+DS1302设计。

2、湿度范围：0-100%RH 温度：0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警：高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。

4、3个按键实现温湿度上下限报警值和电子万年历时分秒星期年月日的调节。

5、年、月、日、时、分、秒、星期、温度、湿度显示6、电脑USB供电7、采用C语言编程。

4、基于51单片机温湿度检测+数字电压表的设计1、设计要求1、采用51单片机（STC89C52RC）+LCD12864+SHT10+ADC0832设计。

2、湿度范围：0-100%RH 温度：0-100摄氏度3、4个发光二级管实现报警：高温报警、低温报警、高湿度报警、低湿度报警共8种报警状态。

4、3个按键实现温湿度上下限报警值的调节。

5、电压、温度、湿度显示。

6、电压范围直流0-5伏。

（另有0-220伏）7、电脑USB供电8、采用C语言编程。

智能无线防盗报警器的设计摘要：介绍一款功能三富、易于扩殿的家居智能电子系统，由AT89C51单片机控制电路、无线收发电路、DTMF（双音多频）电路、语音录放电路、电话接口电路等部分组成。

系统核心功能是防盗报警，由无线门磁探测盗情，通过带编码、解码芯片的无线身频模式块收发信号，进行现场报警，同时通过因定电电话线以DTMF方式自动反拨号，电话接通后向对方播放预先录制的报警信息。

系统还可自动接通户主打回的电话，利用DTMF解码远程电话按键信号，传送到单片机，对室内开关电路进行控制。

关键词：AT89C51；DTMF；防盗报警器；远程控制0 引言传统的有线防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音，内部没有控制器，易被破坏失效，安装、扩展也不方便。

本文设计的无线防盗报警器利用单片机控制，功能强大，并且易于扩展成多用途的智能家居系统。

1系统硬件电路1．1总体结构智能报警系统硬件总体结构如图1所示，主要包括中央控制器、发射接收模块、DTMF （双音多频）模块、语音模块、电话接口模块等。

图1 系统硬件总体结构框图1．2中央控制器选用AT89C51单片机，电路见图2。

P3.2（INT0）连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断0。

P2.1连接语音电路，实现语音的回放控制。

P2.3连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。

P1.0输出模拟远程控制。

P1.4连接报警蜂鸣器。

P0.0~P0.3分别与MT8888的D0~D3相连,用做数据总线。

P2. 0与MT8888的RS0相连,控制MT8888 内部寄存器的选择。

P2. 7与MT8888的CS控制MT8888的选通。

P3. 3(INT1)连接电话接口芯片的24脚,用来检测振铃。

P3. 6、P3. 7分别与MT8888的WR和RD相连,控制MT8888的读写操作。

图2中央控制器电路1. 3探测器及无线发射、接收电路探测器选用无线门磁,由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的干簧管)两部分组成。

AT89C51单片机电话遥控报警器电路的设计1 引言由于经济的快速发展，人们生活水平得到较大的提高，生活节奏也越来越快，为此家电遥控和家庭安全也为人们所需要和重视。

以AT89C51单片机为核心通过电话进行电器遥控和报警装置主要解决这些问题。

他的主要功能有：通过电话可以遥控16路电器通断，遥控路数可以根据需要进行扩展；可以实现电器调压调速控制，有密码设定，保密安全性好；有语言提示，避免盲目操作；可以取消已输入的操作命令；当单片机接收到家中天然气泄露、温度超限和失窃信号后会自动拨打预留电话并报告家中发生的情况。

2硬件电路设计总体电路设计思路是：电话遥控报警器与家用电话采用并联方式，当有振铃信号时单片机开始记数，前10次铃声内若有人接电话，则遥控报警器被屏蔽，不影响正常接听电话，若10次铃声后无人接听，约定遥控报警器自动模拟挂机，并发出提示音要求用户输入密码，允许3次输入错误，并有2次提示输入错误重新输入，若第3次输入错误则自动挂机。

密码输入确认无误后，发出提示音，提示用户输入要求执行任务的电器代码，代码为3位数字加“#”字确认，前2位数字为电器代号，范围为1～16（假定控制电器为16个），第3位数为调压调速的级数，范围为1～4（档数根据需要确定），若电器无调压调速，则第3位数无效。

若同一任务所输入的次数为偶数，表示取消任务。

若2次按键的时间间隔小于100mS，则第2次按键输入无效，以防止抖动。

若前次按键后10 s无按键输入，默认为无任务输入，自动挂机。

挂机后单片机把输入任务送对应输出口执行任务，并保持状态直到有新任务输入。

硬件电路主要包括震铃检测电路、模拟摘机和DTMF解调电路、调速电路、任务执行电路、3路传感器报警信号电路，以及语音电路部分。

硬件电路框图如图1所示。

2.1振铃检测电路电路如图2所示。

电话线振铃信号为25Hz，75～100 V。

因此不能直接与IC电路连接，同时为了防雷击，输入端用1 μF/160v电容进行隔离。

AT89C51单片机在远程控制器中的应用随着通讯产业的开展，机已经走进了千家万户，利用机进展远程控制的技术也日益用于生活中，本文设计了一种远程控制系统，该系统主要应用于遥控控制的家用电器，用户在户外可通过任意一部双音多频〔包括手机、分机〕，根据语音提示，可以对各种电器〔如电饭锅、微波炉等电器〕进展远程控制。

1 系统构造此系统主要包括振铃检测电路，自动拾机和挂机，DTMF信号解码电路，语音提示电路，以及音频放大电路，系统构造框图如图1所示。

当有呼入时，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，控制器自动拾机。

用户在语音提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。

DTMF解码电路将接收到的DTMF解码后的数字信号送入AT89C51，假设密码有误，系统自动挂机，当密码正确时，只需按语音提示依次完成一系列操作，当操作完成时，单片机根据返回确实认信息实现对相应的家用电器进展控制。

2 系统硬件设计2.1 振铃检测电路和自动拾机电路当接收到振铃信号时，线路上有交流48V的电压信号，电容C1阻断了直流，只让振铃信号〔30Hz左右〕通过BR1将该指令信号整流，D1将信号稳压，C2将整流的信号滤波，抑制干扰。

被C2平滑后的直流电压被用于驱动光电耦合器的发光二极管，当振铃信号出现时光电耦合器的集电极电位变低，此信号的下降沿向CPU申请中断，电路如图2所示。

当处理器检测到事先设定的振铃次数后，CPU的P3.7变为高电位，使Q1饱和导通，继电器K1闭合，变压器T1的次级和R17〔680Ω〕电阻形成线的300mA左右的负载，使得交换机认为已经拾机，变压器T1用来把语音信号输出到线上，电路如图3所示。

2.2 音频放大电路利用LM386低压音频功率放大器，LM386是为低压用户设计的功率放大器，内部增益为20倍，在1脚和8脚接电阻和电容时，可使增益增加到200倍，用途广泛，使用方便，外接元件数目较少，本系统的音频放大电路如图4所示。

第一章设计思想及及器件选择第一节红外遥控器设计思想1.1.1 红外遥控技术简介60年代初，一些发达国家开始研究民用产品的遥控技术，但由于受当时技术条件的限制，遥控技术发展很缓慢。

70年代末，随着大规模集成电路和计算机技术的发展，遥控技术才得到快速的进步。

在遥控方式上大体经历了从高成本的有线到成本低廉控制方便的无线控制。

无论采用何种方式，准确无误传输信号，最终达到满意的控制效果是非常重要的。

最初的无线遥控装置大多采用的是电磁波传输信号，由于电磁波容易产生干扰，也易受到外界干扰，因此逐渐采用超声波和红外线媒介来传输信号。

与红外线相比，超声传感器频带窄，所能携带的信息量少，易受干扰而引起误动作。

较为理想的是光控方式，逐渐采用红外线的遥控方式取代了超声波遥控方式，出现了红外线多功能遥控器，成为当今时代的主流。

由于红外线在频谱上居于可见光之外，所以抗干扰性强，且安全。

具有光波的直线传播特性，不易产生相互间的干扰，是很好的信息传输媒体。

信息可以直接对红外光进行调制传输，例如，信息直接调制红外光的强弱进行传输，也可以用红外线产生一定频率的载波，再用信息对载波进调制，接收端再去掉载波，取到信息。

从信息的可靠传输来说，后一种方法更好，这就是我们今天看到的大多数红外遥控器所采用的方法。

红外遥控技术在这十年来得到了迅猛发展，尤其在家电领域如彩电、DVD、空调、玩具等，也在其它电子领域得到广泛应用，随着人们生活水平的提高，对产品的追求是使用更方便、更具智能化，红外遥控技术正是一个重点的发展方向。

红外线是波长在760nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。

红外通信一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.76um至3.0um之间。

目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用的近红外线传输技术。

但作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰，且它的使用不受国家无线管理委员会的限制。

摘要：本文介绍了一种由单片机AT89C51和DTMF解码芯片MT8870组成的家电远程控制系统。

该系统能够接收电话线上的DTMF信号对电器开关进行控制，用户可通过拨打固定电话或移动电话，实现对家电的远程控制。

关键词：电话网；远程控制；单片机；MT8870Abstract: This paper proposes a remote control system of household appliances, which contains AT89C51 MCU and the DTMF decoder MT8870.The system receives DTMF signal through a phone line and remote-controls the electric switches, f the f ixed telephone or mobile telephone. Thus it remote controls the household appli ance or other equipments.Keywords: Telephone Network; Remote Control; Single Chip Microcontroller; MT887 0随着经济、科技的发展和人们生活水平的不断提高，居住环境的智能化问题越来越受到人们关注。

利用电话网实现对家用电器的远程控制，将会给人们的日常生活带来了极大的方便和享受，这也是小区、住宅智能化的重要标志之一。

本文就是介绍了一种基于电话网和单片机的家用电器远程控制系统。

利用该系统，用户可通过打电话方便地遥控家中的电器。

例如用户下班前，可通过电话将家中的电饭锅、空调器和热水器提前打开。

下班到家时，饭已煮好，房间温度正好合适，热水器中水已加热，既舒适又方便。

另外，用户还能随时改变家用电器的工作状态，达到节能和提高无人住宅安全性的目的。

目录1 绪论 (1)1.1发展概况与设计背景 (1)1.2本设计概述 (2)2总体设计方案........................................................... . (3)2.1方案选择论证....................................................... . (3)2.2主控芯片单片机的选择....................................... . (3)2.2.1 AT89C51的主要性能 (4)2.2.2 AT89C51的引脚结构 (5)2.3传感器的选择 (6)2.3.1传感器的红外辐射与红外探测的原理结构 (7)2.3.2红外测温原理 (7)2.3.3热释红外传感器的结构 (8)2.3.4 菲涅尔透镜 (10)2.4热释电红外传感器控制电路芯片的选择 (11)3 系统硬件设计 (13)3.1低频带通放大电路 (13)3.2电压比较整形电路 (14)3.2.1双限电压比较器的工作原理 (14)3.3报警电路 (15)3.4灯光警示电路 (16)3.5状态显示电路 (17)3.6供电电源电路 (17)3.7单片机最小系统 (18)4 系统软件 (19)4.1主程序流程图 (19)4.2中断函数流程图 (20)5结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一：系统电路图 (24)附录二：系统程序 (25)1 绪论1.1发展概况与设计背景随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展，人们生活水平得到很大的提高，人们私有财产也不断地增多，因而也对防盗措施提出了新的要求。

从现代人们住宅发展的趋势来看，现代人们住宅主要是向群体花园式住宅区发展，向高空中发展，一般都是一个住宅区有几栋至几十栋以上，但目前市面上所拥有的家庭电子防盗报警器，只能用于单一的住宅单元，不利于统一管理，而且也不能满足现代住宅区的发展要求，所以很有必要对家庭电子防盗报警器进一步完善和提高。

基于通讯网络可控的智能家电控制器设计[摘要] 本文首先阐明了开发智能远程电话控制器系统的意义,随后着重介绍了用单片机at89c51控制电话接收芯片mt8870实现电话远程控制系统的硬件组成,并对相应电路设计进行相关的阐述。

[关键词] 总体设计硬件设计电路一、引言21世纪是信息时代,各种电信新技术推动了人类文明的进步。

自从1876年,alexander graham bell(贝尔)发明电话以来,世界各国的电话网络发展非常迅速。

近十年来,中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。

1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门,网络规模跃居世界第二位,1999年7月固定电话用户总数突破1亿户。

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。

本文具体介绍了笔者设计的基于通讯网络可控的智能家电控制器。

二、系统的总体设计电话智能遥控器由单片机构成主控部分,进行主要的信息处理,接收外部操作指令形成各种控制信号,并完成对于各种信息的记录;接口电路提供单片机与电话外线的接口。

其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、双音频dtmf识别,及语音提示电路。

系统设计可行性分析根据电话远程智能遥控系统的具体设计要求:⑴通过电话网对异地的电器实现控制(开/关);⑵控制器可以实现自动模拟摘挂机;⑶控制器设置密码校验;我设计此系统必须具有以下单元功能模块:⑴铃音检测、计数;⑵自动摘挂机;⑶密码校验;⑷在线修改密码;⑸双音频信号解码;⑹输入信息分析;⑺控制电器开关;⑻电器状态查询;⑼忙音检测;根据电话机和交换机发出的不同信号音以及电话线各种状态的不同要求,我结合实际情况对具体的单元功能模块作出软件或硬件上的不同分工,具体如下。

理论上交换机所发出的各种信号音都可以通过软件编程而识别,即通过单片机发出的脉冲信号来检测信号音单位时间内的脉冲个数计算出其频率,从而完成信号音识别。