电力线载波的家庭智能远程控制系统

电力线载波控制电路由编解码电路、调制解调电路、放大耦合电 路等组成。
控制反馈模块由编解码电路、调制解调电路、放大耦合电路、执行 反馈电路．、监听电路等组成
本系统主控制器采用ＡＴ８９Ｃ５１．控制反馈模块采用ＡＴ８９Ｃ２０５１。 所有电路都是在它们的控制之下完成各种规定的操作和信息传递。下 面具体介绍各单元电路的设计方案。
嘲
图１系统整体结构框图
－翟一拦 兰： 嚣！
Ｒｌ恐Ｉ 上上Ｊ
Ｉ Ｉ｜Ｉ｜ｌ
绺ｌ
■蛔●
ｊ
腿蠢
彗“匿
驾蕞 １．｝．ｆ
２．电力线载波家庭智能远程控制系统 该系统由三大部分组成，电话远程控制部分、电力线载波控制部 分和控制反馈模块。 电话远程控制部分主要由整机由电源电路、语音录放电路、信息 存储设置电路、报警触发电路、模拟电话机摘／挂机电路、电话线路状 态检测电路、ＤＴＭＦ信号解码电路、单片机控制电路。
一ｂｋ
妇巨
啦 －●＾，
确．
３．软件设计 系统根据控制需要对１６种们’ＭＦ信号的任意组合进行解释。从 而丰富了系统功能。 系统软件主要功能如下： （１）系统身份认证功能为了保证只有合法用户才能操作系统，电 话远程控制系统上线以后，用户必须输入密码，待系统确认后才具有 对系统的操作权限。 ｆ２）用户信令解释功能对收到的用户信号，系统按照软件设定加 以解释．并决定对语音提示电路寻址．播放相应的系统提示音，同时发 出对应的指令，控制家用电器或防盗装置，并将信息及时反馈，实现用 户和电话远程控制系统问的交互操作。 （３）软件定时功能系统设定软件定时器，用户可根据需要设置定 时器的值．控制家用电器或防盗装置的开启、关停时间，经过自动拨号 通知用户。 ４．结束语 本控制系统可以实现固定电话和移动电话对家中多种电器和防 盗装置的同时控制．每一个控制反馈模块都有固定的编号对应一话输入空 调编号后．开启空调，一进家门便享受清凉世界；用户外出旅游或出差 时。通过本系统进行防盗装置布防，同时开关居室的电灯、电视，造成 有人在家的假象，提高家居安全。本系统可以扩展用于数据通信量不 大，速率要求不高的远程通信场合。该系统软硬件实现技术具有接口
态。如拨打的电话号码接通后．发现对方摘机应答．拨号器就将语音内 容循环拨出两次，这时接听者按电话机的“－ｋ”键．拨号器监聪电路开 启，为接听者提供６０秒的现场监驰时间，然后挂机。
２．２电力线载波控制电路 本电路采用单片锁相环ＬＭ５６７作调制解调器．具有很强的抗干 扰能力。单片机对接收到的ＭＴ８８７０数据进行处理．然后通过编码电 路ＭＫ５０８７发出相应的控制命令．经放大器放大后送到ＬＭ５６７的第２ 脚进行调制，调频载波由第５脚输出．经三极管８０５０及Ｔｌ谐振放大 后耦合至电力线上。调频载波信号经电力线传送，由电容耦合至他谐 振回路。再经三极管９０１３及”谐振放大，再经二极管限幅．送至 ＬＭ５６７第３脚进行解调，由第２脚输出解调后的音频信号．同时第８ 脚由高电平变为低电平，使光电耦合４Ｎ２５工作，给放大器供电，此时 另一路经电阻接至单片机的１ＮＴ０，产生中断，接收经放大送到 ＭＴ８８７０的数据，数据经处理，控制ＩＤＳ４００４语音芯片播放提示音，完 成整个控制过程。（如图３所示）
高宏洋， GaoHongYang 西安外事学院,陕西,西安,710077
科技信息 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 2008，(31) 0次
参考文献(4条) 1.ISD全系列单片语音录放电路设计与应用汇编 2000 2.何立民 Mcs-51系列单片机应用系统设计北京 1993 3.裘有斌.张国忠 基于ISD4004的家庭语音报警服务系统的设计 2008(2)
ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ．ａｎｔｉ—ｔｈｉｅｆｔａｌａｍ ａｎｄ ｆ÷ｅｄｂａｃｋ。ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔｓ．Ｉｔ ｉｓ ｎｏ ｎｅｅｄ ｔｏ ｉｎｓｔａｌｌ
ｗｉｒｉｎｇ，ｗｉｔｈ ｖｏｉｃｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ．ｅａｓｅ ｏｆ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｍｉｌｙ． 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｃａｒｒｉｅｒ；ａｎｔｉ－ｔｈｉｅｆａｌａｒｍ；ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｒｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
［５］伯顿·克拉克（美国）．探究的场所——现代大学的科研和研究生教育ｌＭ］．杭 州：浙江教育出版社。２００１．１２． ［６］蔡国春．也论大学教学过程的本质特征田．江苏高教，２００３．４：７５－７７． ［７］伯顿·克拉克（美国）．王承绪（译）．研究生教育的科学研究基础【Ｍ】．杭州：浙江 教育出版杜．２００１．１２．
科技信息
Ｏ科教前沿Ｏ
ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹⅡＷＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００８年第３１期
基于电力线载波的家庭智能远程控制系统
高宏洋 （西安外事学院陕西西安７１００７７）
【摘要】本文分析了振铃检测、硎Ｆ编解码和电力线载波的原理及实现方案。对家用电器控制、防盗报警及信息反馈的提出了解决方
法，并设计出了硬件电路。该方案安装无需布线，具有语音提示功能，便于家庭安装和操作。 【关键词】电力线载波；防盗报警；远程控制；振铃检测 Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｍｏｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｆａｍｉｌｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃａｒｒｉｅｒ ＧａｏＨｏｎｇＹａｎｇ （】｜【ｉ’ａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｘｉ’ａｎ Ｓｈａｎｘｉ ７１００７７） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｒｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ＤＴＭＦ ｃｏｄｅｃ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｌｉｎｅ ｃａｒｒｉｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｉｔ
图２电话远程控制部分
需要报警时，该机先拨打第一个预存电话号码，如该号码电话机 占线、线路故障，或接通后铃响六声无人接听，则拨打另一个电话号 码，另一个号码也占线、线路无反应，或铃响超过六次无人接听，再挂 机拨打第一个电话号码，如此轮流拨打六次后，自动挂机，回到警戒状
万方数据
科技信息
。科教前沿Ｏ
２００８年第３１期
２．１电话远程控制部分 电路采用专用语音录放集成电路和ＩＳＤ４００４进行设计，ＩＤＳ４００４ 语音芯片内含晶体振荡器、防混叠滤波器、平滑滤波器、自动静噪、音 频功率放大器及高密度多电平闪烁存储阵列等，只需少量的外围器件 就可以构成完整的声音录放系统。录放时间长，音质好，内容断电后不 丢失，语音内容分段存储，通过编程，可选定任意一段作为录音、放音 的起始地址。 单片机查询振铃检测电路和电力线载波控制电路，根据反馈信息 的指令，判断执行自动摘挂机还是自动拨号。（如图２所示） 当电话线路上没有振铃信号时．电话线路由电话交换机提供大约 ５０Ｖ的直流电压。当用户被呼叫时．电话交换机发出的约为７０Ｖ的交 流信号，经全桥极性校正后，使用高压稳压二极管进行降压，然后输入 至光耦４Ｎ３５的输入端。输出的脉冲方波信号再经放大、整形后送至 ＡＴ８９Ｃ５１的啊端，ＣＰＵ对振铃信号计数，完成整个振铃音检测和计数 的过程。当远程用户通过电话按键发送的ＤＴＭＦ信号．经耦合电容的 隔直、滤波后．由ＭＴ８８７０接收并进行硬件译码。输出的四位二进制数 据直接与ＡＴ８９Ｃ５１单片机的Ｐ１．０一Ｐ１．３口连接。ＭＴ８８７０接收到有效 的ＤＴＭＦ信号并解出正确的ＢＣＤ数据时，会使ＳＴＤ端置高电平，通知 ＣＰＵ取走数据。ＣＰＵ从Ｐ１口读人数据，去掉高四位后将数据保存于内 部Ｒ７寄存器单元，并对读人的数值进行判断，从而得到远程控制者的 输人命令。当命令执行后通过提示音反馈信息。
电路简单、可靠性高、成本低、灵活性强等优点。《
【参考文献】 ［１】ＩＳＤ全系列单片语音录放电路设计与应用汇编，２０００年． ［２］何立民．Ｍｃｓ－５１系列单片机应用系统设计北京：北京航空航天大学出版社 １９９３年． ［３］裘有斌，张国忠等．基于ＩＳＤ４００４的家庭语音报警服务系统的设计．电子制作
２００８．２：４０一４２．
作者简介：邱霓（１９７４一）。女。实验师。
※基金项目：广州市教育科学规划课题（０７８３４３）；广州大学 ２００７年度教育教学研究立项项目（广州大学［２００７１１１５号文件）。
［责任编辑：田瑞鑫】
万方数据
基于电力线载波的家庭智能远程控制系统
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
【４］邵源，钟炬，周昭茂．关于低压用户集中抄表系统综述．电力系统自动化 ２００５．２：２３．
［责任编辑：汤静】
图４控制反馈模块电路
．ｒ—————————————————————————————■一
ｌ上接第１０页）师没有被ＥＩ收录。由此可见研究生的科研实力不容忽 视．他们是一股新生的力量，为科研工作注入创新元素，是科研工作得 以按时高质量完成的保证，是大学科研可持续发展人力资源的保障。 研究生教育反过来促进科研的进一步发展，促进“产学研”一体化模式
的形成。ｅ
【参考文献】 ｆ１】李盛兵．研究生教育模式嬗变ｆＭ】．教育科学出版社，１９９７．０３． ［２］余国扬，毛钟红，蔡兴勇．大学科研的导向与立项叨．科技管理研究，２００４．０３． ［３］寰祖望．加强硕士研究生科研训练是保证培养质量的关键ｍ．江苏高教，
２００３，４：６５—６７． ［４］申纪云．以政策引导和体制创新推动高校科技产业可持续发展叨．中国高等 教育．２００５．０９．
０．引言 随着单片机技术的不断发展和广泛应用、电话的普及，通过电话 进行的远程控制已变的很容易。对于通信速率要求不高的应用场合， 我们可以使用ＤＴＭＦ通信方式。它具有接口简单．成本低廉且可靠性 高的特点。本文介绍了通过电话远程控制的电力线载波家庭智能控制 系统实现方法。用户无需布线，可通过任意一部双音频电话（包括手 机、电话分机）对自己家庭安装的家用电器、防盗报警装置进行开机 （布防）、停机（撤防）、设定等操作并将相应的信息通过语音提示反馈 给用户。 １．系统结构 本系统主要包括电话振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、自动 拨号控制电路、ＤＴＭＦ信号解码电路、语音提示电路、电力线载波控制 电路、控制反馈电路以及控制心脏单片机。当有电话打入时．电话振铃 检测电路检测到有振铃并等待至系统默认的振铃次数后，控制器自动 摘机，并在语音电路的提示下．用户依次输入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单片机。若 输入密码错误达３次以上．系统自动挂断电话。当进入正常遥控状态 后．单片机根据指令控制ＤＴＭＦ编码器发送代码，经锁相环音频译码 器ＬＭ５６７进行频率调制．经过放大由耦合至电力线上。载波信号经过 控制反馈模块的接收放大后。送至锁相环音频译码器ＬＭ５６７进行解 调，再经ＤＴＭＦ解码电路将接收到的信号解码后来开启家用电器。接 口电路并反馈当前工作状态。在防盗布防状态，如果触发报警，信息通 过控制反馈模块传至控制器，通过自动拨号电路拨通预留电话进行报 警。整个系统的结构框图如图ｌ所示。