基于PSTN远程遥控系统的硬件设计概要

基于PSTN远程遥控系统的硬件设计学生姓名：刘洪班级：030422指导老师：付崇芳摘要：随着通信技术的快速发展，利用现有的通信设备和网络对电器进行远程控制，已形成一种趋势。

目前，人们开始尝试利用电话来控制家用电器。

这种技术非常方便，因为它充分利用了现有的公用电话网络。

本次课程设计了一种以AT89C52单片机和MT8870芯片为核心元器件的远程多路控制器。

当电话接通时，它能通过电话线路来控制各相关电路。

这种系统实用性强且功能多样，可以根据遥控对象的状态查询来完成对其的控制。

鉴于此，它也能广泛地应用于其它场所的各种电气设备的控制。

关键词：PSTN 查询与控制远程控制目录前言--------------------------------------------------01 第一章系统组成与工作---------------------------------------------02 第二章系统要求分析----------------------------------03 2.1 总体设计技术要求-----------------------------------------------03 2.2 系统单元功能模块-----------------------------------------------03 第三章系统的硬件设计--------------------------------------------------------------------04 3.1 振铃检测电路---------------------------------------------------04 3.2 模拟摘挂机电路--------------------------------------------------------06 3.3 语音电路---------------------------------------------------------------08 3.3.1 分段录音-------------------------------------------------------083.3.2 分段放音-------------------------------------------------------10 3.4 双音多频解码电路-----------------------------------------------12 3.5 电器控制电路---------------------------------------------------15 3.6 上拉电路-------------------------------------------------------15 3.7 放大电路---------------------------------------------------------------15 第四章系统的软件设计-------------------------------164.1 系统的总流程图-------------------------------------------------16 4.2 放音部分---------------------------------------------------------------17 4.3 密码检测部分----------------------------------------------------------17 4.4 密码修改部分----------------------------------------------------------18 4.5 控制电器部分----------------------------------------------------------19 4.6振铃计数部分---------------------------------------------------20第五章系统调试与测试---------------------------------------------225.1硬件调试与分析---------------------------------------------------------225.1.1 振铃检测调试----------------------------------------------22 5.1.2 模拟摘挂机电路调试----------------------------------------22 5.1.3 解码电路调试----------------------------------------------22 5.1.4 语音电路调试----------------------------------------------23 5.2软件调试与分析---------------------------------------------------------23 5.2.1 密码检测的调试--------------------------------------------23 5.2.2 双音频信号处理--------------------------------------------23 5.3联机调试与分析---------------------------------------------------------23 第六章总结------------------------------------------------------------256.1 本次设计的特点--------------------------------------------------------25 6.2本次设计的不足之处----------------------------------------------------25 致谢-----------------------------------------------27参考文献----------------------------------------------28附录 1 PCB版图-------------------------------------292 电路原理总图----------------------------------30前言21世纪是信息时代，各种新技术推动了人类文明的进步。

自从贝尔发明电话以来，世界各地的电话网络发展非常迅速。

近十年来，中国的固定电话业务显出举世瞩目的快速增长，网络规模跃居世界第二位。

现代电话网络是由电话交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的发展，而且可靠性非常高。

随着当今科学技术的飞速发展，电话机和手机已经成为人们生活中必不可少的工具，与此同时随着通信产业的发展,利用个人通信终端进行远程控制的技术也日益用于生活中。

因此越来越多的通过电话网络实现的远程控制已经被很多人所利用，因为电话遥控与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，例如电话远程控制利用了现有的电话网络进行控制不需要再进行专门的布线，换句话说电话线在的地方就可以实现家用电器的远程控制而且还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。

本次设计正是利用电话远程控制技术,实现对家用电器的远程遥控，用户可通过手机或电话对自己家庭安装的各种电器(如电饭锅，微波炉，热水器等)在语音提示的条件下进行开机，停机等操作。

本次设计中通过双音多频解码芯片将电话线上的信号转换为数字信号利用最小系统完成了电话线上的数据交换，而且在全过程中都有语音提示使操作更加方便简单，除此之外本设计在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活，具有实用价值和推广意义。

第一章系统组成与工作原理电话远程控制系统主要由单片机构成主控部分，进行主要的信息处理，接受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。

其中包括振铃检测，模拟摘机，双音频DTMF识别，及语音提示电路。

振铃检测电路主要用于电话振铃信号的检测，并将振铃信息传达给最小系统；模拟摘机电路是在振铃检测电路检测到系统默认的振铃次数后通过最小系统发出的控制指令来实现自动摘机；双音多频解码电路主要用于在摘机后将电话线上过来的DTMF(Dual Tone Multi Frequency)信号进行解码并将解码完后的4位二进制数据传送给最小系统，进行密码的校验以及家电控制，语音提示电路是在系统实现自动摘机后送出提示音信号。

该电路并联于电话机的两端，不会影响到电话机的正常使用。

通过手机或电话拨通电话号码，向电话机发出振铃信号。

振铃检测电路检测到振铃信号，如果有人接听电话或振铃次数少于3次，对电话的使用不造成影响，如果检测到振铃振了3次，即振铃3次后无人接听（次数可以通过编程来设定），模拟摘挂机电路自动摘机进入控制状态并将摘机信号输入到单片机中，单片机接收到摘机信号后，启动语音提示电路发出请用户输入密码的提示音，并通过电话线传送到操作者的手机或电话中；密码正确则进行电器控制操作完毕后系统自动进行挂机。

图1-1 系统原理图第二章系统要求分析2．1总体设计技术要求根据的具体设计要求：(1) 通过电话网对远程的多路电器实现控制（开/关）；(2) 控制器可以实现自动模拟摘、挂机；(3) 控制器设置密码校验及密码在线修改；(4) 每次操作过程都能听到语音提示。

2．2系统单元功能模块设计此系统必须具备以下单元功能模块：（1）铃音检测、计数；（2）自动摘机；（3）密码校验；（4）在线密码修改；（5）双音频信号解码；（6）输入信号分析；（7）控制电器开关；从理论上看交换机所发出的各种信号音都可以通过软件编程来识别，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从而计算出其频率，以完成信号音的识别。

但出于系统的可靠性和程序的结构设计上分析，选择了硬件来解决振铃音检测、忙音检测、双音频信号解码等功能模块。

自动摘挂机和电器的控制必须使用具体的硬件电路来实现。

综上所述，设计振铃音检测，自动摘挂机，控制电器，双音频解码，语音提示等功能模块使用硬件电路实现。

而振铃音计数，密码校验，在线修改密码，输入信息分析，电器状况查询等功能模块使用软件编程完成。