基于电话网络的智能控制家电系统设计__集群智慧

发布时间：2022-10-05 21:44 热度：

       摘要：本文电话远程控制系统以STC89C52RC单片机和MT8870双音多频解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制及用户留言功能。文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。对振铃检测、模拟摘机、双音多频解码及语音提示等电路作了详细的说明。经过调试，本装置能实现远程控制家电设备和留言功能。其具有较高的实用价值，适用于家庭推广。 

      关键词：远程控制；STC89C52RC单片机；双音多频；家电设备 

  
       随着信息技术的快速发展，固定电话、移动手机已经普及千家万户，利用现有的个人通信终端，实现基于电话网络智能控制家电设备，既可节约投资，又便于推广。该系统以ST C89C52RC单片机和MT8870双音多频解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制，同时可模拟家中有人活动的场景如的电视播放节目、夜间灯光打开等，以提供一定程度的安全防范。 

1 系统整体设计 

       系统按功能需求分为控制系统的启动、控制过程、控制结束三个阶段。提供给用户的功能有开启/关闭通道（通道接外部设备，如电灯、电脑、空调、电冰箱等）、修改密码、留言等功能。 

      系统的启动要求系统能够对振铃信号进行检测。当振铃次数在规定时间内达到设定值时，系统即进入远程控制。之后系统通过语音提示与用户进行交互。因此系统须提供语音提示功能和对用户按键的信息命令进行解释的功能。即系统能够播放相应的语音提示，用户根据提示进行按键操作。系统接收按键信息后执行相应的操作，如对外部受控设备发出相应的驱动信号。同时系统能够对按键错误进行判断处理。 

      本系统主要是针对无人环境中的电器设备进行控制的，即用户在世界各地随时可操作家电开关以提供安全生活环境，故对安全性、可靠性的要求较高。除了在硬件设计上采用电气隔离技术之外，软件中还需设置身份认证功能，保证只有合法用户才能操作该系统。 

1.1 系统结构及原理 

      本文所提出的电话远程控制系统包括振铃检测单元、模拟摘机单元、语音提示单元、中央控制（单片机）、双音多频（DTMF）解码译码单元等功能单元以及对外部设备的控制电路。图1所示为系统的结构框图。 

DTMF解码 
  
振铃检测 
  
摘挂机 
  
语音提示 
  
控制电路 
  
受控设备 
  
用户留言 
  


图1 系统结构框图 

      当无人在家时，用户可通过固定电话和移动手机在语音提示下实现对家电的远程控制或者用户留言功能。当有来电时，电话响铃的时间超过软件所设定的时间如超过30s后，系统便自动摘机，如果用户按下“1”，即选择了系统的远程控制功能，此时需要用户输入正确的密码方能对电器设备进行控制。为了防止非法用户暴力破解系统控制密码，在软件设计过程中规定当用户输入的密码错误次数达到3次时，系统就会自动挂机，从而对系统起到保护作用。如果来电用户按下“2”，即选择了系统的留言功能，此时便可以为你的朋友留言了。当有人在家中，且超过系统所设自动摘机时间接电话，用户只需关闭该系统电源即可停止操作。 

在系统设计过程中，为了方便用户使用，系统提供语音提示界面，使其具有自动挂机、返回上一级菜单，修改密码、留言等功能。 

  
2 系统硬件设计 

      主控制电路采取ST C89C52RC单片机作为主控芯片，外接晶振时钟频率为11.0592MHz。单片机系统由+5V电源供电，上电