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一種基于單片機(jī)技術(shù)的家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2016-12-19 20:35:10古應(yīng)春
電子技術(shù)與軟件工程 2016年19期
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程控制家用電器

摘 要

越來越多的人注重家用電器的遠(yuǎn)程化控制,而如今電話已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶,利用電話網(wǎng)進(jìn)行各種遠(yuǎn)程控制已經(jīng)開始進(jìn)入人們的生活中?;谶@樣的思想,本設(shè)計(jì)采用了以單片機(jī)為主控制器的遠(yuǎn)程電話控制系統(tǒng),以電話網(wǎng)絡(luò)開發(fā)為主的電話控制器。通過電話網(wǎng)絡(luò)傳輸語言和數(shù)字,家庭端控制部分對送來的DTMF信號進(jìn)行解碼處理,最終將信號送給單片機(jī)來控制家用電器。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)控制 家用電器 遠(yuǎn)程控制

1 引言

隨著城市化發(fā)展的加速,在大都市里的人們的生活節(jié)奏也越來越快,時(shí)間就顯得尤為的珍貴。因此,白天在外面忙碌的工作,我們希望可以在回家之前就能夠安排好家里事情,例如:我們希望回到家里米飯已經(jīng)做好,冷氣已打開,讓我們一回到家中就能感受涼爽等等。這些都可以用家用電器的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

2 遠(yuǎn)程遙控技術(shù)常見方案

2.1 紅外遙控方式

紅外遙控是指發(fā)射紅外信號的方式,控制近距離的物體。常見的紅外遙控系統(tǒng)一般包含發(fā)送部分和接受部分。紅外遙控技術(shù)廣泛運(yùn)用在各種各樣的家用電器中,例如家中的電視、空調(diào)等的遙控器,為我們的生活帶來了便利。紅外遙控在目前是使用最廣泛的通信手段之一,因?yàn)榧t外遙控具有快捷、方便、體積小、功能強(qiáng)大并且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),但是同時(shí)確存在一個(gè)很大的缺點(diǎn),就是控制距離非常有限,不適合遠(yuǎn)距離的控制。

2.2 PC遠(yuǎn)程控制方式

PC遠(yuǎn)程控制是使用人員通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的方式,遠(yuǎn)距離的控制家電電器的方式。隨著網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,遠(yuǎn)程控制技術(shù)被越來越多的人接受,通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)提高我們的工作效率,幫助我們學(xué)習(xí)和生活。不論在什么地方,不論在什么時(shí)間,只要有網(wǎng)絡(luò)的地方,我們都可以通過遠(yuǎn)程控制的方式,輕松控制家中的電器。遠(yuǎn)程控制方式一般包含客戶端和服務(wù)器端,通過執(zhí)行客戶端程序建立特殊的遠(yuǎn)程服務(wù)方式,向客戶端發(fā)送執(zhí)行命令。如Windows系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程桌面、騰訊QQ軟件也提供了遠(yuǎn)程協(xié)助都得到了很好的應(yīng)用,但PC遠(yuǎn)程控制方式需要有計(jì)算機(jī),需要提供客戶端和服務(wù)器端程序才能實(shí)現(xiàn)。

2.3 電話網(wǎng)控制方式

現(xiàn)在的家庭,移動(dòng)電話已經(jīng)廣泛普及了。首先在控制工具上,移動(dòng)電話這種方式就占有明顯的優(yōu)勢,方便快捷。其次,通過電話網(wǎng)控制家用電器,不需要專門布線,實(shí)現(xiàn)起來比較方便。因此,本文采用電話網(wǎng)控制的方式實(shí)現(xiàn)。

3 本課題的總體設(shè)計(jì)思路

家用遠(yuǎn)程電器控制系統(tǒng)采用了以單片機(jī)為核心主控制器,對外部來的信號進(jìn)行處理和判斷,整個(gè)電路系統(tǒng)包括掛機(jī)電路、摘機(jī)電路、解碼電路、ISD4004語音存儲電路以及控制電路組成。

整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果大致是,如果用戶需要遠(yuǎn)程控制家用電器的時(shí)候,只要需要撥打家里電話,當(dāng)家中電話響起,則振鈴檢測電路開始檢測信號,一次鈴流信號產(chǎn)生一個(gè)脈沖,脈沖送到單片機(jī)AT89C51中計(jì)數(shù)。在有人接聽或振鈴次數(shù)不大于6次(可由軟件設(shè)定)時(shí),控制系統(tǒng)認(rèn)為是電話呼叫信號或誤操作而不動(dòng)作,以避免干擾正常電話業(yè)務(wù)。當(dāng)振鈴次數(shù)大于6次時(shí),系統(tǒng)認(rèn)為是對插座和電器的控制,單片機(jī)控制摘機(jī)并啟動(dòng)語音提示電路發(fā)出提示音,要求用戶輸入密碼。DTMF解碼芯片MT8870會把用戶輸入的按鍵信號直接送到單片機(jī)中判斷。如果密碼不正確,則語音提示重新輸入,當(dāng)輸入次數(shù)超過3次(可由軟件設(shè)定)時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)掛機(jī);如果輸入密碼經(jīng)系統(tǒng)確認(rèn)正確后,語音提示用戶各項(xiàng)操作所對應(yīng)的數(shù)字鍵,確認(rèn)操作完成后,系統(tǒng)自動(dòng)掛機(jī)。用戶撥打話機(jī)按鍵的過程中,按鍵時(shí)間間隔不能超過一定時(shí)間(一般設(shè)置為5~10秒),當(dāng)超過設(shè)定時(shí)間時(shí),系統(tǒng)同樣會自動(dòng)掛機(jī)。

4 主要系統(tǒng)硬件部分

4.1 自動(dòng)摘、掛機(jī)電路

摘、掛機(jī)指令是通過單片機(jī)T1口的高、低電平的變換來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)T1口發(fā)出高電平時(shí),由于電阻本身的限流保護(hù)作用,讓三極管實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài),進(jìn)而使得繼電器吸合,完成模擬摘機(jī)的功能,如圖1。

4.2 振鈴檢測電路

振鈴檢測電路如圖2所示。

如圖2所示,當(dāng)有振鈴信號從 LINE0、LINE2輸入時(shí),電話線路上的交流電壓經(jīng)過一個(gè)橋式整流濾波之后,振鈴信號則由光電耦合器送入74LS123中,74LS123將信號轉(zhuǎn)化成方波最后送給單片機(jī),有單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)達(dá)到6次時(shí),AT89C51的T1口發(fā)出高電平,使自動(dòng)摘機(jī)電路工作摘機(jī)。

4.3 語音電路和控制電路的設(shè)計(jì)

語音電路采用的ISD4004 語音芯片連接電路,SD4004的驅(qū)動(dòng)電源為+3V,而整個(gè)設(shè)計(jì)中,使用的電源都為+5V的電源,所以在此,需要做一個(gè)轉(zhuǎn)換,即把+5V的電源通過一個(gè)轉(zhuǎn)化電路,將其轉(zhuǎn)換為+3V的電源

5 結(jié)論

本次設(shè)計(jì)的家用電器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),利用該系統(tǒng),用戶可以通過撥打家中的電話號碼方便的遙控家中的電器。比如用戶可以在下班之前通過電話遠(yuǎn)程打開將家中的電飯鍋、空調(diào)、熱水器等電器,下班到家以后,飯已煮好,房間溫度正好合適,熱水器中的水已加熱,既舒適又方便。

參考文獻(xiàn)

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[4]韓建寧.計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究[J].硅谷,2013(13).

作者簡介

古應(yīng)春(1987-),女,碩士學(xué)位。現(xiàn)為四川科技職業(yè)學(xué)院助教。主要研究方向?yàn)橥ㄐ排c信息系統(tǒng)。

作者單位

四川科技職業(yè)學(xué)院 四川省成都市 611745

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