电话远程控制家用电器系统中的关键技术研究

郭一博

摘 要 电话远程控制家电系统一般以AT89C2051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，基于红外、无线、蓝牙等通信技术，通过电话实现对家用电器的远程控制，是基于电话网的电话远程控制系统的一个发展方向，系统核心技术的研究，有助于提高电话远程控制系统的稳定性并扩展其功能，在未来的家庭智能化进程中有较大的意义。

关键词 远程控制系统 拨号电路 摘挂机控制电路

中图分类号：TP23 文献标识码：A

0 引言

智能家电远程控制系统是集智能家电、设备自动化、网络通信为一体的安全控制系统。系统一般由电话机，语音解码芯片，ADC转换电路，单片机系统，继电器等组成，能够完成对常用家用电器的远程控制。本文对该系统的核心技术进行分析。

1 原理和核心技术

实现家用电器遥控是未来家电的一个发展方向。控制信号来源于电话信号系统，系统的基本原理为电话接口通过语音放大电路、振铃检查电路、摘挂机电路和双音频解码电路为单片机提供控制信号，并由单片机向家用电器发送信号达到控制的目的。主要的遥控方式采用红外线、超声波、动力载波、无线遥控、蓝牙及无线寻呼等，较为常见的事采用红外线、超声波方式的遥控装置，遥控距离在10m以内。

设计要求成本低，稳定，适合于现代的社会。所以系统主要以AT89C2051单片机和MT8870双音多频解码集成电路为核心，本文主要研究电话信号系统的关键技术：拨号电路和摘挂机控制电路

2 拨号电路

拨号电路分为脉冲拨号电路和双音频拨号电路（DTMF）。拨号电路的作用是将键盘输入的按键信号进行控制输出，下面我们将对两种电路进行分析。

2.1 脉冲拨号电路

脉冲拨号电路是将键盘输入的信息进行编码，存入集成电路存储器中，最后变换成直流脉冲输出，该脉冲可以控制与通话环路相连的脉冲开关管饱和导通或截止，于是在环路中就形成电流断续的直流脉冲。脉冲拨号电路有并联脉冲拨号电路和串联脉冲拨号电路两种，实际电话机大多采用串联脉冲拨号电路，其二者区分的实质就在于脉冲开关管与通话电路的连接形式。

2.2 双音频及兼容拨号电路

双音频及兼容拨号电路的优点有：拨号所占时间大幅缩短、能减少交换机接续的差错、便于应用程控交换机提供的特种业务。

通过对脉冲拨号电路与双音频拨号电路的分析比较，双音频拨号电路比脉冲拨号电路更适合于在本设计，所以我们可将拨号电路进行如下的规划。

撥号电路是系统设计的一个重要部分，电器控制信号的来源就是拨号电路，虽然我们常用的设计采用双音频拨号电路，但是我们需要知道的是脉冲拨号电路和双音频拨号电路只是在信号的处理和输出形式上有所不同，我们同样可以使用脉冲拨号电路完成控制信号的发生。

3 摘挂机控制电路

拨号电路产生拨号信号解码后需通过控制电路形成控制信号，所以摘挂机控制电路便成为系统中非常核心的一个部分，一般采用AT89C2051作为控制电路核心。

4 电路工作原理

AT89C2051首先从P3.5 检测与门G4的输出，G4每输出一个正脉冲，电话振铃一声；P3.5必须检测到8个正脉冲信号时，才从P1.1送出低电平使三极管T7导通，于是继电器JK吸合使两对常开触点JKa和JKb闭合，并使500欧电阻被接入电话线，实现了“模拟提机”。然后P3.2等待DTMF解码器STD端正脉冲的到来，一旦识别到STD端的正脉冲，P3.0-P3.4即读入DTMF解码器的输出的二进制码信息，这个信息就是遥控命令，AT89C2051能对其进行判别。

挂机命令的执行信号是从P1.1输出的，当P1.1=1时，T7截止，继电器释放，即实现了“模拟挂机”。而控制受控对象动作的信号是从P1.3-P1.7共5路输出的。为提高了电路的抗干扰能力，防止AT89C2051因受到意外干扰而可能导致的受控对象的误动作，我们可在P1.3到 T1，P1.7到T5中连接集成块74LS273。使得AT89C2051从P1.3-P1.7输出的信号是先由74LS273记忆后再送出，其控制逻辑与直接接到的T1-T5是一样的。设计的摘挂机控制电路如图2所示。

4 结束语

随着计算机技术和电信业的发展，通过电话线进行远程通信越来越普遍，不管遥控方式如何改变，系统的核心技术还是在于拨号信号的产生和电路的控制信号，所以，对核心技术的优化可以提高电话进行远程通信控制的稳定度和功能性，值得我们投入更多的精力去研究。