基于单片机的智能电话控制系统设计

路染妮

（西安航空职业技术学院陕西西安710089）

在我国社会经济不断发展的过程中，计算机技术及电信行业也在不断的发展，使用电话线路实现远程通信的技术也受到了广泛的关注及使用。人们一般实用调制解调器实现通信，但是此种方式只能够应用到通信数据较小，并且通信率较低的场合中，所以就要考虑使用DTMF发送器实现通信，其接口较为简单，并且成本较低，具有较高的可靠性。现代电话控制器和被控制的电器相互连接的方式主要包括直观方式及电力载波通信技术，直观方式主要是通过电话控制器使用双芯电缆和电器控制器相互连接，从而实现信号的传输，此种方式的成本较低，但是安装较为复杂；电力载波通信技术使用家庭内部交流电源作为通信的链路，其安装较为简单，只要在墙上插入插座就能够实现控制需求。并且现代我国家庭主要朝着自动化的方向发展，人们对于电器安装的实时监控需求越来越迫切。因为电话线路属于全国联网，能够实现跨省跨市的远程监控，此技术具有较高的实用性[1-3]。

基于单片机的智能电话控制系统通过电话网络，用户能够在语音提示中实现电器设备的远程监控，并且具有较高的可靠性，随时随地都能够实现电器设备的控制，占据频率资源较低，能够满足现代家庭、企业单位、工业场地及商场多地的需求，使用电话实现电器设备运行状态的查看及控制。

1 系统的构成

基于单片的智能电话控制系统的构成详见图1，其控制中心主要为89C25单片机，包括语音提示电路、铃流检测电路、DTMF信号译码电路、驱动电路及控制开关电路和系统软件部分[4]。

图1 单片的智能电话控制系统的构成

系统上电之后单片机复位，之后系统工作，在电路线路中含有振铃信号的时候，铃流检测电路就会具有占据空比四分之一的方波，方波通过单片机外部技术端进行输入，系统就会在程序控制过程中开始技术，在振铃的次数超过设定值（10）的时候，语音电路就会启动，发出请求输入密码语音；另外，还会发出摘机自动控制信号，外线通过控制开关电路实现和译码电路的连接，译码电路就会实现外线传递信号的译码，之后将译码信号通过二进制进行输出[5]。

通过译码输出的二进制数通过单片机输入/输出接口进行输入，单片机实现预先设置的密码及二进制数的对比，如果两者相同，那么就会发出输入操作码提示音，如果两者不相同，那么就会发出重新输入密码的提示音。在系统能够被操作之后，系统就会朝着操作人员发出设备号操作指令，在用户操作之后，就会发出设备启动提示音[6]。

2 系统硬件设计

2.1 铃流电路

如果电话线路中没有铃流，那么电话线路电压为直流信号，在用户呼叫的时候电话交换机就会发出铃流信号。因为此信号电压高于平时的外线电压，所以图2为铃流音的检测的设计电路。其中D1表示普通二极管，D2表示稳压二极管，值为80 V，其工作原理为如果线路没有铃流，那么D2就是截止状态，U1不工作，Q1为高电平，在线路具备振铃信号的时候，D2被击穿，U1能够连通，在Q1中输出低电平，振铃信号通过单片机进行输入[7]。

2.3 信号译码电路设计

DTMF多饮多频信号被广泛应用到现代固定电话及移动电话、无线通信设备中，其信号接收器为MT887，主要功能就是将输入信号转变为四位二进制数，图3为DTMF信号译码电路的设计。

图2 铃流音的检测的设计电路

图3 DTMF信号译码电路的设计

2.3 控制开关电路

控制开关电路的设计详见图4，在低电平中U1处于接通状态，Q2和Q3为导通状态，在外线通过极性变换之后，通过Q2集电极进行输出，输出信号传送到信号译码电路的输入端。在高电平的时候，U2、Q2和Q3处于截止状态，这个时候电话就处于挂机状态。系统在程序控制过程中接收到10个振铃信号，摘机电路就会自动启动[9]。

图4 控制开关电路的设计

2.4 驱动电路

基于单片机的智能电话控制系统是通过单片机实现设备继电器的控制，图5为驱动电路的设计，其中使用MC114实现继电器开关的开启和关闭。

图5 驱动电路的设计

3 系统软件设计

3.1 密码检测

在系统初始化之后，将原始密码读入到存储芯片空间中，之后将密码赋予到R7中。在系统摘机的时候，语音就会提示用户输入正确的密码，单片机将解码之后的数据存储到原始的存储空间中，之后单片机实现存储地址信号的对比，直到两者相等，进行下一个步骤，如果不相等，那么系统就会自动跳转到出错程序中[10]。图6为密码检测子系统的流程。

图6 密码检测子系统的流程

3.2 语音提示

语音提示子系统的主要目的就是实现语音提示的信号，为不同使用人员提供操作提示。此系统主要包括五个录音，分别为“输入密码”、“控制号选择”、“新密码输入”、“操作电路”、“操作成功”。以语音芯片工作原理及本文所设计系统的需求，使用地址模式进行设计，也就是通过低电平将芯片内部存储器分为五个阶段，每个阶段具有32个存储单元，将录音存储到存储单元中。通过观察地址观察低三位为0，所以使低三位接地，高五位连接低五位。将地址传送到语音芯片中，从而使单片机实现语音芯片录音播放的控制[11]。

在录音播放之前录制提示音，将提示音放入到每个地址中，在录音播放时候直接对录音进行调用。图7为录音的流程图。

图7 录音流程图

3.3 修改密码

在用户按下*键的时候，系统机会跳转到修改密码子程序中，用户就能够根据提示修改自己密码。将全新的密码存入到AT芯片中，之后第二次输入新密码的时候每输入一位就会和第一次输入的密码进行校对，如果全部校对成功之后就会将全新的密码传送到AT芯片单元中，在全部传送完成之后提示操作成功，密码修改完成。如果校对不成功，那么密码没有修改成功，就要挂机返回[12]。图8为修改密码的流程图，以下为修改密码的程序代码：

图8 修改密码流程图

3.4 中断子程序

在进行此系统的软件设计过程中，通过中断源INT1实现控制开关电路的连接，在控制开关电路得到双音频信号的时候，其中STD电平就会逐渐升高，之后反相变低。在CPU检测中断之后，中断子程序就会将键抖消除，并且提示接口将有效的二进制代码进行接收，使用延时方法将键抖消除[13]。

4 系统的调试

在软件初始化之后，实现振铃检测子程序的调用，从而对是否具有有外来电话进行判断。如果具有铃流的时候，程序中的工作方式为计数方式，累计10次系统就会自动摘机。此单元的调试一切正常，只要正确设置工作方式就行。密码检测单元调试较为复杂，首先对一位密码进行调试，之后实现其他密码的调试，首先，设置R5为一位，也是就是设置一位密码进行调试。之后单个步骤进行执行，一直到INT1中断，按键时间延长，直到程序处于写入地址存储空间时松手。密码修改在控制号选择时进行，在用户按下*键的时候就能够进入到密码修改阶段[14-15]。图9为系统的全部操作流程图。

图9 系统的全部操作流程

5 结束语

文中所设计的智能电话控制系统使用单片机作为控制单元，通过单元电路的调试实现系统集成，能够实现通过电话对电器设备的远程控制。通过测试表示系统模块的操作正确率为100%。此系统能够通过电话实现电器的远程控制，用户首先要将此装置电话信号线进行并联，将电源线进行安装，将电源打开，实现装置的复位，从而使系统能够正常工作。在用户从异地进行电话的时候，装置在接收到电话振铃音就会计数，在响铃音为10次的时候，装置就会自动摘机，提示用户输入密码，密码正确之后用户能够选择电器，之后实现相应的控制。此系统的设计能够有效满足现代家庭、企业、商场等地的使用需求，从而使操作人员能够使用电话实现电器设备的控制。