家電控制系統(tǒng)設計摘要隨著生活水平不斷提高，人們但愿有一種自動化、智能化限度高控制系統(tǒng)對所有家用電器能實行遠程控制。本文簡介了一種基于PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公眾電話網(wǎng))實現(xiàn)對家用電器遠程控制，通過電話可以隨時隨處控制各種家用電器開關和各種設定，諸如將空調(diào)提前升降溫、電熱水器提前預熱等，應用前景相稱廣泛。本文簡介了一種以單片機AT89C51為主控制器和雙音多頻解碼電路芯片F(xiàn)M9270為核心，通過電話線路實現(xiàn)對家用電器遠程、多路智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)實用、功能靈活多樣，可以對被遙控對象狀態(tài)進行查詢以及控制，可以廣泛地應用于家用電器或者其她場合各種控制設備。系統(tǒng)重要由主控制器、振鈴檢測與模仿摘機電路、DTMF解碼電路、語音提示電路、集中控制器等構(gòu)成。基于PSTN實現(xiàn)對家用電器遠程控制與常規(guī)遙控方式，如無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等相比，顯示出一定優(yōu)越性，不需進行專門布線，不占用無線電頻率資源，避免了電磁污染。同步，由于電話線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分運用既有電話網(wǎng)，因而遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。核心詞AT89C51；ISD1420；FM9270；PSTN；遠程控制HomeApplianceControlSystemAbstractThetextintroduceasortofcontrolsystemthatuseAT89C51singlechipactasmaincontrollerandusebothsound-manyfrequencydecodecircuitCMOSchipFM9270actascore，throughtelephonelinecarryoutfamilyequipment’slong-distancemany-wayintelligentcontrol.Thissystemissopracticalandthefunctionissoagilityandmultiplicity，thatcandemandandcontrolthestateofthecontrolledobject，canwidelyapplianceinfamilyequipmentorotherspatialallkindsofcontrolequipment.Thesystemmostlymakeupofmaincontroller，checkshakebellandsimulatecircuit，DTMFdecodecircuit，soundclewcircuit，concentratecontroller.Alongwiththeimprovementofthestandardofliving，peoplewanttohaveahighautomaticandintelligentcontrolsystemthatcancontrolallthefamilyequipmentthroughlong-distance.ThetextintroduceasortofcontrolsystemthatbasedonPSTNandcancontrolallthefamilyequipmentthroughlong-distance，throughtelephonecancontroltheswitchandsetupofallthefamilyequipmentatanymomentandeverywhere，suchasriseordropthetemperatureoftheair-conditionaheadofschedule，warm-uptheelectronicwaterheateraheadofschedule，andsoon.It’sapplianceforegroundofthesystemquiteabroad.BasedonPSTNcarryoutlong-distancecontrolfamilyequipmentshowdefinitelyadvantagecomparewithwirelesstelephonecontrolhave-wiretelephonecontrol，infraredrayandultrasonictelephonecontrolandsoon.Itdon’tneedputupspecialline，don’tengrosswirelessfrequencyresourceandavoidelectromagnetismpollution.Atthesametime，thankstothelineineverywherejoinedthenet，itcanmakethebestoftheexistingtelephonenetwork，sothatthedistanceofwirelesscontrolcanspanprovinceandcityandcanspancountryindeed.KeywordsAT89C51；ISD1420；FM9270；PSTN；Long-distancecontrol目錄7704摘要 I5078Abstract II928第1章緒論 1168021.1課題背景 177251.2國內(nèi)外發(fā)呈現(xiàn)狀 1186341.3論文研究內(nèi)容 215462第2章總體設計 3109232.1系統(tǒng)總體框圖 3231032.2單片機簡介 469852.3硬件模塊 6276542.4軟件模塊 6298722.5本章小結(jié) 71732第3章硬件電路設計 8138913.1電源電路設計 8309163.2單片機AT89S51 8306433.2.1單片機AT89S51資料 8151703.2.2AT89S51單片機電路 12134233.3下載線電路 13119133.3.1ISP簡介 13153063.3.274HC373簡介 13235623.3.3ISP下載線電路 14131063.4振鈴檢測電路 1456863.5模仿摘機電路 16171873.6DPMF解碼電路 17194903.6.1DTMF簡介 1732663.6.2雙音多頻譯碼器MT8870 17223283.6.3本文DTMF解碼電路 19136373.7控制電器和控制接口 20316193.8調(diào)試 20321393.9本章小結(jié) 2122365第4章系統(tǒng)軟件設計 22203764.1主控程序設計 2296044.2系統(tǒng)軟件設計 23145464.3本章小結(jié) 243301結(jié)論 2516168道謝 2621399參照文獻 2712440附錄A 2814045附錄B 3218342附錄C 3530771附錄D 36緒論1.1課題背景21世紀是信息時代，各種電信新技術推動了人類文明進步。自從1876年，AlexanderGrahamBell(貝爾)創(chuàng)造電話以來，世界各國電話網(wǎng)絡發(fā)展非常迅速。進十年來，中華人民共和國固定電話業(yè)務呈現(xiàn)出舉世矚目迅速增長。1997年8月局用電話互換機總?cè)萘客黄?億門，網(wǎng)絡規(guī)模躍居世界第二位，7月固定電話顧客總數(shù)突破2億戶[1]。隨著通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展，電話機已經(jīng)走進了千家萬戶；隨著當代科學技術發(fā)展，運用電話機進行遠程控制技術也日益用于生活中。當代電話網(wǎng)絡是由互換機和電話傳播線共同構(gòu)成，它性能已有了很大進展，并且可靠性非常高。遙控技術是通過一定手段對被控物體實行一定距離控制，慣用方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。無線電遙控既是運用無線電信號對被控物體實行遠距離控制。無線電遙控不可避免須占用一定無線電頻率資源，導致電磁污染；常規(guī)有線遙控需進行專門布線，增長了投入；而紅外線、超聲波遙控則受距離所限。既有遙控方式中，尚有載波通信控制手段和基于無線尋呼遙控方式。載波方式即通過電力線傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范疇內(nèi)。因而也存在距離問題，應用范疇有限?；跓o線尋呼遙控方式運用了既有尋呼頻率資源，不需占用額外頻譜。并且，隨著尋呼網(wǎng)全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控距離基本不受限制。但該方式受控方動作滯后于控制方操作，不具備實時性，并且不具備很高可靠性。本文簡介了一種電話遠程控制技術。該系統(tǒng)用于具備單片機控制家用電器電話遙控，顧客可通過任意一部雙音多頻電話(涉及手機，電話分機)對自己家庭安裝各種電器(如空調(diào)，微波爐，熱水器等)進行開機，停機等操作。作品為突出電話遙控信息反饋功能，并使產(chǎn)品達到非常高性價比。故未對電話裝置其她功能進行進一步擴展，并且所有使用集成電路和其他元器件都盡量選取高性價比。在該作品基本上進行了功能擴展是很以便。譬如:使用語音芯片作為信號音反饋，提高本作品實用性(本次為了保證整體電路經(jīng)濟性，因此并未使用昂貴語音芯片)。加上留言電路，主人不在家時客人留言。運用遙控方式可使主人很以便地在異地提取留言信息；在各路終端上接上傳感器即可實現(xiàn)對環(huán)境聲響監(jiān)聽；接上自動撥碼電路可定期將預定信息轉(zhuǎn)至主人傳呼機或特定電話，從而達到定期提示主人目。本作品還可以應用于工廠公司自動化控制等領域。1.2國內(nèi)外發(fā)呈現(xiàn)狀在國外，自從第一幢智能建筑在美國浮現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達國家先后提出了各種智能家居方案。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都得到了廣泛應用。許多計算機、通信、家電行業(yè)巨人都結(jié)識到智能信息家電巨大市場潛力，紛紛進入這個領域。Cisco、Inter、Nortel、Motorola、Lucent、3Com、IBM、Ericsson和松下等公司都已經(jīng)開始建立智能信息家電和智能家居公司[2]。中華人民共和國當前已經(jīng)成為世界上家電生產(chǎn)和出口大國，國內(nèi)老式家電市場日趨飽和，對外出口家電也急需升級換代，中華人民共和國重要家電生產(chǎn)商在老式家電降價“大比拼”同步，開始了數(shù)字化家電研究開發(fā)角逐。然而，當前信息家電發(fā)展并不樂觀。一方面是價格問題。信息家電必要邁過價格這道門檻，才干為更多家庭所接受。另一方面與否實用。消費者不會在乎你用是什么樣技術，而只會在乎你產(chǎn)品與否有用，與否好用。近幾年，隨著經(jīng)濟日益騰飛，人們對生活水平規(guī)定也越來越高，“智能家居”這個概念已經(jīng)逐漸被大眾接受。某些對科技發(fā)展動向和市場趨勢敏感科研機構(gòu)和有實力公司，已經(jīng)看到這個市場遼闊前景，意識到這是一種難得機遇，開始或已經(jīng)研究和開發(fā)有關系統(tǒng)和產(chǎn)品，并作了先期布置和規(guī)劃。家電遠程控制系統(tǒng)是智能家居系統(tǒng)重要構(gòu)成和支持某些，代表家庭智能化發(fā)展方向[3]。1.3論文研究內(nèi)容本文簡介了一種基于AT89S51單片機家用電器電話遙控裝置，該裝置使用既有電話線來傳送遙控命令，運用普通電話機作為遙控命令生成和發(fā)送裝置，咱們只要裝置接受端電路，把它接在既有電話線路中，那么就可以在任何地方，任何一部電話機上實行對該受控裝置遙控操作，從而實現(xiàn)對家用電器遠程控制。該系統(tǒng)重要實現(xiàn)如下某些功能：鈴流檢測自動摘機密碼驗證語音提示信號解碼控制家電第2章總體設計設計此系統(tǒng)必要具備如下單元功能模塊：鈴音檢測、計數(shù)；自動摘掛機；密碼校驗；語音提示；雙音頻信號解碼；控制電器開關；2.1系統(tǒng)總體框圖當需要遙控家用電器時，撥打相應電話號碼，振鈴檢測電路檢測鈴流信號，如果有人接聽電話或振鈴次數(shù)少于6次，對程控電話使用不導致影響，當振鈴次數(shù)達到6次后(次數(shù)可以通過軟件任意設定)，單片機啟動語音提示電路發(fā)出提示音，詢問與否進入家電控制模式，按“0”鍵否，掛機退出，按“1”鍵是，摘掛機電路自動摘機進入控制狀態(tài)并將摘機信號輸入到單片機中，單片機接受到摘機信號后，啟動語音提示電路發(fā)出提示音，提示操作者輸入密碼或是退出。輸入密碼經(jīng)DTMF接受，轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)并與事先存儲在單片機中密碼比較，如果不相符，則語音提示密碼錯誤，可再次重新輸入，若三次密碼錯誤則發(fā)提示音并自動掛機；如果密碼相符則語音提示選取控制通道(按鍵1～8分別表達1～8號通道，分別控制8路電器)。通道選取后，按下“1”鍵表達啟動該路電器，并有語音提示“該路電器已經(jīng)啟動”，按下“0”鍵表達關斷該路電器，有提示音“該路電器已經(jīng)關閉”，按下“＊”鍵則可掛機退出。若超時則自動掛機(時間可由軟件設定)。圖2-1系統(tǒng)總體設計框圖2.2單片機簡介本系統(tǒng)用核心控制單片機芯片型號是AT89C51。AT89S51是一種低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4kBytesISP(In-systemprogrammable)可重復擦寫1000次Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存儲技術制造，兼容原則MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳構(gòu)造，芯片內(nèi)集成了通用8位中央解決器和ISPFlash存儲單元，AT89S51在眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)中得到廣泛應用。管腳如圖2-2所示。圖2-2PDIP封裝AT89S51管腳圖引腳功能簡介：VCC：電源電壓輸入端。GND：電源地。P0口：P0口為一種8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸取8TTL門電流。當P1口管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0可以用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址低八位。在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必要被拉高。P1口：P1口是一種內(nèi)部提供上拉電阻8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接受輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接受。P2口：P2口為一種內(nèi)部上拉電阻8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接受，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因而作為輸入時，P2口管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址高八位。在給出地址“1”時，它運用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接受高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻雙向I/O口，可接受輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉緣故。P3口除了作為普通I/O口，尚有第二功能：P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(串行輸出口)P3.2/INT0(外部中斷0)P3.3/INT1(外部中斷1)P3.4T0(T0定期器外部計數(shù)輸入)P3.5T1(T1定期器外部計數(shù)輸入)P3.6/WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)P3.7/RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)P3口同步為閃爍編程和編程校驗接受某些控制信號。I/O口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂讀端口與讀引腳。讀端口時事實上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，通過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時才真正地把外部數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。89C51P0、P1、P2、P3口作為輸入時都是準雙向口。除了P1口外P0、P2、P3口都尚有其她功能。RST：復位輸入端，高電平有效。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期高電平時間。ALE/PROG：地址鎖存容許/編程脈沖信號端。當訪問外部存儲器時，地址鎖存容許輸出電平用于鎖存地址低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率1/6。因而它可用作對外部輸出脈沖或用于定期目。然而要注意是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一種ALE脈沖。如想禁止ALE輸出可在SFR8EH地址上置0。此時，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令時ALE才起作用。此外，該引腳被略微拉高。如果微解決器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器選通信號，低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效/PSEN信號將不浮現(xiàn)。EA/VPP：外部程序存儲器訪問容許。當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器(0000H-FFFFH)，不論與否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器輸入端。XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器輸出端。2.3硬件模塊本作品使用了大量硬件電路完畢某些功能模塊，其目就是充分運用硬件電路可靠性、穩(wěn)定性，使整體電路達到比較高穩(wěn)定性，采用硬件電路實現(xiàn)某些功能，并且使用了大量抗干擾元器件，例如：光耦合器，去耦電容等，提高系統(tǒng)看干擾能力，從而是整個系統(tǒng)性能更可靠。自動摘機摘機電路可以通過繼電器來完畢，使用繼電器電路電路會簡樸某些，但繼電器也有某些弱點，如耗電大，重量和體積比較大，此外繼電器很容易產(chǎn)生火花干擾，為理解決這些問題，本文采用了控制三極管通斷方式來構(gòu)成自動摘機電路，這樣也比較經(jīng)濟實用。振鈴檢測當系統(tǒng)處在待機狀態(tài)時，即沒有振鈴信號時，線路上供電電壓為48V。若顧客被呼喊，電信局互換機向該顧客送來振鈴信號，振鈴信號為25±3伏正弦波，諧鈴失真不不不大于10%，電壓有效值90±15伏。振鈴以5秒為周期，即1秒送，4秒斷[4]。據(jù)此可使用電容進行耦合，然后用兩個反向二極管交替導通，通過光電耦合器中光敏三極管通與斷輸出脈沖信號，脈沖信號直接輸出至單片機中斷計數(shù)器，完畢振鈴檢測和計數(shù)過程。雙音頻DTMF解碼此某些是整個電路核心，它工作狀況直接決定了電路可靠性。解碼電路是將顧客所撥電話信號解碼后送入單片機，然后由單片機實現(xiàn)對家用電器遠程控制。本解碼電路采用是加拿大公司生產(chǎn)一種集成度高、應用普遍通信類集成電路芯片MT8870，該芯片外圍電路簡樸、功耗小、抗干擾能力強，在解碼方面有著無可比擬優(yōu)勢?？刂颇承╇娐繁締卧娐分匾膳緹綦娐泛屠^電器控制電路構(gòu)成。用8個發(fā)光二極管來代表家用電器批示電路工作，為了防止發(fā)光二極管被燒壞，在二極管與電源之間接了1k電阻。通過單片機控制多路繼電器開關，進而達到控制家用電器目。2.4軟件模塊通過比較，決定使用AT89S51作為控制單片機芯片。系統(tǒng)軟件重要功能如下。系統(tǒng)身份認證：功能為了保證只有合法顧客才干操作系統(tǒng)，電話遠程控制系統(tǒng)上線后來，顧客必要輸入密碼，待系統(tǒng)確認后才具備對系統(tǒng)操作權(quán)限。顧客信令解釋功能：對收到顧客信號，系統(tǒng)按照軟件設定加以解釋，并決定對語音提示電路尋址，播放相應系統(tǒng)提示音，實現(xiàn)顧客和電話遠程控制系統(tǒng)間交互操作，或者對外部受控設備發(fā)出相應驅(qū)動信號。軟件定期功能：系統(tǒng)軟件設定系統(tǒng)自動復位軟件定期器，定期器設立值規(guī)定了系統(tǒng)一次上線工作最大時間。若一次工作超時，系統(tǒng)自動離線，進入待機狀態(tài)。振鈴信號計數(shù)通過AT89S51外部中斷實現(xiàn)此功能。密碼檢測在單片機中開辟一塊內(nèi)存空間存儲預置密碼，然后每輸入一次密碼，進行一次比較操作，直到輸入密碼與預置密碼完全一致，才進行下步操作[5]。語音提示此某些通過單片機計數(shù)器控制其引腳電平高低來實現(xiàn)。控制某些通過向單片機指定單口寫入高低電平來控制批示燈亮與滅和繼電器開與關。2.5本章小結(jié)本章重要是對系統(tǒng)總體可行性設計進行了分析和核心控制芯片單片機AT89C51進行了簡要簡介。系統(tǒng)總體可行性設計涉及：硬件電路和軟件模塊，硬件電路分析重要是振鈴檢測電路、模仿摘機電路、雙音解碼電路、語音提示電路、控制某些電路等某些分析；軟件模塊分析涉及：初始化、信號音(流鈴)計數(shù)、密碼檢測、信號分析解決。通過翻閱大量技術資料，對詳細規(guī)定實現(xiàn)功能進行完整系統(tǒng)分析，本設計電話遙控系統(tǒng)設計基本符合實際狀況，可以完畢設計任務所規(guī)定實現(xiàn)基本功能。第3章硬件電路設計3.1電源電路設計如圖3-1所示電路為輸出電壓+5V、輸出電流1.5A穩(wěn)壓電源。它是由電源變壓器B、橋式整流電路VD1～VD4、電容C1、C2、C3、C4和一只固定式三端穩(wěn)壓器(LM7805)極為簡捷以便地搭成。C2、C4作用是濾除掉線路上高頻脈沖干擾，由于電解電容對高頻電脈沖濾波效果較差，因而在電解電容C1和C3兩端各并聯(lián)了一種0.lF瓷片電容，瓷片電容高頻濾波性能要比電解電容好得多，因而可彌補電解電容高頻濾波較差局限性。三端穩(wěn)壓器是一種原則化、系列化通用線性穩(wěn)壓電源集成電路，以其體積小、成本低、性能好、工作可靠性高、使用簡捷以便等特點成為當前穩(wěn)壓電源中應用最為廣泛一種單片式集成穩(wěn)壓器件。LM7805穩(wěn)壓器輸入、輸出端電壓差普通取3V-7V之間比較適當，如果輸入、輸出電壓差過大，當電源電流較大時容易發(fā)熱，因而使用時要加裝散熱片。220V交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再通過橋式整流電路VD1～VD4和濾波電容C1整流和濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器LM7805Vin和GND兩端形成一種并不十分穩(wěn)定直流電壓(該電壓經(jīng)常會由于市電電壓波動或負載變化等因素而發(fā)生變化)。此直流電壓通過LM7805穩(wěn)壓和C3濾波便在穩(wěn)壓電源輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定性好直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為TTL電路或單片機電路電源。圖3-1電源電路圖3.2單片機AT89S513.2.1單片機AT89S51資料AT89SXX系列單片機實現(xiàn)了ISP下載功能，故而取代了89CXX系列下載方式，也是由于這樣，ATMEL公司已經(jīng)停止生產(chǎn)89CXX系列單片機，當前市面上AT89CXX多是停產(chǎn)前庫存產(chǎn)品。I/O口I/O口：4個口，32根單片機51系列共有四個8位雙向并行I/O通道口，分別是P0、P1、P2、P3，各具備特殊電路構(gòu)造，每位均有自己鎖存器、輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。這種構(gòu)造，在數(shù)據(jù)輸出時可鎖存，即輸出新數(shù)據(jù)之前，通道口上原數(shù)據(jù)始終保持不變，但對輸入信息是不鎖存，因而從外部輸入信息必要保持到取數(shù)指令執(zhí)行完為止[6]。P0口簡介P0口在訪問外部存儲器時，P0口既是一種真正雙向數(shù)據(jù)總線口，又是從分時輸出8位地址口。它涉及一種輸出鎖存器，兩個三態(tài)緩沖器，一種輸出驅(qū)動電路和一種輸出控制電路P1口簡介P1口是專門為顧客使用I/O口，是準雙向口，P1口為8位準雙向口，每一位均可單獨定義為輸入或輸出口。在編程校驗期間，用做輸入低位字節(jié)地址。P1口可以驅(qū)動4個LSTTL負載。P2口簡介P2口也是雙向口。它是供系統(tǒng)擴展時輸出高8位地址。如果沒有系統(tǒng)擴展時，也可以作為顧客I/O口使用。P2口作為外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器地址總線高8位輸出口AB8-AB15，P0口由ALE選通作為地址總線低8位輸出口AB0-AB7。外部程序存儲器由PSEN信號選通，數(shù)據(jù)存儲器則由WR和RD讀寫信號選通，由于2=64k，因此89S51最大可外接64kB程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器P3口簡介P3口是個雙功能口，第一功能作通用I/O口，第二功能是作變異功能用，為適應引腳第二功能需要，增長了第二功能控制邏輯，在真正應用電路中，第二功能顯得更為重要。由于第二功能信號有輸入輸出兩種狀況，咱們分別加以闡明。如表3-1所示。P3口輸入輸出及P3口鎖存器、中斷、定期/計數(shù)器、串行口和特殊功能寄存器關于，P3口第一功能和P1口同樣可作為輸入輸出端口，同樣具備字節(jié)操作和位操作兩種方式，在位操作模式下，每一位均可定義為輸入或輸出。表3-1P3口第二功能端口引腳功能特性P3.0串行輸入口(RXD)P3.1串行輸出口(TXD)P3.2外中斷0(INT0)P3.3外中斷1(INT1)P3.4定期/計數(shù)器0外部輸入口(T0)P3.5定期/計數(shù)器1外部輸入口(T1)P3.6外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通(WR)P3.7外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通(RD)中斷系統(tǒng)中斷：程序執(zhí)行過程中，容許外部或內(nèi)部事件通過硬件打斷程序執(zhí)行，使其轉(zhuǎn)向為解決內(nèi)部事件中斷服務程序中去；完畢中斷服務程序后，CPU繼續(xù)本來被打斷程序，這樣過程稱為中斷過程。中斷源：能產(chǎn)生中斷外部和內(nèi)部事件。89S51有5個中斷源：(1)INT0：外部中斷0祈求，低電平有效。通過P3.2引腳輸入。(2)INT1：外部中斷1祈求，低電平有效。通過P3.3引腳輸入。(3)T0：定期器/計數(shù)器0溢出中斷祈求。(4)TI：定期器/計數(shù)器1溢出中斷祈求。(5)TXD/RXD：串行口中斷祈求。當串行口完畢一幀數(shù)據(jù)發(fā)送或接受時，便祈求中斷。每一種中斷源都相應一種中斷祈求標志位，它們設立在特殊功能寄存器TCON和SCON中。當這些中斷源祈求中斷時，相應標志分別有TCON和SCON中相應位來鎖存。389S51中斷系統(tǒng)有如下4個特殊功能寄存器：(1)定期器控制寄存器TCON(用6位)；(2)串行口控制寄存器SCON(用2位)；(3)中斷容許寄存器IE；(4)中斷優(yōu)先級寄存器IP。其中，TCON和SCON只有一某些用于中斷控制。通過對以上各特殊功能寄存器各位進行置位或復位等操作，可實現(xiàn)各種中斷控制功能。中斷響應過程及中斷矢量地址中斷解決過程可分為3個階段：中斷響應、中斷解決和中斷返回。89C51CPU在每個機器周期S5P2期間順序采樣每個中斷源，CPU在下一種機器周期S6期間按優(yōu)先級順序查詢中斷標志。如查詢到某個中斷標志為1，則將在接下來機器周期S1期間按優(yōu)先級進行中斷解決。中斷系統(tǒng)通過硬件自動將相應中斷矢量地址裝入PC，以便進入相應中斷服務程序。表3-2既是各個中斷源相應中斷矢量地址。由于89S51系列單片機兩個相鄰中斷源中斷服務程序入口地址相距只有八個單元，普通中斷服務程序是容納不下，普通是在相應中斷服務程序入口地址中放一條常跳轉(zhuǎn)指令LJMP，這樣就可以轉(zhuǎn)到64KB任何可用區(qū)域了。中斷服務程序從矢量地址開始執(zhí)行，始終到返回指令RETI為止。RETI指令操作一方面告訴中斷系統(tǒng)該中斷服務程序已執(zhí)行完畢，另一方面把本來壓入堆棧保護斷點地址從棧頂彈出，裝入程序寄存器PC，使程序返回到被中斷程序斷點處繼續(xù)執(zhí)行。表3-2中斷源及其相應矢量地址中斷源中斷矢量地址外部中斷0()0003H定期器/計數(shù)器0(T0)000BH外部中斷1()0013H定期器/計數(shù)器1(T1)001BH串行口中斷(RI、TI)0023H在編寫中斷服務程序時應注意：(1)在中斷矢量地址單元處存儲一條無條件轉(zhuǎn)移指令，使中斷程序可靈活安排在64KB程序存儲器任何空間。(2)在中斷服務程序中，顧客應注意用軟件保護現(xiàn)場，以免中斷返回后丟失原寄存器、累加器中信息。(3)若要在執(zhí)行當前中斷程序時禁止更高優(yōu)先級中斷，則可先用軟件關閉CPU中斷或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前在開放中斷。AT89S51優(yōu)勢性能強大AT89S51具備完整輸入輸出、控制端口、以及內(nèi)部程序存儲空間。與咱們普通意義上微機原理類似，可以通過外接A/D，D/A轉(zhuǎn)換電路及運放芯片實現(xiàn)對傳感器傳送信息采集，且可以提供以點陣或LCD液晶及外接按鍵實現(xiàn)人機交互，能對內(nèi)部眾多I/O端口連接步進電機對外圍設備進行精準操控，具備強大工控能力。易于學習AT89S51系列單片機編寫程序基本流程。其語法構(gòu)造與咱們慣用計算機C語言基本相似，不同之處在于增長了控制詳細引腳工作語句和命令，相對于計算機C語言，單片機C語言更簡潔和明確.可以控制每個引腳輸入輸出狀態(tài)。其重要語句集中在例如：“ifelse”、“while”、“for”等循環(huán)與判斷語句上，相比計算機C語言更簡樸。有過計算機C語言學習經(jīng)歷通過一段時間熟悉就可以純熟進行編程.使用AT89S51系列單片機編程，可以在沒有實物單片機狀況下在普通電腦上進行程序編寫甚至是調(diào)試工作。普通工作中使用Keil公司開發(fā)51單片機編程軟件進行編程，它采用當前流行開發(fā)環(huán)境，集編輯，編譯和仿真于一體。在該軟件上顧客可以編寫匯編語言或C語言源程序，并運用該軟件生成單片機能運營程序。價格低廉AT89S51芯片價格便宜，適合對大批量計量儀器進行規(guī)?；脑?，其單片售價不超過5元。3.2.2AT89S51單片機電路本設計使用AT89S51單片機，第9腳為復位端，在該腳接一種10K電阻R12到地，以保證該腳在正常工作時為低電平0，同步，為了在加電時給該腳一種高電平復位脈沖，用一種10μF電解電容C4連接到電源Vcc，運用電容兩端電壓不能突變特性，加電后給第9腳施加一種短暫高電平脈沖，該脈沖寬度與電阻R12阻值、C4容量均關于，電阻R12越大，電容C4越大，加電后第9腳高電平脈沖就越寬；相反，如果R12越小，電容C4越小，加電后9腳高電平脈沖寬度也就越窄[7]。在電容C4兩端還接有一種手動復位按鈕ANI，為了避免按壓按鈕時電容C4兩端電壓通過按鈕接點瞬間放電導致對按鈕接點大電流沖擊，為此在按鈕支路中串入了一種100歐姆小電阻Rll，這樣電容通過Rll放電時，就不會浮現(xiàn)瞬間大電流放電脈沖，因而可有效避免按鈕接點氧化和接觸不良現(xiàn)象。單片機電路圖如圖3-2所示。P2.0-P2.7接八路輸出P1.1-1.3接解碼輸出P1.4電子開關P1.5-P1.7RST接并口下載電路P3.5接振鈴檢測電路P2.0-P2.7接八路輸出P1.1-1.3接解碼輸出P1.4電子開關P1.5-P1.7RST接并口下載電路P3.5接振鈴檢測電路圖3-2單片機電路圖第18、19腳接12MHz石英晶體，在晶體兩端各接一種30PF電容到地[8]，接電容目有三個:一是加快上電后起振速度；二是保證起振后可以持續(xù)平穩(wěn)振蕩，不至于浮現(xiàn)停振；三是可以通過變化兩個電容容量，微調(diào)振蕩頻率。單片機第31腳和第40腳接電源Vcc，第20腳接地。單片機使用不到端口懸空。3.3下載線電路3.3.1ISP簡介所謂“在系統(tǒng)可編程”(In-SystemProgrammability.縮寫為ISP)，是指設計人員在自己設計電子系統(tǒng)中或電路板上為重構(gòu)邏輯而對邏輯器件進行編程或重復編程能力。這種對電子系統(tǒng)中邏輯器件邏輯重構(gòu)既可在系統(tǒng)成型之前，又可在系統(tǒng)成型過程中，甚至在系統(tǒng)成型之后。這與常規(guī)PLD先編程后裝配至系統(tǒng)中過程有很大區(qū)別。采用ISP技術后，咱們可獲得一種“軟”硬件嶄新概念：使得電子系統(tǒng)硬件設計變得象軟件設計那樣靈活而又有易于修改。硬件功能可以實時地加以修改，或按規(guī)定程序變化組態(tài)。這樣便使新一代電子系統(tǒng)具備極強可擴展性以及設計資源可重復運用性，這樣便擴展了器件用途。同步編短了系統(tǒng)調(diào)試周期，省掉了對器件單獨編程環(huán)節(jié)和器件編程設備。從而給電子系統(tǒng)設計、制造和編程帶來了極大以便。ISP下載線可對單片機進行燒寫程序，為單片機應用提供了以便。3.3.274HC373簡介74HC373為8數(shù)據(jù)鎖存器。重要用于數(shù)碼管、按鍵等等控制。高阻態(tài)就是輸出既不是高電平，也不是低電平，而是高阻抗狀態(tài)；在這種狀態(tài)下，可以各種芯片并聯(lián)輸出；但是，這些芯片中只能有一種處在非高阻態(tài)狀態(tài)，否則會將芯片燒毀；高阻態(tài)概念在RS232和RS422通訊中還可以用到。數(shù)據(jù)鎖存當輸入數(shù)據(jù)消失時，在芯片輸出端，數(shù)據(jù)依然保持；這個概念在并行數(shù)據(jù)擴展中經(jīng)常使用到。數(shù)據(jù)緩沖加強驅(qū)動能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具備數(shù)據(jù)緩沖能力。OE：output_enable，輸出使能；LE：latch_enable，數(shù)據(jù)鎖存使能，latch是鎖存意思；Dn：第n路輸入數(shù)據(jù)；On：第n路輸出數(shù)據(jù)；在實際應用時候是這樣做：OE＝0；先將數(shù)據(jù)從單片機口線上輸出到Dn；再將LE從0->1->0這時，你所需要輸出數(shù)據(jù)就鎖存在On上了，輸入數(shù)據(jù)在變化也影響不到輸出數(shù)據(jù)了；事實上，單片機當前在忙著干別事情，串行通信、掃描鍵盤，單片機資源有限。在單片機按照RAM方式進行并行數(shù)據(jù)擴展時，使用movx@dptr，A這條指令時，這些時序是由單片機來實現(xiàn)。背面表格中尚有需要時間參數(shù)，你不需要去管它，由于這些參數(shù)都是幾十ns級別，對于單片機在12M下每個指令周期最小是1μs狀況下，完全可以實現(xiàn)。3.3.3ISP下載線電路下載線及接口電路如圖3-3所示，在此選用是并行下載線方案，使用重要器件是74HC373，可用免費共享單片機編程器“Easy51Prov2.0宇宙版”下載線專用軟件，向電路板中89S51單片機燒錄程序[9]。下載線電路圖如圖3-3所示。圖3-3下載線電路3.4振鈴檢測電路振鈴檢測電路作用就是檢測電話線上有無鈴流信號，并將鈴流信號狀態(tài)傳播給單片機，使單片機可以有效得實行家電遠程控制。由于該系統(tǒng)并聯(lián)于電話機兩端，并且不能影響電話正常使用，因此規(guī)定系統(tǒng)在接到鈴流信號后不能立即動作，只有在達到設定鈴響次數(shù)后來，才默認家里無人，容許電路摘機應答。鈴流信號未到達前，電話線路上存在大概48V直流電壓。當有振鈴信號時，電話線上鈴流信號為(75±15)V、25Hz交流信號。其中直流電壓為48V左右，交流電壓為(25±15)V、25Hz正弦信號。鈴流信號進入振鈴檢測電路后，一方面用高壓電容C1進行隔直，電阻R1起限流作用。IC5是光電耦合器4N25，由砷化鎵紅外發(fā)光二極管和硅光電晶體管檢測器光耦合構(gòu)成，是一種發(fā)光二極管與光電晶體管面對面封裝單回路，輸入電信號加于發(fā)光二極管上，輸出信號由光敏三極管取出。當沒有鈴流信號時，IC5內(nèi)部光敏三極管不導通，A點電壓為高電平VCC。當鈴流信號到來時，信號有半周使二極管D導通形成回路，另半周使光電耦合器一側(cè)發(fā)光二極管導通，因而有光照射二次側(cè)光敏三級管，A點為低電平。恰當選用R1和C1值可以使光電耦合器一次側(cè)導通電流足夠大，則二次側(cè)受光較強可以充分導通。Vcc通過R2與二次側(cè)三極管集電極相連。綜上可知，A點脈沖是隨著鈴流信號浮現(xiàn)而浮現(xiàn)，因而只要檢測到A點有低電平脈沖浮現(xiàn)，就闡明線路上有鈴流信號了，并且A點在單位時間內(nèi)浮現(xiàn)脈沖個數(shù)就代表了振鈴時間長短，因而通過累加A點脈沖個數(shù)就可以判斷出振鈴時間長短和鈴響次數(shù)多少[10]。圖3-4振鈴檢測電路3.5模仿摘機電路電路板和電話線之間應有一種電子開關存在，平時這個開關應當處在斷開狀態(tài)，以免導致電話線占線。當?shù)高h程遙控家中電器時，在若干次鈴響后無人接聽時，電子開關將電話線和實驗板連接，使實驗板可以實行控制功能[11]。電子開關由QD1、V1、V2等元件構(gòu)成，圖中Ll、L2兩個點是和電話線連接。模仿摘機電路重要由單片機控制三極管開關來完畢。L1、L2上信號經(jīng)QD1整流后，TP4這一點始終是正極。圖中TP3這個點與單片機Pl.4口連接。當Pl.4為低電平0時，三極管V2由于沒有基極偏置電壓因而不能導通，即V2集電極沒有電流通過，相稱于開路，當V2集電極沒有電流時，V1基極也就沒有偏置電壓和電流，因而Vl也不會導通，此時V1也處在開路狀態(tài)。當P1.4為高電平時，TP3點有高電平直流電壓，該電壓就是三極管V2基極偏置電壓，由于有了基極偏置電壓，因而V2導通了，當V2集電極有電流時，V1基極也就有了偏置電流和電壓，V1也就導通了，此時從QD1出來正電壓通過Vl發(fā)射極和集電極后，再通過R5形成導通回路，并且將線路上信號在R5兩端產(chǎn)生電壓降，此時R5相稱于電話線路負載電阻。由以上分析可見:當單片機通過P1.4口給TP3點施加一種高電平信號時，開關管V1導通，電路板接通線路上遙控信號，相稱于電話機接通，從而實現(xiàn)自動摘機。平時P1.4為低電平，因而V1斷開，相稱于電路板與電話線之間斷開了，起到了掛機效果。圖3-5模仿摘機電路3.6DPMF解碼電路3.6.1DTMF簡介雙音多頻DTMF(DualToneMultiFrequency)，由高頻群和低頻群構(gòu)成，高低頻群各包括4個頻率。一種高頻信號和一種低頻信號疊加構(gòu)成一種組合信號，代表一種數(shù)字。DTMF信令有16個編碼[12]。雙音多頻撥號鍵盤是4×4矩陣，每一行代表一種低頻，每一列代表一種高頻。每按一種鍵就發(fā)送一種高頻和低頻正弦信號組合，例如‘1’相稱于697Hz和1209Hz?；Q機可以解碼這些頻率組合并擬定所相應按鍵[14]。DTMF編解碼器在編碼時將擊鍵或數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成雙音信號并發(fā)送，解碼時在收到DTMF信號中檢測擊鍵或數(shù)字信息存在性。一種DTMF信號由兩個頻率音頻信號疊加構(gòu)成。這兩個音頻信號頻率來自兩組預分派頻率組：行頻組、列頻組。每一對這樣音頻信號唯一表達一種數(shù)字或符號。電話機中普通有16個按鍵，其中有10個數(shù)字鍵0～9和6個功能鍵*、#、A、B、C、D。國際上采用各種頻率為697Hz、770Hz、852Hz、941Hz、1209Hz、1336Hz、1477Hz和1633Hz等8種[13]。用這8種頻率可形成16種不同組合，從而代表16種不同數(shù)字或功能鍵，詳細組合見表3-3。表3-3電話按鍵與頻率相應表低頻/Hz高頻/Hz1209133614471633697123A770456B852789C941*0#D3.6.2雙音多頻譯碼器MT8870在這個電路中使用了一片供接受用MT8870型解碼芯片。MT8870是MITEL公司生產(chǎn)DTMF接受器，是一種大規(guī)模CMOS集成電路，重要由濾波器、譯碼器和控制電路三某些構(gòu)成[14]。其內(nèi)部邏輯框圖和引腳排列見圖3-6。外部輸入DTMF信號從-IN端進入運算放大器放大后，進入雙音濾波器，雙音濾波器是由2個6級開關電容構(gòu)成高低通濾波器，它能有效地將DTMF信號中高頻群和低頻群區(qū)別開來，被區(qū)別開高、低頻群，再通過各自濾波器及整形電路后送入譯碼電路[15]。譯碼電路由數(shù)字檢測、編碼轉(zhuǎn)換和三態(tài)輸出電路等幾某些構(gòu)成，數(shù)字檢測電路采用對輸入音頻信號進行數(shù)字計數(shù)方式以擬定DTMF信號頻率并檢查與否與原則DTMF信號相一致，在此過程中，采用了一套復雜算法，對DTMF信號頻率偏差提供一定容差范疇以提高抗干擾能力。輸入DTMF信號被檢測到后，經(jīng)編碼轉(zhuǎn)換電路進行8-4-2-1編碼后送入鎖存器鎖存。當輸出控制端TOE為高電平時，DTMF信號所相應8-4-2-1編碼即出當前Q4-Q1端。MT8870內(nèi)有一系列控制電路，對接受工作經(jīng)行控制和協(xié)調(diào)。圖3-6MT8870內(nèi)部邏輯框圖與引腳排列該芯片重要特點為：功耗低；采用外接3.58MHZ晶振、外圍元件少；音頻接受持續(xù)時間典型值為40ms；接受信號增益可調(diào)；STD端輸出信號批示Q1-Q4端數(shù)據(jù)已就緒，因而可作為中斷申請或采樣控制信號；輸入阻抗高。下面是廠家推薦MT8870典型應用電路，電路圖如圖3-7所示[16]。圖3-7MT8870典型應用電路從MT8870應用資料可以看出，該芯片共有18個引腳，只需要按照圖中選用元件，并對的連接即可。輸入DTMF信號通過C1、R1輸入到-IN端，該端是運算放大器反向輸入端，該放大器增益取決于反饋電阻R2和R1比值。放大器同相輸入端+IN與VRef媏相連，由VRef提供VDD/2參照電壓作為偏置電壓，C2和R3構(gòu)成外部定期電路以擬定芯片對輸入信號反映時間。TOE端接VDD，表達數(shù)據(jù)可以輸出到Q4-Q1端。STD端在芯片收到DTMF信號并經(jīng)辨認后，在Q1-Q4送出2進制碼時候變?yōu)楦唠娖?，因而該端信號可以作為“輸出就緒”批示信息。表3-4電話按鍵與譯碼輸出相應表數(shù)字OED4D3D2D11HLLLH2HLLHL3HLLHH4HLHLL5HLHLH6HLHHL7HLHHH8HHLLL9HHLLH0HHLHL*HHLHH#HHHLLAHHHLHBHHHHLCHHHHHDHLLLLANYLZZZZ3.6.3本文DTMF解碼電路本文設計DTMF解碼電路如圖3-8所示。圖3-8中，雙音頻信號輸入點與圖3-5中三極管V1集電極相連接，當電子開關接通時，電話線路上雙音頻信號通過V1后進入圖3-8輸入點，通過MT8870內(nèi)部解決后來，從Q1、Q2、Q3、Q4端輸出解碼后狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出端Q1、Q2、Q3、Q4與單片機Pl.0、P1.l、Pl.2、P1.3相連，由單片機進行數(shù)據(jù)采集、判斷和解決，最后實現(xiàn)對家電遠程控制功能。此外，從MT8870STD端出來狀態(tài)信號進入單片機P3.3端口，告知單片機數(shù)據(jù)讀取狀態(tài)。圖3-8DTMF解碼電路圖3.7控制電器和控制接口通過單片機對特定端口寫‘0’或‘1’控制多路繼電器開關和批示燈亮滅狀態(tài)。單片機AT89S51從P0口八位都用作輸出控制信號。這八位數(shù)據(jù)連接八個反向器進行整流隔離，然后連接D觸發(fā)器進行數(shù)據(jù)鎖存。每個D觸發(fā)器輸出端都控制一路繼電器，而每一路繼電器也控制一路電器開關。二極管批示燈串聯(lián)在開關三極管基極作為電器開關批示。這樣就可以完畢單片機對多路電器控制。設計采用控制帶有繼電器電源插座來實現(xiàn)對家電最后控制，諸如電飯煲、熱水器、空調(diào)之類電器只需插上插頭，主控單片機即可通過控制插座中各繼電器來控制電器電源通斷。該方式簡樸且易于實現(xiàn)。在本裝置中一共有八路電器可以控制，其他電器控制相似。該電路外接接口涉及:J1：外接電話線接口，與電話機并聯(lián)。J2：輸出端，可實現(xiàn)對8路外接電器進行控制操作。CZ1:并口插座，用于和電腦并口相連，以實現(xiàn)下載線功能。3.8調(diào)試線路連接好后，撥打電話，用數(shù)字萬用表測量A點電壓，A點電壓應隨鈴流信號到來呈現(xiàn)高低起伏變化。連接線路，當TP3上為低電平時，用數(shù)字萬用表測得R5上電壓為0V；當TP3連5V電源時，電子開關接通，用數(shù)字萬用表測得R5兩端電壓約為6V-12V。直接使用電話機作為DTMF信令發(fā)生器，把系統(tǒng)并連于電話機兩端，提起話筒，在聽到忙音信號后來，按動電話機按鍵以發(fā)出DTMF信號，這時若DTMF譯碼電路正常工作，則在MT8870STD端應有正脈沖輸出，可使用萬用表進行監(jiān)視。按住一種鍵并保持，萬用表批示高電平并保持，松開鍵，萬用表批示約為0V。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和精確性，每一種鍵均應試過[17]。按動電話機按鍵，可以對的控制繼電器開關和批示燈亮滅。3.9本章小結(jié)本章重要是對系統(tǒng)所涉及到六某些硬件模塊進行了詳細功能簡介、工作原理、設計實現(xiàn)辦法、硬件品質(zhì)選取及參數(shù)規(guī)定等。硬件單元電路設計涉及六某些是：振鈴檢測電路、模仿摘掛機電路、雙音頻解碼、信號音提示電路、音頻放大電路、電器控制電路。此外還給出了用Protel99SE設計各某些電路構(gòu)造圖。第4章系統(tǒng)軟件設計本系統(tǒng)程序重要工作是對電話信號進行檢測以及接受顧客指令控制家用電器工作。為了保證系統(tǒng)可靠運營，必要有良好軟件配合，且要有和諧人機對話功能。下面簡樸闡述本系統(tǒng)程序流程及軟件應具備功能模塊，并簡介一種ISP下載線軟件Easy51ProV2.0。4.1主控程序設計該家用電器電話遠程控制主程序重要完畢系統(tǒng)初始化、模仿摘機、語音提示、密碼驗證和控制電器及批示燈等功能。其中密碼位數(shù)可以依照個人需求設定不同位數(shù)[18]。程序流程圖如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)軟件流程圖程序啟動后，系統(tǒng)檢測有無振鈴信號，沒有繼續(xù)等待，有話就對振鈴進行記數(shù)。若振鈴次數(shù)不大于設定次數(shù)該控制器不動作，若振鈴次數(shù)達到設定次數(shù)表達要進行控制，系統(tǒng)自動摘機，語音提示，輸入密碼并驗證，若密碼輸入錯誤則重新輸入，若密碼輸入對的，則系統(tǒng)語音提示操作成功，系統(tǒng)依照DTMF信號控制電器[15]。本系統(tǒng)軟件設計重要分為振鈴檢測中斷服務程序、檢測DTMF信號輸出中斷服務程序、語音提示中斷服務程序等某些構(gòu)成。每個功能模塊對于整體設計都是非常重要，單片機AT89C51通過軟件程序才干較好對外部信息進行采集、分析、決策和執(zhí)行。下面就每個單元功能模塊分別進行闡明。4.2系統(tǒng)軟件設計振鈴檢測中斷服務程序當電話線上沒有鈴流信號時，A點為高電平，當鈴流信號到來時，A點浮現(xiàn)低電平，此時會有下降沿浮現(xiàn)，引起單片機中斷，運用中斷計數(shù)控制響鈴時間，實當前一定期間內(nèi)若電話無人接聽系統(tǒng)自動摘機功能[19]。檢測MT8870有無DTMF信號輸出功能中斷服務程序當MT8870接受到有效雙音頻信號時，STD腳就變?yōu)楦唠娖?，接受雙音頻信號消失后，該腳即刻變?yōu)榈碗娖?。因而單片機可以通過判斷該腳狀態(tài)，來擬定線路上信號音與否為有效雙音頻撥號音。語音提示中斷服務程序由于對家電實行是遠程控制，這就規(guī)定系統(tǒng)擁有人機對話界面功能，為此本系統(tǒng)設計了語音提示功能。本文是通過單片機T0中斷對其端口電平高低進行有效控制來實現(xiàn)語音提示功能，也可以使用流行音樂芯片和具備錄放功能語音芯片來實現(xiàn)此功能。ISP在線編程軟件在完畢程序輸入、編譯、連接、運營等工作后，得到了HEX格式目的文獻，通過下載線及相應下載線專用軟件可將程序?qū)懭雴纹瑱C。一方面安裝ISP下載線專用軟件。ISP下載線軟件種類諸多，這里使用網(wǎng)上免費共享Easy51ProV2.O版下載線專用軟件。主界面如圖4-2所示[20]。軟件用法：啟動EasyslProV2.O軟件，浮現(xiàn)主界面。在主界面左上角下拉菜單中找到“AT89S52”，點擊“檢測器件”，如如果浮現(xiàn)圖4-3所示畫面，就闡明該實驗板己經(jīng)檢測到AT89S52芯片了。點擊窗口中“自動打開文獻”。在彈出窗口中，點擊文獻類型中“*.hex”文獻。找到目的文獻“xx.hex”。在軟件窗口中，點擊“自動寫器件”。當浮現(xiàn)“編程器寫器件完畢”界面時，就闡明己經(jīng)將目的文獻寫入單片機了。圖4-2Easy51proV2.0主界面圖4-3檢測器件4.3本章小結(jié)本章重要是對系統(tǒng)所涉及到五某些模塊軟件進行了詳細功能簡介和編寫。并且對每一某些程序編寫進行了簡介，呈現(xiàn)了各個模塊在整個系統(tǒng)中功能以及互相之間有機聯(lián)系。并簡介了軟件Easy51ProV2.O簡樸實用辦法。結(jié)論通過對電話線控制家電這個課題設計制作，對于自己進入社會后工作和學習是非常有協(xié)助，特別是在電路理論分析中掌握知識和辦法，在電路設計和調(diào)試過程中積累經(jīng)驗，為后來電路設計、制作都打下了堅實基本。通過本次課程設計使得自己逐漸學會了使用單片機實現(xiàn)自動控制，更加重要是使得自己在本次課程設計過程中學會了電路板查錯和C語言編程，并對電信信號方面知識有所理解。雖然大某些知識在以往已有所理解，但是相信只有通過一種完整系統(tǒng)自我完畢過程才干把所學知識運用到實際生活中。通過這次畢業(yè)設計，覺得自己學到了不少東西。歸納起來，重要有如下幾點：大學三年多時間都是在學習理論基本知識，并未真正地去應用和實踐。但是通過這次畢業(yè)設計，接觸到了更多平時沒有接觸到儀器設備、元器件以及有關使用調(diào)試經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)了自己諸多局限性之處。還體會到了所學理論知識重要性：知識掌握得越多，設計得就更全面、更順利、更好。理解進行一項相對比較大型科技設計所必不可少幾種階段。畢業(yè)設計可以從理論設計和工程實踐相結(jié)合、鞏固基本知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結(jié)合、個人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面培養(yǎng)學生全面素質(zhì)。通過這次系統(tǒng)畢業(yè)設計，熟悉了對一項課題進行研究、設計和實驗詳細過程。這些在咱們在將來工作和學習當中都會有很大協(xié)助。學會了如何查閱資料和運用工具書。平時課堂上所學習知識大多比較陳舊，作為自動化專業(yè)學生，由于專業(yè)特點自己更要積極查閱當前最新控制方面資料。一種人不也許什么都學過，什么都懂，因而，當你在設計過程中需要用某些不曾學過東西時，就要去有針對性地查找資料，然后加以吸取運用，以提高自己應用能力，并且還能增長自己見識，補充最新專業(yè)知識。實踐能力得到了進一步提高，在調(diào)試過程中積累了某些經(jīng)驗。畢業(yè)設計對此前學過理論知識起到了回顧作用，并對其加以進一步消化和鞏固。畢業(yè)設計培養(yǎng)了嚴肅認真和實事求是科學態(tài)度。并且培養(yǎng)了吃苦耐勞精神以及相相應工程意識，同窗之間情誼互助也充分在畢業(yè)設計當中體現(xiàn)出來了。道謝一方面，我把最誠摯謝意獻給我導師艾紅教師，在本次論文選題和研究過程中，都凝聚了導師艾紅教師心血和智慧，并且在整個過程中，艾紅教師無微不至關懷和指引使我得以順利完畢該課題。在此，向她致以深深敬意和誠摯謝意！在設計過程中，艾紅教師嚴謹治學態(tài)度，孜孜不倦鉆研精神，和藹可親平易近人品格和對咱們嚴格規(guī)定作風給我留下了深刻印象，是我學習榜樣。在此感謝所有協(xié)助和教誨過我教師，同步還要感謝我同窗，沒有她們支持與勉勵，我一種人是很難完畢這個畢業(yè)設計，與她們在學習上有益探討和交流，以及在生活上融洽相處，結(jié)下了深厚而純潔情誼，正是她們理解和協(xié)助使得我克服了許多困難，增長了信心。最后深深感謝為我成長含辛茹苦父母，她們無私愛和無盡關懷始終隨著我在生活道路上迎接各種挑戰(zhàn)。在論文即將完畢之際，謹向所關于懷我教師，同窗和朋友致以我發(fā)自內(nèi)心深深謝意。參照文獻吳永忠，韓江洪．信息家電發(fā)展概況及前景展望．網(wǎng)絡家電技術，：10禾青．智能家電和信息家電Internet．電子產(chǎn)品世界，：8劉彥華．家電遠程控制系統(tǒng)．九江職業(yè)技術學院學報，(3)：19-20夏棟，薛鴻貴．電話機原理使用與檢修．北京人民郵電出版社，1992：10張志武．智能家居系統(tǒng)中家電遠程控制．大慶石油學院，：17-20張大明．單片微機控制應用技術．機械工業(yè)出版社.2：18－21BennettCL，RossGF．Time-domainEelectromagneticandItsapplicationsProceedingsoftheIEEE，1978：20-22王幸之，鐘愛琴，王雷等．AT89系列單片機原理與接口技術．北京航空航天大學出版社，：5BushbyST.AstandardcommunicationinfrastructureforintelligentBuildings．AutomationinConstruction，007.6：529-540陳正義，侯振鵬．單片機控制實習．北京：人民郵電出版社，，206-207.陳爾紹．電子控制實例．電子工業(yè)出版社，.11：285－288何琳琳，張海軍．基于電話網(wǎng)絡家用電器遠程控制系統(tǒng)實現(xiàn)．單片機開發(fā)與應用，.6：74李曉廣，賈占嶺．基于電力線載波通訊技術家電遠程控制系統(tǒng)設計．當代電子技術，(6)：47-49.劉彥華．家電遠程控制系統(tǒng)．九江職業(yè)技術學院學報，(3)：19-20.譚寶成，王鵬．基于DTMF智能電話控制器．單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，(5)：59-61.John.L.Fike，GeorgeE．UnderstandingTelephoneElectronics．FriendTexasInstrumentsInc，：20－35何書森．實用遙控電路原理與設計速成．福建：福建科學技術出版社，：95-96.姜鳳武．基于AT89C51單片機家用電器電話遙控裝置．自動化技術與應用，(8)：94-97.何書森，何華斌．實用數(shù)字電路原理與設計速成．福建：福建科學技術出版社，：320-321.劉連吉．ISD單片機語音錄/放器件及電路設計．青島海洋大學出版社，.27(3)：292-296附錄ASCMisalsoknownasmicro-controller(MicrocontrollerUnit)，commonlyusedlettersoftheacronymMCUthatitwasfirstusedinindustrialcontrol.OnlyasinglechipbytheCPUchipdevelopedfromadedicatedprocessor.ThefirstdesignisbyalargenumberofperipheralsandCPUonachipinthecomputersystem，smaller，moreeasilyintegratedintoacomplexanddemandingonthevolumecontroldevicewhich.INTEL'sZ80isthefirstdesignedinaccordancewiththisideaprocessor，thenonthedevelopmentofmicrocontrolleranddedicatedprocessorshavepartedways.Are8-bitmicrocontrollerearlyor4bits.OneofthemostsuccessfulistheINTEL8031，forasimple，reliableandgoodperformancewasalotofpraise.Thendevelopedin8031outofMCS51MCUSystems.SCMsystemsbasedonthissystemuntilnowisstillwidelyused.Withtheincreasedrequirementsofindustrialcontrolfield，begana16-bitmicrocontroller，becausethecostisnotsatisfactorybuthavenotbeenverywidelyused.After90yearswiththegreatdevelopmentofconsumerelectronics，microcontrollertechnologyhasbeenahugeincrease.WithINTELi960series，especiallythelaterseriesofwidelyusedARM，32-bitmicrocontrollerquicklyreplacehigh-end16-bitMCUstatusandenterthemainstreammarket.Thetraditional8-bitmicrocontrollerperformancehavebeentherapidincreasecapacityincreasecomparedto80thenumberoftimes.Currently，high-end32-bitmicrocontrollerclockedover300MHz，theperformancecatchingthemid-90'sdedicatedprocessor，whiletheaveragemodelpricesfalltooneU.S.dollars，themosthigh-end[1]modelonly10dollars.ModernSCMsystemsarenolongeronlyinthedevelopmentanduseofbaremetalenvironment，alargenumberofproprietaryembeddedoperatingsystemiswidelyusedinthefullrangeofSCM.Thehandheldcomputersandcellphonesasthecoreprocessingofhigh-endmicrocontrollercanevenuseadedicatedWindowsandLinuxoperatingsystems.SCMismoresuitablethanthespecificprocessorusedinembeddedsystems，soitwasuptotheapplication.InfactthenumberofSCMistheworld'slargestcomputer.Modernhumanlifeusedinalmosteverypieceofelectronicandmechanicalproductswillbeintegratedsinglechip.Phone，telephone，calculator，homeappliances，electronictoys，handheldcomputersandcomputeraccessoriessuchasamousewitha1-2inboththeDepartmentofSCM.PersonalcomputerwillhavealargenumberofSCMinthework.Generalcarwithmorethan40SCM，complexindustrialcontrolsystemsmayevenhavehundredsofSCMinthesametimework！SCMisnotonlyfarexceedsthenumberofPCandothercomputingthesum，orevenmorethanthenumberofhumanbeingsSinglechip，alsoknownassingle-chipmicrocontroller，itisnotcompleteacertainlogicchips，buttoacomputersystemintegratedintoachip.Equivalenttoamicro-computer，andcomputerthanjustthelackofamicrocontrollerI/Odevices.Generaltalk：achipbecomesacomputer.Itssmallsize，lightweight，cheap，forthestudy，applicationanddevelopmentoffacilitiesprovided.Atthesametime，learningtousetheMCUistounderstandtheprincipleandstructureofthecomputerthebestchoice.SCMandthecomputerfunctionsinternallywithsimilarmodules，suchasCPU，memory，parallelbus，thesameeffectaswell，andharddiskmemorydevices，anddifferentisitsperformanceofthesecomponentswererelativelyweakmanyofourhomecomputer，butthepriceislow，usuallynotmorethan10yuanyoucandowithitsomecontrolforaclassisnotverycomplicatedelectricalworkisenoughof.Weareusingautomaticdrumwashingmachine，smokehood，VCDandsoonapplianceswhichcouldseeitsshadow！ItisprimarilyasacontrolsectionofthecorecomponentsItisanonlinereal-timecontrolcomputer，control-lineisthatthesceneisneededisastrongeranti-jammingability，lowcost，andthisis，andoff-linecomputer(suchashomePC)，themaindifference.Singlechip

MCUisthroughrunning，andcanbemodified.Throughdifferentprocedurestoachievedifferentfunctions，inparticularspecialuniquefeatures，thisisanotherdevicemucheffortneedstobedone，somegreateffortsareverydifficulttodo.Anotverycomplexfunctionsifthe50'swiththeUnitedStatesdeveloped74series，orthe60'sCD4000seriesofthesepurehardwarebuttoned，thenthecircuitmustbealargePCBboard！ButiftheUnitedStatesifthe70'swithaseriesofsuccessfulSCMmarket，theresultwillbeadrasticchange！Justbecauseyouarepreparedbymicrocomputerprogramscanachievehighintelligence，highefficiencyandhighreliability!Asthemicrocontrolleronthecost-sensitive，sonowthedominantsoftwareorthelowestlevelassemblylanguage，whichisthelowestlevelinadditiontomorethanbinarymachinecodelanguage，andassolowwhyistheuse?Manyhigh-levellanguagehasreachedthelevelofvisualprogrammingWhyisnotit?ThereasonissimplythatthereisnohomecomputerasasinglechipCPU，notashardasamassstoragedevice.Avisualizationofsmallhigh-levellanguageprogramwhichevenifonlyonebutton，willreachtensofKofsize！ForthehomePC'sharddriveintermsofnothing，butintermsoftheMCUisnotacceptable.SCMintheutilizationofhardwareresourcestobeveryhighforthejobsoalthoughtheoriginalisstillinthecompilationofalotofuse.Thesametoken，ifthegiantcomputeroperatingsystemandapplicationsrunuptogethom