關(guān)鍵詞：PSTN，雙音多頻，遠(yuǎn)程控制

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1 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，依托于公用電話網(wǎng)絡(luò)（Public Switched Telephone Network，PSTN）之上的遠(yuǎn)程控制技術(shù)越來越常見。而目前應(yīng)用得更多的是PC和Modem的配合，它可以方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、高精度的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，但是使用該技術(shù)成本較高，應(yīng)用在家用電器的遙控系統(tǒng)中就顯得很不經(jīng)濟(jì)。在一般情況下，如果被控制端是一組開關(guān)或定時器，控制命令又不復(fù)雜，就可以直接用雙音多頻（DTMF）電話機(jī)上的10個數(shù)字鍵、“*”、“#”鍵和A～D，或者它們的組合來實(shí)現(xiàn)。由于公用電話網(wǎng)的廣泛分布和移動電話的進(jìn)一步普及，這種基于PSTN的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)就顯得方便、經(jīng)濟(jì)，只要在家庭的電話機(jī)上并接一部這樣的裝置，無論在什么地方，只要能撥通家里的電話就能實(shí)現(xiàn)控制。

本遙控系統(tǒng)采用的中心處理器（MPU）是89C51單片機(jī)，它對整個系統(tǒng)起總體控制作用，采用的DTMF信號解碼器是摩托羅拉公司的MC145436。本系統(tǒng)的濾波特性好，能夠在較大噪聲背景下正常工作，另外，系統(tǒng)通用性強(qiáng)，只要稍加改造就能用到其它遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

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2 DTMF信號特性

DTMF雙音多頻信號是目前在按鍵電話（固定電話、移動電話）、程控交換機(jī)及無線通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種信號。它是一組由高頻信號與與低頻信號疊加而成的組合信號，CCITT和我國國家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了電話鍵盤按鍵與雙音多頻信號的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表中顯示，電話鍵盤上的任何一個鍵都由兩個都不互為諧波關(guān)系的頻率組成，因此每一個按鍵對應(yīng)的一組頻率都能夠唯一地被辨認(rèn)出來。本控制系統(tǒng)也是基于這一點(diǎn)來設(shè)計(jì)的。

3 DTMF信號解碼電路

本系統(tǒng)采用的是Motorola公司的高性能DTMF接收器MC145436作為解碼的核心，如圖2所示。

系統(tǒng)開始工作后，如果MPU獲得控制請求（系統(tǒng)軟件部分的功能），它就會置位P0.0（把ENB置為高電平），解碼器開始工作，這時D1、D2、D4、D8開始輸出與Ain腳相對應(yīng)的解碼結(jié)果。這個4bit信息經(jīng)過4/16譯碼器（74HC154）就會輸出與鍵盤相對應(yīng)的結(jié)果。見表2。

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4 濾波放大的繼電器驅(qū)動電路

用戶電話線上的電壓在摘機(jī)前保持在48V左右，摘機(jī)之后按鍵電壓大約有1.5V，DTMF信號就包含在這個電壓中。但是，在一般情況下，由于解碼器的工作噪聲限制，直接使用解碼器是不能正常解碼的，因此需要對摘機(jī)后的“話音信號”進(jìn)行濾波放大。見圖3濾波放大電路。

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這是一個有源濾波器，由于VT的基極電流很小，所以可以增大R3來改變分壓比，在不加大C2的情況下能獲得較好的濾波效果。

對設(shè)備的控制，要通過繼電器的閉合才能實(shí)現(xiàn)，但是在DTMF解碼和74HC154譯碼后給出的高電平并不能直接驅(qū)動繼電器，因此，本系統(tǒng)采用摩托羅拉公司的MC1413來實(shí)現(xiàn)對繼電器的驅(qū)動，如圖4所示。

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5 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

軟件部分包括四大模塊：摘機(jī)復(fù)位自檢、撥號檢測和身份驗(yàn)證、控制信息反饋以及對整個系統(tǒng)的控制，軟件流程圖如圖5所示。

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系統(tǒng)對電話撥號的檢測是通過對振鈴信號的檢測實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)MPU檢測到有振鈴輸出時，等待25秒，如果電話被接通，則說明此時處于通話使用模式，如果25秒仍沒有人接通電話，那么就用軟件的方式進(jìn)行模擬摘機(jī)，然后進(jìn)入到密碼的驗(yàn)證狀態(tài)，如果通過驗(yàn)證就執(zhí)行控制命令。

振鈴檢測電路中選用的是集成度較高的芯片KA2418，它的輸出端經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換連接到MPU的P3.0口（作為輸入口來檢測振鈴）。模擬摘機(jī)是仿照普通電話機(jī)的摘機(jī)電路，利用MPU程序來完成的。密碼驗(yàn)證是通過將接收到的密碼（2bit按鍵信號）與MPU中存儲的密碼比較實(shí)現(xiàn)的。確認(rèn)信息的反饋是通過調(diào)用專用語音芯片中存儲的語音信息完成的。本系統(tǒng)采用的語音芯片是ISD2560（28Pin DIP封裝），它是ISD系列單片語音錄放集成電路的一種，是一種永久記憶型錄放語音電路，錄音時間為60s，能重復(fù)錄放達(dá)10萬次。它采用直接電平存儲技術(shù)，省去了A/D、D/A轉(zhuǎn)換器。它的始端地址選擇由A0～A9確定，使用它能夠?qū)⒖刂平Y(jié)果反饋給控制者。

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6 結(jié)束語

使用公用電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的家電遙控系統(tǒng)是一種便捷、廉價的家居遙控系統(tǒng)，在通信網(wǎng)絡(luò)日益完善，通信工具日趨普及的今天，是一種很值得推廣的技術(shù)。該系統(tǒng)具有較高的性能價格比，由此進(jìn)一步開發(fā)出的智能儀器符合未來家電智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向，很具市場發(fā)展?jié)摿Α?/div>