单片机的远程家电控制系统的设计
一 、引言 ............................................................. 2
（一）课题背景 2
（二）国内外研究现状 2
（三）研究内容 2
二 、系统设计方案及主要芯片介绍........................................3
（一）系统整体方案 3
（二）主要芯片介绍 4
1.AT89C51单片机 4
2. DTMF解码芯片 6
3.语音芯片APR9600 7
三、硬件设计 ...... ....................................................7
（一）振铃检测电路 7
（二）模拟摘机电路 8
（三）DTMF解码电路 9
（四）语音提示电路 10
（五）音频放大电路 10
（六）电器控制电路 11
（七）电源电路 11
四、软件设计 ........................................................ 12
（一）主程序模块 12
（二）密码检测模块 13
（三）语音提示模块 14
（四）数据接收模块 14
（五）电器控制模块 15
五、总结 ............................................................. 15
致谢 .................................. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
............................... 16
参考文献 ............................................................. 17
附录 ................................................................. 18
附录一：系统原理图 18
附录二：源程序 19
一 、引言
（一）课题背景
在信息时代，电信新技术的发展推动着人类文明的进步。自1876年贝尔发明了电话以来，世界各国的电话网络发展非常的迅速。随着经济、科技的发展，在电话网络的基础上衍生出了一系列的智能化服务，而智能化住宅的出现，使得人们的生活更加的方便、舒适、快捷。智能化住宅这个概念是由西方一些发达国家在90年代相继提出的，其概念可以理解为：将家庭中各种与信息有关的通信设备家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到家庭智能化系统上，以进行集中的或异地监视控制盒家庭事务性管理，并保持这些家庭设备与住宅环境的和谐及协调。因此，住宅智能化即是通过家庭总线这个信息网络，把住宅的安全防范系统、能源系统、公共服务系统、信息系统等集成起来。
（二）国内外研究现状
随着现代经济的稳步发展，人们越来越重视生活的品质。因此，现在国内许多场所采用智能化服务。由于智能化服务带给人们方便、舒适的生活感受， 智能化逐渐由公共场所向私人领域进展。
在2008中国国际家电展上，海尔集团展出了自主研发的U-home智能家电系统，其包含了家庭智能网、网络空调、网络洗衣机、网络热水器等。在下班回家的路途中，用户用手机给家中的电热水器发个信息，到家后就能用上热水，洗个舒服的热水澡；给洗衣机发个短信，它就自动将脏衣服清洗干净，到家后即可直接晾晒；给空调发个指令，设定好温度，到家就不再是冰冷的空气或燥热的温度。这些场景在以前也就只能是个幻想，而现在都成为了现实。
在国外，早在90年代初期就提出了智能化住宅的概念。之后便逐渐的进入到人们的家庭中。曾经的世界首富比尔盖茨的家就是一个完全智能化的住宅，那个耗费巨资、花费数年建造起来的大型豪华住宅，堪称是当今智能家居的经典之作。
（三）研究内容
本文设计的是一种基于AT89C51单片机的家用电器的远程控制的设计。该系统以AT89C51单片机为核心，利用普及千家万户的电话线来进行信息的传输从而实现对家电的控制。用户可以使用任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机等）对自己家中安装的各种电器进行开机、停机等操作。其方便、快捷，使得家居生活更加的舒适、享受。
该系统设计实用，功能灵活多样，可靠性高，操作方便，可以广泛应用于家庭或其他公共场所的智能控制。本课题设计的目的是当用户不在家中时，可以通过随身携带的移动电话、身边的固话或其他通信设备依照事先规定的一些规则，进行不同的操作从而实现对家电的控制，达到预期目的，使得家居生活更加的舒适。本文设计的装置会并联于固定电话的两端，不会影响到电话的正常使用。
二 、系统设计方案及主要芯片介绍
（一）系统整体方案
本设计是利用电话网络来进行信息的传输，合理的利用了现有的电话网络资源，避免资源的浪费。运用该远程控制系统后，用户可以在户外通过任意一部电话，根据语音提示进行不同的操作从而实现对家用电器的远程控制，使得生活更加的方便、舒适。该系统可以使用单片机配合新型的DTMF解码芯片和语音电路来实现电话对家用电器的远程控制。
电话智能遥控器的主控部分由单片机构成，来进行主要的信息处理、接收外部操作指令形成各种控制信号以及完成对于各种信息的记录；单片机与电话外线的接口由接口电路提供。其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、双音频DTMF识别，及语音提示电路。系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图
（二）主要芯片介绍
1.AT89C51单片机
本系统采用AT89C51单片机。它是由Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序内存（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大，可以提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用各种控制领域。其引脚如图2所示。
图2 AT89C51单片机引脚图
（1）AT89C51主要性能参数
1）与MCS-51产品指令系统完全兼容；
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
7）RST：复位。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是，每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
（一）课题背景 2
（二）国内外研究现状 2
（三）研究内容 2
二 、系统设计方案及主要芯片介绍........................................3
（一）系统整体方案 3
（二）主要芯片介绍 4
1.AT89C51单片机 4
2. DTMF解码芯片 6
3.语音芯片APR9600 7
三、硬件设计 ...... ....................................................7
（一）振铃检测电路 7
（二）模拟摘机电路 8
（三）DTMF解码电路 9
（四）语音提示电路 10
（五）音频放大电路 10
（六）电器控制电路 11
（七）电源电路 11
四、软件设计 ........................................................ 12
（一）主程序模块 12
（二）密码检测模块 13
（三）语音提示模块 14
（四）数据接收模块 14
（五）电器控制模块 15
五、总结 ............................................................. 15
致谢 .................................. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
............................... 16
参考文献 ............................................................. 17
附录 ................................................................. 18
附录一：系统原理图 18
附录二：源程序 19
一 、引言
（一）课题背景
在信息时代，电信新技术的发展推动着人类文明的进步。自1876年贝尔发明了电话以来，世界各国的电话网络发展非常的迅速。随着经济、科技的发展，在电话网络的基础上衍生出了一系列的智能化服务，而智能化住宅的出现，使得人们的生活更加的方便、舒适、快捷。智能化住宅这个概念是由西方一些发达国家在90年代相继提出的，其概念可以理解为：将家庭中各种与信息有关的通信设备家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到家庭智能化系统上，以进行集中的或异地监视控制盒家庭事务性管理，并保持这些家庭设备与住宅环境的和谐及协调。因此，住宅智能化即是通过家庭总线这个信息网络，把住宅的安全防范系统、能源系统、公共服务系统、信息系统等集成起来。
（二）国内外研究现状
随着现代经济的稳步发展，人们越来越重视生活的品质。因此，现在国内许多场所采用智能化服务。由于智能化服务带给人们方便、舒适的生活感受， 智能化逐渐由公共场所向私人领域进展。
在2008中国国际家电展上，海尔集团展出了自主研发的U-home智能家电系统，其包含了家庭智能网、网络空调、网络洗衣机、网络热水器等。在下班回家的路途中，用户用手机给家中的电热水器发个信息，到家后就能用上热水，洗个舒服的热水澡；给洗衣机发个短信，它就自动将脏衣服清洗干净，到家后即可直接晾晒；给空调发个指令，设定好温度，到家就不再是冰冷的空气或燥热的温度。这些场景在以前也就只能是个幻想，而现在都成为了现实。
在国外，早在90年代初期就提出了智能化住宅的概念。之后便逐渐的进入到人们的家庭中。曾经的世界首富比尔盖茨的家就是一个完全智能化的住宅，那个耗费巨资、花费数年建造起来的大型豪华住宅，堪称是当今智能家居的经典之作。
（三）研究内容
本文设计的是一种基于AT89C51单片机的家用电器的远程控制的设计。该系统以AT89C51单片机为核心，利用普及千家万户的电话线来进行信息的传输从而实现对家电的控制。用户可以使用任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机等）对自己家中安装的各种电器进行开机、停机等操作。其方便、快捷，使得家居生活更加的舒适、享受。
该系统设计实用，功能灵活多样，可靠性高，操作方便，可以广泛应用于家庭或其他公共场所的智能控制。本课题设计的目的是当用户不在家中时，可以通过随身携带的移动电话、身边的固话或其他通信设备依照事先规定的一些规则，进行不同的操作从而实现对家电的控制，达到预期目的，使得家居生活更加的舒适。本文设计的装置会并联于固定电话的两端，不会影响到电话的正常使用。
二 、系统设计方案及主要芯片介绍
（一）系统整体方案
本设计是利用电话网络来进行信息的传输，合理的利用了现有的电话网络资源，避免资源的浪费。运用该远程控制系统后，用户可以在户外通过任意一部电话，根据语音提示进行不同的操作从而实现对家用电器的远程控制，使得生活更加的方便、舒适。该系统可以使用单片机配合新型的DTMF解码芯片和语音电路来实现电话对家用电器的远程控制。
电话智能遥控器的主控部分由单片机构成，来进行主要的信息处理、接收外部操作指令形成各种控制信号以及完成对于各种信息的记录；单片机与电话外线的接口由接口电路提供。其中包括铃流检测、摘挂机控制、忙音检测、双音频DTMF识别，及语音提示电路。系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图
（二）主要芯片介绍
1.AT89C51单片机
本系统采用AT89C51单片机。它是由Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序内存（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元，功能强大，可以提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用各种控制领域。其引脚如图2所示。
图2 AT89C51单片机引脚图
（1）AT89C51主要性能参数
1）与MCS-51产品指令系统完全兼容；
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
7）RST：复位。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是，每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
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