单片机的远程控制家用电器设计
单片机的远程控制家用电器设计[20200128195540]
【摘要】
随着时代的进步和发展，家用电器的使用越来越普遍。远程控制家用电器不但可以带给人们许多便利，也节省了不少材料，我想，家用电器在未来可能会控制电话使用远程控制技术。
本文利用单片机AT89C51为核心控制器件,结合其他模块构成本系统，本设计为人们带来了许多便利，只要你想控制家里的电器，无论何时，无论何地，你都可以通过这个设计系统控制家里的电器，比如打开你所想要打开的电器，就可以直接通过移动手机打开。同时，你还可以修改密码，本设计还有延时系统等等功能。
设计的实用性范围比较广，使人们的生活越来越便利。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C51,家用电器,电话机
引言 1
（一）、课题背景 1
（二）、课题设计目标 1
一、系统方案论证 1
（一）、系统总体方案的比较 1
（二）、模块方案比较 2
1. DTMF解码 2
2.语音芯片 2
3.主控制器选择 2
二、系统总体设计和主要芯片选择 3
（一）、系统总体设计 3
（二）、主要芯片介绍 4
1.AT89C51 4
2.DTMF芯片概述 5
3.AT24C02 7
三、系统硬件设计 8
（一）、铃音监测和模拟开关机 8
（二）、声音监听和智能提示电路 9
（三）、单片机控制和密码存储电路 9
（四）、双音多频信号检测电路 10
（五）、继电器控制电路 11
四、系统软件设计 12
（一）、系统软件设计基本思路 12
（二）、定时中断子程序 13
（三）、电话接收芯片中断子程序 14
五、毕业设计总结 15
六、致谢 16
七、参考文献 17
附录：电话远程控制器原理图 18
引言
(一)、课题背景
在20世纪末，不少发达国家已经有了远程控制家用电器的想法。他们的主要思路是:将各种相关的信息在家庭家电和家庭安全设备通过总线技术连接到一个家庭智能系统上，集中监控设备和生活环境，维护大家庭的安全。因此，远程控制家电得到很多好评，也就是说，住房的安全度可以得到大大的增高。
远程控制家用电器的优点比较多,远程控制家电能够减少不少费用,不需要人力、物力去布线，值得一提的是不需要分配无线电频率的资源,可以跨省份和城市远程控制,甚至整个国家,范围比较广，所以这个设计为人们的生活带来很多方便。
国外同类产品的性能比较好,但中国人很难接受气价格,而国内系统开发商、房地产开发商仅青睐新房,都很少考虑老房子也需要这样的要求。住宅与住宅之间的联系，住宅与住宅外的通信，都是要考虑在内的。电力线载波通信和无线通信两者都可以用作住宅之间的通信,但电力线载波通信虽然可靠，可是对于大众来说，还是不常见的；而且无线通信的价格又难以让大众接受。因为这些原因，两种通信虽然好，但不足够让大众接受。在现在这个时代，主要的通信方式都是自己独立布线的,但是对于我们现在的新居来说，有些事还是比较困难的，比如在花一些时间去改已经布好的线。随着双音多频编码通信技术渐渐的发展,人们有可能会用低压电力线路进行数据通信。
（二）、课题设计目标
这个设计的目的很明确:当户主外出工作或者旅游时,可以通过自己的移动或固定电话、或其他通信设备根据事先指定的规则,按不同的操作来控制家里的电器，甚至可以监测家里的情况,达到预期目的,给家庭带来了很多便利。
设计目的：
(1)控制系统可以实现对家用电器的控制;
(2)控制系统可以实现双方的通信;
(3)控制系统校准户主的身份,在线提供密码修改和存储;
(4)控制系统具有语音提示的功能,为了操作方便主机;
(5)语音控制系统监控功能,告知在家里;
(6)电器控制系统延时开断功能；
一、系统方案论证
时代发展迅速的今天,远程控制家电越来越流行了，在人们的日常生活中慢慢得到使用；通讯网络越来越发达的今天,逐渐使用嵌入式单片机来控制家用电器,解决的方案各有利弊,通过对不同方案的对比，我们会找到适合大众的方案。
（一）、系统总体方案的比较
方案一：使用PLC对家电的控制
电力线通信技术是高频负荷信息在当前,然后使用电汇,接收信息的调制解调器再独立于高频电流,和传送到一台电脑或手机,为了实现信息传递。智能家居控制网络的理想选择就是PLC控制。智能家庭网络如果通过PLC控制，可以省很多人力和物力,不需要损坏住宅，快速通信。智能家庭网络系统的差异性比较大,不同的电器设备的PLC实现方法是不同的；目前国家尚未正式推出通信标准,使用什么样的特定的接口和协议必须符合家电设备制造商。
方案二：使用电话对家电的控制
对于目前的住宅通信，电话通信的运用范围比较广。电话远程控制家用电器的用户可以通过户外的移动电话（如手机、电话分机等),按照事先的预定,对各种各样的电器(电器如空调、电饭锅、洗衣机)进行远程控制。这样，人们就可以节省很多时间，通信更加便利。正如本系统就是使用了单片机与新双音多频解码芯片和语音电路来远程控制家用电器的。
根据上面的叙述，我选择方案二。
（二）、模块方案比较
1. DTMF解码
方案一：采用PSoC DTMF解码芯片嵌入
PSoC的系统资源包括可编程数字模块阵列、可编程模拟模块阵列和内核，内核包括8位微处理器、系统时钟源、程序和数据存储器。PSoC集数字和模拟可编程阵列、单片机为一体，内部资源丰富，几乎无需外部的资源就可组成电子系统。不需要专门的编程器，多达上百种功能模块。动态可重构性上，可以实现120%的资源利用率。
方案二：使用MT8870解码芯片
8870芯片有DTMF信号分离滤波和解码功能。在过滤器的一部分,使用技术的开关电容器;解码部分,使用方法的数字计数所有16 DTMF音频检测,并将他们放进4位代码。
2.语音芯片
方案一：ISD1720语音芯片
ISD1720可处理多达 255 段的信息，具有1400和2500系列的回放功能,两种控制方式，两种录音输入方式，两种放音输出方式。这个语音芯片会及时提醒你遗漏的问题，准确管理存储地址。
方案二：ISD2560语音芯片
最多能分600段。ISD2500系列语音芯片有微控制器需要的控制接，通过操纵地址和控制线可实现一些不同的功能，处理一些人们难以处理的信息。ISD2500可不分段，也可按最小段长为单位任意组合分段。ISD公司的2500芯片,多段信息处理，可分1至320/600段。ISD2500系列语音电路：高质量、自然的语音还原技术；不耗电信息存100年；边沿/电平触发放音；100，000次录音周期；手动操作/微控制器控制兼容；片内免调整时钟，可选外部时钟；多片直接级联，延长录放时间；无需开发系统。
3.主控制器的选择
方案一：单片机控制
?单片机是集具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器,时钟,定时器/计数器、多种功能的串行和并行I / O端口等为一体的系统。一般来说,单片机具有如下特点:位处理能力；集成度高；中断处理，特别是外部异步事件;有丰富的I / 0功能；体积小，价格低。
方案二：DSP控制
DSP器件集成度高；处理器更快、有更大的存储容量,并包含了波特率发生器和FIFO缓冲区。DSP有一个专门为快速傅里叶变换算法准备的特殊指令。流水线指令处理，能够高速度运行。如果用AT89C51单片机识别声音或图像，就没有DSP好。
如上所写，我选择了用AT89C51单片机、DTMF解码芯片、MT8870语音芯片和ISD2560。
【摘要】
随着时代的进步和发展，家用电器的使用越来越普遍。远程控制家用电器不但可以带给人们许多便利，也节省了不少材料，我想，家用电器在未来可能会控制电话使用远程控制技术。
本文利用单片机AT89C51为核心控制器件,结合其他模块构成本系统，本设计为人们带来了许多便利，只要你想控制家里的电器，无论何时，无论何地，你都可以通过这个设计系统控制家里的电器，比如打开你所想要打开的电器，就可以直接通过移动手机打开。同时，你还可以修改密码，本设计还有延时系统等等功能。
设计的实用性范围比较广，使人们的生活越来越便利。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】AT89C51,家用电器,电话机
引言 1
（一）、课题背景 1
（二）、课题设计目标 1
一、系统方案论证 1
（一）、系统总体方案的比较 1
（二）、模块方案比较 2
1. DTMF解码 2
2.语音芯片 2
3.主控制器选择 2
二、系统总体设计和主要芯片选择 3
（一）、系统总体设计 3
（二）、主要芯片介绍 4
1.AT89C51 4
2.DTMF芯片概述 5
3.AT24C02 7
三、系统硬件设计 8
（一）、铃音监测和模拟开关机 8
（二）、声音监听和智能提示电路 9
（三）、单片机控制和密码存储电路 9
（四）、双音多频信号检测电路 10
（五）、继电器控制电路 11
四、系统软件设计 12
（一）、系统软件设计基本思路 12
（二）、定时中断子程序 13
（三）、电话接收芯片中断子程序 14
五、毕业设计总结 15
六、致谢 16
七、参考文献 17
附录：电话远程控制器原理图 18
引言
(一)、课题背景
在20世纪末，不少发达国家已经有了远程控制家用电器的想法。他们的主要思路是:将各种相关的信息在家庭家电和家庭安全设备通过总线技术连接到一个家庭智能系统上，集中监控设备和生活环境，维护大家庭的安全。因此，远程控制家电得到很多好评，也就是说，住房的安全度可以得到大大的增高。
远程控制家用电器的优点比较多,远程控制家电能够减少不少费用,不需要人力、物力去布线，值得一提的是不需要分配无线电频率的资源,可以跨省份和城市远程控制,甚至整个国家,范围比较广，所以这个设计为人们的生活带来很多方便。
国外同类产品的性能比较好,但中国人很难接受气价格,而国内系统开发商、房地产开发商仅青睐新房,都很少考虑老房子也需要这样的要求。住宅与住宅之间的联系，住宅与住宅外的通信，都是要考虑在内的。电力线载波通信和无线通信两者都可以用作住宅之间的通信,但电力线载波通信虽然可靠，可是对于大众来说，还是不常见的；而且无线通信的价格又难以让大众接受。因为这些原因，两种通信虽然好，但不足够让大众接受。在现在这个时代，主要的通信方式都是自己独立布线的,但是对于我们现在的新居来说，有些事还是比较困难的，比如在花一些时间去改已经布好的线。随着双音多频编码通信技术渐渐的发展,人们有可能会用低压电力线路进行数据通信。
（二）、课题设计目标
这个设计的目的很明确:当户主外出工作或者旅游时,可以通过自己的移动或固定电话、或其他通信设备根据事先指定的规则,按不同的操作来控制家里的电器，甚至可以监测家里的情况,达到预期目的,给家庭带来了很多便利。
设计目的：
(1)控制系统可以实现对家用电器的控制;
(2)控制系统可以实现双方的通信;
(3)控制系统校准户主的身份,在线提供密码修改和存储;
(4)控制系统具有语音提示的功能,为了操作方便主机;
(5)语音控制系统监控功能,告知在家里;
(6)电器控制系统延时开断功能；
一、系统方案论证
时代发展迅速的今天,远程控制家电越来越流行了，在人们的日常生活中慢慢得到使用；通讯网络越来越发达的今天,逐渐使用嵌入式单片机来控制家用电器,解决的方案各有利弊,通过对不同方案的对比，我们会找到适合大众的方案。
（一）、系统总体方案的比较
方案一：使用PLC对家电的控制
电力线通信技术是高频负荷信息在当前,然后使用电汇,接收信息的调制解调器再独立于高频电流,和传送到一台电脑或手机,为了实现信息传递。智能家居控制网络的理想选择就是PLC控制。智能家庭网络如果通过PLC控制，可以省很多人力和物力,不需要损坏住宅，快速通信。智能家庭网络系统的差异性比较大,不同的电器设备的PLC实现方法是不同的；目前国家尚未正式推出通信标准,使用什么样的特定的接口和协议必须符合家电设备制造商。
方案二：使用电话对家电的控制
对于目前的住宅通信，电话通信的运用范围比较广。电话远程控制家用电器的用户可以通过户外的移动电话（如手机、电话分机等),按照事先的预定,对各种各样的电器(电器如空调、电饭锅、洗衣机)进行远程控制。这样，人们就可以节省很多时间，通信更加便利。正如本系统就是使用了单片机与新双音多频解码芯片和语音电路来远程控制家用电器的。
根据上面的叙述，我选择方案二。
（二）、模块方案比较
1. DTMF解码
方案一：采用PSoC DTMF解码芯片嵌入
PSoC的系统资源包括可编程数字模块阵列、可编程模拟模块阵列和内核，内核包括8位微处理器、系统时钟源、程序和数据存储器。PSoC集数字和模拟可编程阵列、单片机为一体，内部资源丰富，几乎无需外部的资源就可组成电子系统。不需要专门的编程器，多达上百种功能模块。动态可重构性上，可以实现120%的资源利用率。
方案二：使用MT8870解码芯片
8870芯片有DTMF信号分离滤波和解码功能。在过滤器的一部分,使用技术的开关电容器;解码部分,使用方法的数字计数所有16 DTMF音频检测,并将他们放进4位代码。
2.语音芯片
方案一：ISD1720语音芯片
ISD1720可处理多达 255 段的信息，具有1400和2500系列的回放功能,两种控制方式，两种录音输入方式，两种放音输出方式。这个语音芯片会及时提醒你遗漏的问题，准确管理存储地址。
方案二：ISD2560语音芯片
最多能分600段。ISD2500系列语音芯片有微控制器需要的控制接，通过操纵地址和控制线可实现一些不同的功能，处理一些人们难以处理的信息。ISD2500可不分段，也可按最小段长为单位任意组合分段。ISD公司的2500芯片,多段信息处理，可分1至320/600段。ISD2500系列语音电路：高质量、自然的语音还原技术；不耗电信息存100年；边沿/电平触发放音；100，000次录音周期；手动操作/微控制器控制兼容；片内免调整时钟，可选外部时钟；多片直接级联，延长录放时间；无需开发系统。
3.主控制器的选择
方案一：单片机控制
?单片机是集具有数据处理能力的中央处理器、随机存储器、只读存储器,时钟,定时器/计数器、多种功能的串行和并行I / O端口等为一体的系统。一般来说,单片机具有如下特点:位处理能力；集成度高；中断处理，特别是外部异步事件;有丰富的I / 0功能；体积小，价格低。
方案二：DSP控制
DSP器件集成度高；处理器更快、有更大的存储容量,并包含了波特率发生器和FIFO缓冲区。DSP有一个专门为快速傅里叶变换算法准备的特殊指令。流水线指令处理，能够高速度运行。如果用AT89C51单片机识别声音或图像，就没有DSP好。
如上所写，我选择了用AT89C51单片机、DTMF解码芯片、MT8870语音芯片和ISD2560。
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