智能家电

自动化技术与应用

96 | Techniques of Automation & Applications

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信号为高电平，当TOE端口被置高时，数据通过Q1～Q4引脚输

出。MT8870双音多频解码电路如图6所示。

3.5 指示灯电路

用8个发光二极管来代表家用电器电源控制电路工作，三个 发光二极管来代表提示音信号。在指示灯电路中发光二极管的负 极接89C51的P0口的全部管脚和P2口的部分管脚。所以要想使 二极管发光，就必须给P0口的全部管脚和P2口的部分管脚置低 电平，并且在发光二极管的正极接＋5V电源，当然，为了防止 发光二极管被烧坏，在二极管与电源之间接了一个1k的电阻。指

示灯的电路图如图7所示。

4 遥控控制装置的控制程序

本遥控控制装置的控制程序的主要工作是对电话信号进行 检测以及接收用户指令控制家用电器的工作。系统程序主要包括

家用电器电话控制的主程序和各应用程序模块程序。

4.1 主程序

该家用电器电话控制的主程序主要完成的功能是:初始化、 设置初始密码。图8给出了家用电器电话控制的主程序流程框图:

4.2 1S延时子程序

该家用电器电话控制的子程序只有一个，就是1S延时子程 序。在摘机中断子程序中，经常需要有指示灯提供指示信号，所 以需要调用一个1S的延时子程序。在有指示信号时使二极管亮 1S，然后熄灭。软件延时程序是典型的循环程序，它通过执行一 个具有固定延迟时间的循环程序来实现。单循环定时程序的时间 延时比较小，因此就要设计一个较小时间的定时程序。在延时子 程序中使用工作寄存器R7，R6，R5。根据延时程序流程及每一 个指令所占用的机器周期，经计算只要赋R6和 R5为 #0FFH，

R7为＃04H，可达到1S延时的效果。

4.3 中断服务程序

中断程序的结构及内容与单片机对中断的处理过程密切相 关，分为两大部分。一部分是在主程序里，一部分在子程序中。 在家用电器电话控制的设计中，有一个需要完成的功能是 定时中断，即133S定时挂机，以防止对方挂机和无人操作时电 话一直占线。采用了定时器T0使其为定时功能，并且选择其工 作方式为方式1，16位计数器。所以寄存器TMOD的低四位为 0001B，而要启动定时器T0，只要用语句“SETB TR0”就可 以了。但T0工作为方式1，16位计数器方式时，就算由0计到 65536，每计一个数为1个机器周期2μS，总共算下来也只有0. 1S多，所以需要外部循环减1计数。就要给3DH，3AH数据单 元赋以初值，3DH 为 #0FFH，3AH 为＃ 04H。只要计数器溢出 中断就调用外部循环减1计数，就可以达到133S中断的效果。图

9是定时中断服务程序的流程图。

4.4 摘机中断服务程序

在程序设计中，摘机中断服务程序是所有程序中最为重要

的。它是在检测到振铃脉冲信号后的中断服务程序，它所要实现

的功能为摘机、输入密码、比较密码、修改密码以及控制家用电

器。所以它的程序能否执行是本软件设计的关键。该中断程序总

流程图如图10所示。

5 结束语

通过调试，本系统能实现如下功能:

(1)振铃检测。当有电话打入时，振铃检测电路检测到振铃

图7 指示灯电路图

图8 主程序流程框图

图6 MT8870双音多频解码电路图《 自 动 化 技 术 与 应 用 》 2006年第25 卷第8

期

Techniques of Automation & Applications | 95

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和MCS－51兼容，有一个8位准双向I/O端口;有两个16位可

编程的定时器/计数器，它们具有四种工作方式。AT89C51采

用的是40脚的双列直插封装（DIP）方式，作为高性能单片机，

因为受到引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。下面

具体介绍遥控控制装置中的各部分电路的原理和功能。

3.1 AT89C51的振荡器和时钟电路

要给单片机提供指令时序就需要有相关的硬件电路，即振

荡器和时钟电路。89C51单片机内部有一个反向放大器用于构成

振荡器;但是要形成时钟，外部还需要附加电路。反向放大器的

输入端为XTAL1（即 89C51的 19引脚），输出端为XTAL2（即

89C51的18引脚）。利用芯片内部的振荡器，在XTAL1和XTAL2

两端跨接石英晶体以及两个电容，就构成了稳定的自激振荡器，

其发出的脉冲直接送入内部时钟电路，如图2所示。

3.2 振铃检测电路

振铃检测电路如图3所示，二极管V5～V8有2种作用:

（1）将不确定的电路供电正负变为固定的正负输出。

（2）将交流的振铃信号变换为脉冲直流以供检测。

当系统处于待机状态时，即没有振铃信号时，线路上的供电

电压为48V（老式交换机为60V）经过整流二极管V5～V8整流

后，不足以使稳压二极管V9（62V）导通，振铃信号输出端电压

接近0V，当振铃信号到来时，线路上的90V交流振铃信号经过

整流二极管V1～V6整流变换成为峰值为90V的脉冲直流电，其

峰值足以击穿稳压管V9（62V）经R1对C1充电，振铃输出端电

压升高向单片机发出脉冲，单片机可以根据振铃信号的高低检测

有无振铃，电路中稳压管V6（4.3V）限制振铃信号的幅度不超

过单片机端口的允许电压，保护单片机

[3]

。

3.3 自动摘机电路

自动摘机电路模拟摘机通过控制一个三极管的通断来实现，

如图4所示。交换机通过线路上的直流电流来判断用户的摘机状

态，在挂机状态下，电路上的直流电流为0;在摘机状态下，线路

上的直流电流为18mA～55mA，如果电流超出此范围，则认为用

户环路出了故障，单片机通过端口I/OP2.3控制V7的通断来控

制电路中的电流，模拟摘挂机的动作，当P2.3口为低电平时，三

极管V7截止，电流比较小，处于挂机状态。当单片机检测系统设

定的次数后，送出摘机信号使P2.3为高电平，驱动三极管V7导

通，电阻R2接入电路，提供30mA左右的电流，相当于电话摘机，

交换机会接通电话电路，当单片机检测到正确的密码时，并按用

户设定 要求工作后，或者检测到三次输入密码错误，单片机取

消摘机信号P2.3口变为低电平，三极管截止，系统挂机。

3.4 双音多频解码电路

解码电路是将用户所拨电话的密码信号解码后送入单片机，

单片机实现对家用电器的控制。本解码电路采用的是加拿大

Mitel公司生产的一种集成度高，应用普遍的通信类集成电路芯

片MT8870

[4]

。封装图如图5所示:

该芯片外围电路简单、功耗小、抗干扰能力强，由电话线

送进来的双音多频（DTMF）信号经电容隔直后送入MT8870，

由MT8870内部放大后送入两级滤波器。第一级为拨号音滤波器，

虑除350Hz和440Hz的信号，防止拨号音干扰电路正确解码。然

后将信号送入高频群和低频群信号滤波器，取出高频音和低频

音，送入数字电路解调出高频音和低频音的频率，当检测到正确

的高频音和低频音后解调出对应按键，并将解调值锁存，置STD

图3 振铃检测电路

图4 自动摘机电路

图2 时钟电路

图5 MT8870的封装图94 | Techniques of Automation & Applications

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基于 AT89C51 单片机的家用电器电话遥控装置

姜 凤 武

（湖南铁道职业技术学院 , 株洲 412001）

摘 要:本文介绍了一种基于AT89C51单片机的家用电器电话遥控装置，该装置利用双音多

频电话机，可以通过电话对家用电器及

其工作状况进行控制。它是一种基于DTMF（双音多频）信号的远程智能控制器。它具有振

铃检测和模拟摘机，DTMF信

号解调和133秒无响应自动挂机的功能。

关键词:电话遥控;DTMF信号;家用电器;远程智能控制

中图分类号:TN368.1 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2006)08-0094-04

Phone Control of Home Appliances Based on AT89C51 SCM

JIANG Feng-wu

(Hunan Railroad Professional Technology College,Zhuzhou 412001,China)

Abstract: A phone control of home appliances based on AT89C51 SCM is introduced in this paper.

The home appliances is remote

controlled through DTMF telephone. It is a kind of long-distance intelligent controller based on

the DTMF signal with

multiple functions such as shake-bell examination, pick-up simulation, DTMF signal

demodulation, hang-up after no-

answer ,etc.

Key word: telephone remote control;DTMF signal; home appliances;long-distance intelligent

control

1 引言

随着社会的发展和科技的进步，越来越多的家用电器进入

了人们的生活，这些家用电器给人们的生活带来了很多的方便和

享受，同时随着电话在家庭的普及，电话机的功能将进一步得到

开发和利用。利用电话实现家用电器遥控是家电未来的发展方向

之一

[1]

。本文介绍了一种基于AT89C51单片机的家用电器电话遥

控装置，该装置利用双音多频电话机，可以通过电话实现对家用

电器的控制，并能对家电的工作状况进行控制。是一种基于

DTMF（双音多频）信号的远程智能控制器。具有振铃检测和模

拟摘机，DTMF信号解调和133秒无响应自动挂机的功能。

2 控制装置的工作原理

基于AT89C51单片机的家用电器电话控制系统的工作原理

是:当有电话打入时，振铃电路检测到电话振铃信号，等待系统

默认的振铃次数后，启动自动摘机电路实现摘机，并送出提示音

信号，用户输入预先设定的密码，控制装置通过双音多频解码电

路读取输入密码，与预设在控制装置中的密码进行对比验证，如

果密码错误，系统自动挂机;密码正确，则进入控制状态。该装

置通过双音多频解码电路获得用户发出的命令，并根据用户的命

令执行开机、关机、定时等操作。当人在默认的振铃次数之前接

电话，不进入电话控制状态，因此不影响电话的正常使用。

3 家用电器电话控制装置的硬件组成

家用电器电话控制装置的硬件组成如图1所示。主要由电话

振铃检测电路、电话自动摘机电路、双音多频解码电路、输出控

制电路和AT89C51单片机组成。

单片机是整个电话遥控系统的核心，系统所有电路都是在

他的控制下工作，本装置采用的单片机是ATMEL公司生产的

AT89C51单片机

[2]

。其最大特点是片内含有Flash存储器，并且

图1 家用电器电话控制装置结构框图

收稿日期:2006-01-13《 自 动 化 技 术 与 应 用 》 2006年第25 卷第8期

Techniques of Automation & Applications | 97

信号，向单片机发出脉冲信号，告诉单片机有电话打入。

(2)自动摘机。当检测到振铃信号后，若振铃响8秒后无人接

听，单片机自动摘机，进入家用电器电话控制状态。

(3)133秒定时挂机。当单片机自动摘机后，单片机进入133

秒倒计时状态。133秒定时到，自动挂机。133秒定时挂机可防止

对方挂机后，电话一直占线。

(4)通过使用伟福仿真软件及仿真器，证明软件程序正确，它

所要实现的各部分功能都可实现。如输入密码，修改密码等。

图9 定时中断服务程序流程框图

作者简介:姜凤武（1971-），女，工学学士，讲师，研究对

象：电工电子教学和研究工作。

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(上接第78页）

图5 数据表中的字段与显示样式的设置

起来进行统一调整，如显示的中文名称、是否根据该字段进行

查询，根据需要选择查询方式等。规划屏如图5所示:

通过以上步骤、就可以完成新栏目的信息发布。

3 结论

综上所述，在政府内外网建设中，信息发布占有举足轻重

的位置。大量的信息都是通过信息发布系统发布出去的。一个

良好的信息发布系统能够保证整个门户网站的稳定运行和信息

的传送。政府部门信息发布系统的应用为其它信息发布工具奠

定了坚实的基础，积累了实战经验，拓展了软件开发的新思路。

参考文献:

[1] 区域信息资源网政务信息发布系统RiseInfo开发计划

书.[G]

[2] 区域信息资源网政务信息发布系统RiseInfo需求说明

书.[G]

作者简介:杨丽娟（1963-），女，高级工程师，研究方向：

计算机软件开发与应用。

参考文献:

[1] 王兴昆.家庭智能控制器技术及应用[J].工程设计CAD与

智能建筑，2002，(2).

[2] 张迎新，杜晓平，樊桂花.单片机初级教程[M].北京:北

京航空航天大学出版社，2000.

[3] 吕思忠，施齐云.数字电路实验与课程设计[M].哈尔滨:

哈尔滨工程大学出版社 2001.

[4] 潘兆群.双音多频信号接收芯片MT8870的高效使用方法

[J].电信技术，1998（，8）:49－51.

图10 摘机中断服务程序流程框图