家用电器远程控制 - 图文(5)

2019-03-16 15:24

4.2 程序流程图

开始 初始化变量,开定时器

0,开两外部中断

Y 录音脚为低电平

吗?

N

Y 操作超时 吗?

N

Y 播放录音吗?

N

N 收到双音频编码

Y

N 密码正确吗

Y

控制对应电器的开关

分段录音 挂断电话 播放对应录音

4.3 录音模块软件设计

void RecVoice(void) {

P0=0x00;

///----start a 4 second recoder---///////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=80;//80 equation the 4s REC=0;

while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0; REC=1;

///----------wait 2 seconds-----//////////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0;

///----start a 3 second recoder---///////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=60;//60 equation the 3s REC=0;

while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0; REC=1;

///----------wait 2 seconds-----//////////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0;

///----start a 5 second recoder---///////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=100;//100 equation the 5s REC=0;

while(~Flag_Timeout); REC=1;

///----------wait 2 seconds-----//////////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0;

///----start a 2 second recoder---/////////

P0=0x20;

P0=0x38;

Flag_Timeout=0;

P0=0x66;///start address

Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s REC=0;

while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0; REC=1;

///----------wait 2 seconds-----//////////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0;

///----start a 2 second recoder---///////// Time_Counter=0;

TimeOut_Counter=40;//40 equation the 2s REC=0;

while(~Flag_Timeout); Flag_Timeout=0; REC=1;

P0=0x76;///start address

5 系统调试

调试所使用的测试仪器仪表和工具: (1)微机一台; (2)MF116万用表一个; (3)SR8双踪示波器; (4)MCS-51仿真机一台;

(5)TC-108H“多路通”实验程控交换机一台; (6)HA8188(9)P/T双音多频电话机一台; (7)HA119(6)P/T双音多频电话机一台; 5.1 模块调试 (1)6V稳压电源

本装置使用单6V稳压电源供电,要求交流成分小。经过示波器测量6V稳压电源输出端,其交流部分电压的峰-峰值为7mV,符合本装置的电源要求,稳压电源调试完毕。 (2)振铃音检测

将本装置的电话线两端并联在电话机两端,摘机拨打“190”,然后挂机,市交换机会回送连续的测试振铃音。经过测量,这种测试振铃音和正常的振铃信号的频率、振幅等特性都一样,只是正常的振铃信号是1秒通4秒断,而这种测试振铃音是连续的。当送测试振铃音时,用万用表的直流档测量光电耦合器4N25的输出端,有明显的电压,这说明可以形成中断响应信号。后接振铃指示灯,如果发现在送铃流时,指示灯亮,但

是灯在闪烁。分析可能是光耦输出端所接的滤波电容太小,将其更换为较大点的电容,问题即可得到解决。经测试,本单元电路完全正常,振铃检测部分调试完毕。 (3)模拟摘挂机

此部分的调试较为容易,电路接好后,用6V高电平测试之,指示灯亮,继电器吸合正常。接入模拟小交换机,控制摘机时,交换机的端口指示灯亮,反之挂机时,指示灯灭。说明此部分完全正常。至此,模拟摘挂机部分调试完毕。 (4)双音频检测

双音频检测是整体电路一个比较重要的过程,它的调试主要围绕着双音多频解码芯片FM9270展开的。在此部分的制作的前期,采用的芯片是CM8870CPI。开始连接电路调试时,整体电路工作很正常,后来这块芯片使用大约一个星期左右的时间,解码电路经常会出现解码出错的情况。经过仔细检查电路,仿真机单步执行进行调试,确认硬件电路无误,诊断为CM8870CPI的问题。根据初步分析认定可能是芯片老化的原因,后更换为FM9270发现本装置工作很正常,而且换上FM9270工作了将近一个月,整体电路没有发生任何解码误码情况,FM9270在最后的联机调试过程中也没有出现任何问题。 5.2 系统统调

经过初步的分析设计后,在制作硬件电路的同时,调试也在穿插进行。这样有利于问题的分析和解决,不会造成问题的积累,而且不会因为一个小问题而进行整体电路的检查,从而可以节约大量的调试时间。软件编程中,首先完成单元功能模块的调试,然后进行系统调试,整体上与硬件调试的方法差不多。联机调试是最重要的一部分,同时也是本装置成功的关键。有许多新问题都不是很容易解决的。

在调试过程,电路的连接是非常重要的,因为电路比较复杂,在设计或焊接时很容易出一些自己注意不到的问题。在调试过程中,先设计了最小系统板,并使之能够完成功能,之后设计完成各模块的联调,在硬件的制作过程中,任何一个步骤都是不能忽视的,除了设计上本身可能存在的缺陷,硬件上,制作板,焊接元件等都要认真对待,在焊接过程中,出现了多处虚焊,和短路,有的甚至焊盘脱落导致整个硬件调试过程花费了很多时间,在硬件调通以后,结合已经调好的软件程序联调,这时是看各模块是否能够按要求完成功能,在调试初期,均很顺利,在后来,发生过三极管烧掉了,以至于数码管不亮等很容易找到的错误。

在单片机方面,由于对单片机不是十分熟悉,在设计过程中本着一种先调模块,等每个模块的工作正常了,然后再把它们联系起来组成最终系统,实现连调。在本系统中,就可以分成双音频解码模块,语音录音和放音模块,振铃检测模块,以及准确的时间中断模块。而在程序处理上,充分的利用了单片机I/O口的灵活性,首先在原理图上设计好了电路图,当在PCB的布线上发现不好走线时在回到原理图中进行修改,最后达到一个很优化的目标,使电路板制作精美。而这时从某种意义上讲就增加了程序的难度,如何处理好它们之间的关系也使自己在本设计中学到的很重要的知识。比如,在双音频输

出的四位数据上要由单片机来读取,因为从硬件上看管脚刚好倒排,这时为了硬件布线的合理性,就使用了软件来完成了转化,最终实现了正确的双音频解码。

整个系统经过调试最终达到了所有指标要求,不过出于知识的不全,没有实现扩展

功能的修改密码功能。因此,有待开发改进。文中定有许多不足之处,敬请各位老师和读者不吝赐教。

整个系统综合有如下几个特点:

1. 可以控制八路电器的开关,由八个灯的亮灭来表示控制哪路电器的开启和关闭,灯亮表示开启,灯灭表示关闭。

2. 每路电器的控制需要一个继电器,但由于经费问题所以只用了两个继电器,可以控制两路电器的开关。

3. 录音芯片可以录音20秒。由于制作了个话筒,所以可以擦除原录音后从新自己录音。4. 本系统密码检测时输入的密码固定为123456,解码电路本来可以设计为可以修改密码,但那个程序过于复杂,所以本系统没有设计。

6 操作说明

将本系统的电源线接8—12伏电源,电路板上水晶头插口接至电话座机。将其中一条线接6伏电压,另一条线接发动机输入。基本的接线就已经完成。

用户拨打带有该系统的电话,等电话响铃六声后接电话,如果在响铃六声前接电话将听不到语音提示,如果六声后还没摘机则系统将自动模拟摘机,发出语音提示,用户将会听到语音提示叫输入密码并按#号键结束,本系统默认的密码为123456(用户可以自己修改密码), 输完密码然后会提示选择相应家电代号,系统共可以实现八路电器控制,此时用户可以输入1-8,就代表要控制第一路到第八路家电的开关。然后系统会提示输入0或者1,0代表关闭该路电器,1代表开启该路电器,若要控制其他家电按*号键,退出按9。然后系统会提示相应家电已启动或者相应家电已关闭。

7 结论

电话线控制家电,其实质是在远程通过电话线使用的双音频信号来实现对各种家

用电器的控制。利用以单片机、双音频解码芯片和语音芯片设计制作了电话线控制家电系统,可实现对多达八路的不同家电的控制,最终能实现对任意一路家电的开关。从测试结果看,与要求设计值达到了一致。

但因为课题有一定的难度,加上经验水平的不足,在设计制作过程中也出现了不少问题。比如在双音频解码时,当初考虑到隔离,在电话线和本系统之间采用变压器隔离。后来发现没有适当的并和系统相匹配的变压器卖,同时也考虑到变压器的体积比较大,经过一番网上查找,发现许多该双音频芯片的应用文档中直接采用两个高压小电容相耦合也能达到相应的要求。于是,在本电路上也采用了这种直接电容耦合的结构,在最终


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