EEPW论坛

作者：唐山学院 陈鹏 纪博 王艳东
指导教师：王天杰 刘志刚

　　作品简介　　

　　平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

　　设计说明

　　原理图：　　

　　(一)设计原理：　　

　　1、振铃检测
　　电话被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。铃流信号是当远端用户呼叫电话远程控制系统时,由程控交换机向电话远程控制系统发送的控制信令。铃流信号的波形是频率为25Hz±3Hz的正弦波，其输出电压为75V±15V，失真度<1%。振铃以5S为周期，即1S送，4S断。由于电话待机的时候是直流电压，而振铃信号是交流电压的特点，所以采用电容进行隔直通交，这样正常情况下就可以隔离系统与电话线之间的联系。当来电时，可以将振铃的正弦波信号整流成脉冲信号直接输出单片机的计数器输入口，从而完成整个振铃的检测和计数功能。　　

　　2、自动摘机和挂机
　　当振铃检测电路检测到十次振铃，用户输入正确密码后，会自动启动模拟摘机电路，用户对系统进行控制。完成所有操作后会自动挂机。　　

　　3、双音频DTMF解码和编码
　　根据双音多频信号的特点，在用电话线进行控制的过程中，要进行双音频的解码和编码。常用的集成电路有MT8870、MT8880、MT8888等，经过比较，使用双音频解码集成片MT8888来完成此功能模块。MT8888芯片是MITEL公司研制的DTMF编码发送和接收的大规模集成电路，它能实现自动拨号和DTMF解码等功能，是制作远程控制与防盗报警系统的常用芯片。　　

　　4、家庭安全状况检测
　　家庭状况检测电路主要是为家居保安系统检测偷盗和火灾的信号，检测电路的灵敏性和可靠性是影响家居保安系统性能的关键。这部分硬件电路主要是由各种传感器构成，完成对各种安全信号进行检测。
　　5、控制电器
　　继电器的开关可通过双音频解码电路解码的信息(选择电器)来判断操作，再向STC15单片机P1口的八位发送数据，而这些解码的控制信息则代表对不同的电器实现控制的控制字。驱动电路如图：　　

　　6.MT8870输出对应表格：
　　表4-1DTMF数据输出表　　

　　7、24C02
　　AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含256×8位存储空间，具有工作电压宽(2.5～5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。
　　AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在AT89C51试验开发板上它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入/输出，数据通过这条双向I2C总线串行传送，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5连接。第6脚SCL为串行时钟输入线，在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.6连接。SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。第7脚需要接地。
　　24C02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。
　　I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。它通过SDA(串行数据线)及SCL(串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、LCD驱动器还是键盘接口。
　　总线上可能挂接有多个器件，有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况。例如，多单片机系统中，可能在某一时刻有两个单片机要同时向总线发送数据，这种情况叫做总线竞争。I2C总线具有多主控能力，可以对发生在SDA线上的总线竞争进行仲裁，其仲裁原则是这样的：当多个主器件同时想占用总线时，如果某个主器件发送高电平，而另一个主器件发送低电平，则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。首先是地址位的比较，如果主器件寻址同一个从器件，则进入数据位的比较，从而确保了竞争仲裁的可靠性。由于是利用I2C总线上的信息进行仲裁，因此不会造成信息的丢失。
　　目前在视频处理、移动通信等领域采用I2C总线接口器件已经比较普遍。另外，通用的I2C总线接口器件，如带I2C总线的单片机、RAM、ROM、A/D、D/A、LCD驱动器等器件，也越来越多地应用于计算机及自动控制系统。

　　作品特色

　　智能家居系统对于提高人们生活质量有着重要的意义，本系统研究的产品特别适用普通家庭， 用手机或电话可以实现家庭信息管理，包括家庭照明控制，家电运行控制，家用多媒体控制。本系统也可应用在小区的管理系统中，包括停车场车库的管理，草坪陆地的自动浇灌，远程宠物喂养。电话对家中电器进行远程控制。本系统是以家庭为平台，系统控制，利用电话通信网络，电力自动化技术，无线电技术将家庭中的各种电器有机的结合在一起，通过电话对家用电器进行数字化控制，创造一个优质、高效、安全便利、节能、健康、环保的居住生活环境空间。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2662