使用PSTN进行家用电器远程控制系统的设计资料说明

　　1 系统工作原理

　　当需要遥控家用电器时，拨打相应的座机电话号码，振铃检测电路检测铃流信号。如果有人接听电话或振铃次数少于5次，对程控电话的使用不造成影响；当振铃次数达到5次后（次数可以通过软件任意设定），单片机启动语音提示电路并发出提示音，询问是否进入家电控制模式。按“O”键否，挂机退出，按“1”键是，摘挂机电路自动摘机进入控制状态并将摘机信号输入到单片机中。单片机接收到摘机信号后，启动语音提示电路发出提示音，提示操作者输入密码（系统支持在线修改密码）。输入的密码经DTMF接收，转换成二进制数并与事先存储在单片机中的密码比较。如果不相符，则语音提示密码错误，可再次重新输入，若三次密码错误则发提示音并自动挂机；如果密码相符，则语音提示选择控制通道（按键l、2分别表示1、2号通道）。通道选择后，按下“1”键表示开启该路电器，并有语音提示“该路电器已经开启”；按下“O”键表示关断该路电器，有提示音“该路电器已经关闭”；再按“O”键则可挂机退出。若超时则自动挂机（超时时间由软件设定）。

　　2 系统组成

　　本系统由5部分组成，即振铃检测电路、模拟摘机电路、DTMF解码电路、通道控制电路和语音提示电路。其中振铃检测和解码均采用外部中断来实现，系统组成原理框图如图1所示。

　　3 系统硬件电路设计

　　3．1 振铃检测电路

　　3．1．1 原理分析

　　公用电话网的传输线路为二线模拟线路，采用直流环路信号方式，能向模拟话机提供直流馈电、振铃信号、话音数据、音频数据、双音频数据等。我国规定的标准为，话机在不通话时，电话线中的直流电压是48 V。当有电话呼入时，同时还有（25±15）V、25 Hz的正弦信号加在电话线上，所以向用户振铃的铃流电压为（75±15）V、25 Hz的交流电压。振铃以5 s为周期，即1 s送，4 s断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是频率较高的方波信号，然后再将该方波信号转化成便于LPC932计数的低频方波信号。

　　3．1．2 方案设计

　　采用稳压管、光电耦合器和反向器（晶体管9018），将一个周期的振铃信号转化成一个周期的方波信号，送入LPC932的INTO进行计数，其电路如图2所示。

　　当有振铃信号时，电话线上的铃流信号为（75±15）V、25 Hz的交流信号。其中直流电压为48 V左右，交流电压为（25±15）V、25 Hz的正弦信号。当该信号进入振铃检测电路后，首先用高压电容C1进行隔直，电阻R1起限流作用。交流信号经过R1后通过稳压管D1降压，然后输入到光电耦合器进行转换。转换后的信号经C2和R2滤波整流后，会变成标准低电平和带纹波高电平的长周期脉冲信号；但是输出的波形不好，且高电平的状态还与交换机有关，所以在后面加上了一个晶体管反向器作为整形，这样就可以得到很完整的波形了，即电话每振铃一次就产生一个周期的方波信号。将该信号输入LPC932的中断口进行计数，方便、可靠。