基于单片机的智能电话控制系统软件设计

第１６卷第２期　漯河职业技术学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｕｏｈｅ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖｏ１．１６　Ｎｏ．２　Ｍａｒｃｈ　２０１７　２０１７年３月　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—７８６４．２０１７．０２．００６　基于单片机的智能电话控制系统软件设计　赵璐，冯若愚　（漯河职业技术学院，河南漯河４６２００２）　摘要：本设计基于ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机控制单元，通过通信、遥控方式，让用户只需通过电话机（固定电话或移　动电话）输入简单命令就可以实现对家电的远程控制，操作简单便捷。　关键词：单片机；智能电话；控制系统；软件设计　中图分类号：ＴＰ３１１．５２　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１－７８６４（２０１７）０２－００２０－０４　々－夺－夺·夺·寺·争·牵·夺·寺·夺·专·夺·夺·夺·夺·夺·夺·夺·夺·寺·夺·÷·孛·夺·夺·夺·夺·夺·夺·牛·夺·夺·夺·争·争·辛·孛·夺－夺·争·夺·÷·夺·÷·寺·夺·　１研究背景　随着计算机技术和电信业的发展，通过电话线　进行的远程通信得到了越来越多的应用。人们通　常采用ＭＯＤＥＭ进行通信，但只是应用在通信数据　量不大、对通信速率要求不高的场合，所以可以考　２系统控制流程　所设计的智能电话控制系统是以ＳＴＣ８９Ｃ５２单　片机为控制中心，主要由铃流检测电路、摘挂机控制　开关电路、ＤＴＭＦ信号译码电路、语音提示电路、电　器设备驱动电路等部分组成。因此，软件设计也分　为系统初始化、振铃检测、模拟摘挂机、双音频信号　分析处理、控制电器、语音提示等部分。采用汇编语　言编程，采用ＨＫ一５１系列仿真开发系统完成汇编　语言的编译，再通过ＳＴＣ—ＩＳＰ—Ｖ３．５调试将程序　虑采用ＤＴＭＦ通信方式，它具有接口简单、成本低　廉、可靠性高的特点。目前，在电话控制器和受控　家用电器之问的通讯链路主要有两种方式：一种是　采用直观方式，由电话控制器通过一对双芯电缆直　接与家用电器控制器相连进行信号传输。这种方　式成本较低，但家庭安装比较麻烦，同时需要在墙　上走明线，会破坏装修的整体效果。另一种方法是　采用电力载波通讯技术，用家庭内现有的交流电源　线作为通讯链路，安装较为方便，只要插入墙上的　传送给单片机。系统的主程序流程如图１所示。　系统软件主要包括监控管理主程序和中断子程　序，单片机响应用户操作和送出控制信号通过中断　子程序来完成。遥控装置通电后，单片机主程序负　责系统初始化，设置中断和计数器的值。当有铃流　到来且连续振铃达到一定次数时，在振铃检测子程　电源插座即可达到通讯控制的要求。另外，社会经　济水平的不断提高促使家庭自动化的拓展，人们希　望能够随时随地对家庭安全实行远程监控，对家电　实行远程控制。由于电话线路是全国联网的，可以　跨省市实现远距离遥控，因此该方法具有较高的实　用价值。　序中送出模拟摘机控制信号，装置实现模拟摘机，并　语音提示用户输入密码，此时进入密码检验程序。　用户在远端话机上输入密码，ＭＴ８８７０解码双音频　信号，将用户按键的８４２１码送人单片机，单片机将　用户输入和内置在ＡＴ２４Ｃ０２存储器中的密码作比　较，如果用户输入的密码正确，则可以操作电器或者　修改密码；如果用户连续三次输入的密码错误，系统　则认为此用户无权对电器进行操作，于是通过外围　电路实现挂机，并返回主程序重新初始化中断和计　数器。　笔者设计的电话远程控制系统，用于具有单片　机控制的家用电器的电话遥控，用户可通过任意一　部双音多频电话（包括手机、电话分机）对自己家庭　所安装的各种电器（如电饭锅、微波炉、电视机等）　进行开机、停机等遥控操作。　收稿日期：２０１６—１１—１９　作者简介：赵璐（１９８６一），女，河南漯河人，助教，主要从事自动化技术方面的教学及研究工作。　第２期　赵璐，等：基于单片机的智能电话控制系统软件设计　２１　图１　系统主流程图　用户操作电器和修改密码是在控制电器部分完　使用者。本功能模块主要是产生提示语音，给使用者　成的。如果用户操作电器，则单片机进入电器操作　以不同的操作提示。本设计分五段录音，分别为“请　子程序，首先接受ＭＴ８８７０解调的码字，然后处理用　输入密码”、“请选择控制号”、“请输入新密码”、“请　户的操作，再通过Ｐ１．４端口连接的电源控制电路实　操作电器”、“操作成功”。根据语音芯片ＩＳＤ１４２０的　现开关电器。密码修改与此程序相同，用户可在远　工作原理和本设计的功能要求，系统选择地址模式，　端话机修改ＡＴ２４Ｃ０２芯片存储器中记录的密码。　即Ａ６、Ａ７至少有一个为低电平，并将芯片内部存储　在用户操作过程中，单片机根据用户的操作不断给　器分为五段：００Ｈ一２０Ｈ、２０Ｈ一４０Ｈ、４０Ｈ一６０Ｈ、６０Ｈ　出ＩＳＤ１４２０的地址信息和控制信息，将系统的工作　一８０Ｈ，每段为３２个存储单元，为４ｓ长时间的录音。　状态反馈给用户。　观察地址，发现低三位始终为“０”，因此将低三位直　３　系统各模块软件设计　接接地，高五位与Ｐ２口的低五位相连接。由硬件的　接法可知，可以将地址依次转化为０ＥＯＨ、０Ｅ４Ｈ、　３．１密码检测部分　０Ｅ２Ｈ、０Ｅ６Ｈ、０ＥｌＨ。通过Ｐ１２口将地址送给语音芯　在系统初始化时把原始密码写入ＡＴ２４Ｃ０２存　片，达到单片机控制语音芯片录放音的效果。　储芯片的存储空间内，密码的位数“５”赋给Ｒ７。当　在放音之前先将提示音录制好，把所要提示的　系统摘机时，语音提示输入密码，单片机把解码后的　语音存放在每段地址里面，如果要放音的话，直接调　数据存储在３８Ｈ开始的存储空间内。然后单片机　用每一段语音子程序即可。录音和语音子程序的流　对两个存储地址的内容逐位进行比较，直到完全相　程分别如图３和图４。　等时才能转到下一进程，若有某一位码不同，程序就　３．３密码修改子程序　转到出错程序。密码检测子程序如图２。　按下“　”键时，用户进入密码修改子程序，用　３．２语音提示部分　户可以设定想要修改的密码。密码修改的基本原理　本功能模块主要是产生信号提示音，方便不同的　如下：把第一次新输入的５位密码存到ＡＴ２４Ｃ０２芯　２２　漯河职业技术学院学报　２０１７生　片内以４３Ｈ地址开始的单元中，然后在第二次输入　新密码时，每输入一位与第一次输入的新密码校验　一单元中，５位传送完毕后，提示“操作成功”，密码修　改完毕。若第二次输入的新密码有其中一位和第一　次输入的不同，则修改密码不成功，挂机返回。密码　修改子程序流程如图５。　次，若５位都校验成功，则将４３Ｈ开始的单元中　的新密码依次传送给ＡＴ２４Ｃ０２芯片以３０Ｈ开始的　图２密码检测流程　图３录音流程　３．４中断子程序部分　图４语音流程　在系统的软件设计中，使用了中断源ＩＮＴ１。　ＩＮＴ１连接ＭＴ８８７０的ＳＴＤ端，当ＭＴ８８７０获取有效　ＣＰＵ检测后进人ＩＮＴ１中断，在中断子程序中消除　键抖，并指示Ｐ１口接收有效二进制代码。消除键抖　采用延时的方法。中断子程序的流程如图６。　双音多频信号后，ＳＴＤ电平由低变高，再反相为低，　第２期　赵璐，等：基于单片机的智能电话控制系统软件设计　２３　４调试　在软件初始化后，调用振铃检测子程序，判断是　否有外来电话打人。当检测到有铃流时，在程序中　设置　工作方式为计数方式，累积次数达到６次　时，系统自动摘机。这一单元的调试基本没什么问　调延时子程序，消除键抖　题，只要把　的工作方式设置好就行了。密码检测　单元调试比较艰难，先调试一位密码，然后再调试五　一　位密码。先设定Ｒ５为一位，即先设定一位密码作　测试。首先单步执行，到了等待ＩＮＴ１中断时，按下　“７”键的时间延长，直到程序执行到写人地址为　３８Ｈ的存储空间后才松手。密码修改是在选择控制　号阶段进行的，当用户按“　”键时就进入密码修改　功能。　开始　调语音“请输入新密码”　密码位数５送Ｒ７，新密码存　放起始地址＃４３Ｈ送Ｒ】　接收ＤＴＭＦ双音频解码信号　ｓ筒　、、　Ｙ　调语音“请输入新密码”　＃４３Ｈ送Ｒ１，＃３０Ｈ送ＲＯ　密码位数５送Ｒ６　接收ＤＴＭＦ双音频解码信号　次籍　馨　密　相同否？　／　＼　Ｎ　接收到５位否？　挂机　Ｙ　新密码传送到ＡＴ２４Ｃ０２内　调语音“操作成功”　ｌ　’－＿＿－＿＿＿兰！　Ｉ＿＿＿＿－·＿·＿＿－＿一　图５密码修改流程　屏蔽Ｐ１口高四位　查询数据是否传送完？　Ｎ　Ｙ　标志位７ＥＨ置高　中断返回　图６中断子程序流程图　５　结语　本系统可以通过电话随时对异地的电器实现控　制，用户首先把本装置的电话信号线并联在电话线　的两端，插上电源线，打开电源开关，复位本装置，使　其正常工作。当用户从异地打来电话时，本装置接　收到电话振铃音，开始计数；当电话铃声计到六次　时，装置自动摘机，回送提示音提示请输入密码；当　用户输入正确的密码后，用户就可以对装置所连的　电器进行选择，然后根据需要对其进行开关控制。　用户可以在一次“通话”中同时控制几个电器，也可　以按“　”键进行密码修改，如果用户控制完毕，可　以按“＃”键让装置自动挂机，结束“通话”。已经开　启的电器将保持其开启状态，直到下一次的“通话”　控制使其关闭。　参考文献：　［１］　张建斌．智能ＤＴＭＦ编解码器［Ｊ］．现代通信，１９９９　ｒ１２）：２６—２７．　［２］　刘沛．基于ＩＳＤ１４２０的语言报警器设计［Ｊ］．现代电子　技术，２００４（１２）：１９—２１．　［３］　Ａｌａｎ　Ｓｈａｌｌｏｗａｙ，Ｊａｍｅｓ　Ｒ　Ｔｒｏｔｔ．Ｄｅｓｉｇｎ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ　Ｅｘ—　ｐｌａｉｎｅｄ［Ｍ］．Ｔｒａｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００２，３８　（２）：１６７—１９３．　［责任编辑吴保奎］