CN202587141U

CN202587141U - 电话远程控制家用电器的装置

Info

Publication number: CN202587141U
Application number: CN 201220250057
Authority: CN
Inventors: 肖云龙; 胡敬敬; 赵芝璞; 高春能
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-05-30

Abstract

本实用新型提供了一种电话远程控制家用电器的装置，包括单片机、振铃检测与模拟摘机电路、语音录放电路、双音多频信号解码电路、挂机检测电路、安全密码模块、控制输出电路，所述振铃检测与模拟摘机电路、语音录放电路、双音多频信号解码电路连接电话线，语音录放电路、双音多频信号解码电路、挂机检测电路、安全密码模块分别与单片机相连，单片机的输出端连接所述振铃检测与模拟摘机电路、控制输出电路。本实用新型的优点是：采用51单片机作为主控制器，通过电话网实现对家电的控制，实现了可以通过随身携带的移动电话或身边的固定电话，就能对家用电器进行控制的电子系统。装置具有稳定性高，成本低，实时控制等优点。

Description

电话远程控制家用电器的装置

技术领域

本实用新型涉及一种电子遥控装置，具体是一种电话远程控制家用电器的装置。

背景技术

目前，智能家居是物联网的一个热点。国外的同类产品的性能虽然很好，但是其价格很难让中国百姓所接受，而国内的系统开发商、房地产开发商只青睐于新建住宅，而对旧有住宅的网络化需求关注不够。问题的症结在于住宅内部及其与外界信息交换的通信网络。电力线载波和无线通信可作为住宅内部通信手段，但电力线载波通信的可靠性较差，无线通信的价格偏高，故应用较少，目前主流产品均采用单独布线的通信方式，但对已建住宅，不免会使重新布线困难重重。由于DTMF(双音多频)编码通信技术的发展，使得借助低压电力线进行数据通信成为可能。

发明内容

本实用新型的目的是寻求一种更便捷更经济的智能家居控制系统，提供一种电话远程控制家用电器的装置，基于现有的公用电话网和移动通信网远程的控制家用电器。

按照本实用新型提供的技术方案，所述电话远程控制家用电器的装置，包括单片机、振铃检测与模拟摘机电路、语音录放电路、双音多频信号解码电路、挂机检测电路、安全密码模块、控制输出电路，所述振铃检测与模拟摘机电路、语音录放电路、双音多频信号解码电路连接电话线，语音录放电路、双音多频信号解码电路、挂机检测电路、安全密码模块分别与单片机相连，单片机的输出端连接所述振铃检测与模拟摘机电路、控制输出电路。

所述振铃检测与模拟摘机电路包括：第一光电耦合器的输入端通过RC滤波回路连接电话线；第一二极管阳极与第二二极管阳极接电话线，第一二极管阴极与第二二极管阴极相连，构成电话线整流桥的正输出端；第三二极管阴极与第四二极管阴极接电话线，第三二极管阳极与第四二极管阳极相连，构成电话线整流桥的负输出端，第一光电耦合器输出端的三极管集电极连接单片机的振铃信号检测端，第一光电耦合器输出端的三极管发射极接地；单片机的模拟摘机控制信号输出端连接第二光电耦合器输入端的二极管阴极，第二光电耦合器输入端的二极管阳极接电源电压，第二光电耦合器输出端的三极管集电极接电源电压，第二光电耦合器输出端的三极管发射极接第三三极管的基极，第三三极管集电极通过第六电阻接第一三极管基极，第一三极管发射极接电话线整流桥的正输出端，第一三极管集电极通过第六发光二极管和第五电阻接地；第二三极管集电极接单片机的摘机成功信号输入端，第二三极管发射极接地，第二三极管基极连接稳压二极管阳极和第四电阻一端，第四电阻另一端接地，稳压二极管阴极通过第三电阻接电话线整流桥的正输出端并通过第二电容接地，电话线整流桥的负输出端接地。

所述双音多频信号解码电路采用双音多频信号解码芯片MT8870。

所述控制输出电路包括：固态继电器的正输入端接电源电压，固态继电器负输入端经第十三电阻接单片机控制输出端，固态继电器的输出端经过RC回路和保险丝连接被控电器，所述RC回路并联压敏电阻器。

本实用新型的优点是：本实用新型采用51单片机作为主控制器，通过电话网实现对家电的控制，实现了可以通过随身携带的移动电话或身边的固定电话，就能对家用电热水器进行控制的电子系统。同样利用这个控制器，还可以实现对家里的其他电器，如空调、电灯、电饭煲、电视机等进行控制。装置具有稳定性高，成本低，实时控制等优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

图2 为振铃检测与模拟摘机电路图。

图3 为DTMF解码电路图。

图4 为控制输出电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提出的一种电话远程控制家用电器的装置。该装置基于现有的公用电话网和移动通信网的远程控制家用电器，如图1所示，主要包括七个模块：单片机1、振铃检测与模拟摘机电路2、语音录放电路3、双音多频信号解码电路4、挂机检测电路5、安全密码模块6、控制输出电路7。所述振铃检测与模拟摘机电路2、语音录放电路3、双音多频信号解码电路4连接电话线，语音录放电路3、双音多频信号解码电路4、挂机检测电路5、安全密码模块6分别与单片机1相连，单片机1的输出端连接所述振铃检测与模拟摘机电路2、控制输出电路7。

（1）振铃检测和模拟摘机电路。该电路主要执行两个功能：第一，检测并统计振铃次数，为摘机提供摘机条件；第二，检测到一定次数的振铃后，实现模拟摘机，为后续的交互控制提供平台。

（2）语音录放电路。该电路亦可实现两个功能：第一，录音功能，可支持用户在线录制要存储的语音提示信息；第二，通信全程提供语音提示支持，方便用户进行相关操作。

（3）DTMF（双音多频信号）解码电路。该电路将用户的按键指令解码成单片机可识别的信号，是用户与控制器进行交互的桥梁。

（4）挂机检测电路。挂机检测电路实时检测忙音信号，解决了非正常挂机出现的情况。该电路是对DTMF解码电路的补充，可以解决后者无法检测忙音信号的缺陷，为用户意外挂机提供保险。

（5）安全密码模块。该模块为了提高系统的安全性能而设计的，只有通过密码认证后才能享有操作权。

（6）控制输出电路。根据不同的水温选择输出不同的功率，实现平缓达到预定水温。该电路采用固态继电器，光电隔离。

下面以电热水器为例详细介绍各个模块的具体结构。

（1）振铃检测和模拟摘机电路。如图2所示，所述振铃检测与模拟摘机电路包括：第一光电耦合器U3的输入端通过RC滤波回路连接电话线；第一二极管D1阳极与第二二极管D2阳极接电话线，第一二极管D1阴极与第二二极管D2阴极相连，构成电话线整流桥的正输出端LINE3；第三二极管D3阴极与第四二极管D4阴极接电话线，第三二极管D3阳极与第四二极管D4阳极相连，构成电话线整流桥的负输出端，第一光电耦合器U3输出端的三极管集电极连接单片机的振铃信号检测端，第一光电耦合器U3输出端的三极管发射极接地；单片机的模拟摘机控制信号输出端连接第二光电耦合器U4输入端的二极管阴极，第二光电耦合器U4输入端的二极管阳极接电源电压，第二光电耦合器U4输出端的三极管集电极接电源电压，第二光电耦合器U4输出端的三极管发射极接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3集电极通过第六电阻R6接第一三极管Q1基极，第一三极管Q1发射极接电话线整流桥的正输出端LINE3，第一三极管Q1集电极通过第六发光二极管D6和第五电阻R5接地；第二三极管Q2集电极接单片机的摘机成功信号输入端，第二三极管Q2发射极接地，第二三极管Q2基极连接稳压二极管DW1阳极和第四电阻R4一端，第四电阻R4另一端接地，稳压二极管DW1阴极通过第三电阻R3接电话线整流桥的正输出端LINE3并通过第二电容C2接地，电话线整流桥的负输出端接地。P30是振铃信号检测端，振铃信号经过RC回路进行滤波，经过第一光电耦合器U3的隔离转换输出很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的端口，完成整个振铃音检测和计数的过程。当振铃达一定次数后，P31口输出低电平，第二光电耦合器U4导通，则三极管Q1和Q3也导通，从而实现模拟摘机。电路中的DW1、C2、R3、R4、Q2组成电话线路摘机检测电路，单片机测试到J3为高电平时，即判断摘机成功。

（2）语音录放电路。本电路采用美国ISD公司生产的ISD4004语音芯片，该芯片录放时间为8到16分钟，可反复录放10万次，可预先将一些操作规则录音后存到芯片中，也可随时修改语音提示信息。当电话打入并成功摘机后，用户可根据语音提示进行相关操作，如热水器开关、水温设定等。本电路包括录音和放音两个部分，电路中TDA2822芯片为功率放大芯片，将语音信号进行放大后，扬声器或者耳机输出，本系统中，需用104以上的电容耦合到电话线，才能除掉高频干扰，以获得清晰的音质。

（3）DTMF（双音多频信号）解码电路。如图3所示，采用常用的电话DTMF解码芯片MT8870，1、2脚接收来自电话机的DTMF信号，经过芯片内部的解码运算后，在其数据输出端（11~14脚）输出相对应的8421码。在其解码成功并准备输出结果时，15脚的STD引脚出现高电平，经过反相器后接到单片机的中断引脚P32，以便单片机读取数据。

（4）挂机检测电路。DTMF解码芯片MT8870并不能解码忙音频率，这就意味着，如果用户操作过程中意外断线（意外挂机），导致的结果就是控制系统一直处于摘机状态，而用户也无法再次操作，必须经过复位后方可正常工作。电路如图所示。LINE3接至电话线整流桥上，当检测脚出现低电平，就说明出现了忙音(催挂音)，通过软件编程，单片机检测到该电平后，进行挂机操作，进行复位。

（5）安全密码模块。采用EEPROM作为密码的存储。存储器采用了24C02，有2K的存储空间，当系统掉电后密码也不会丢失,可以通过软件编程对密码进行修改和存储。

（6）控制输出电路。系统通过比较目的水温和当前水温，根据两者的温差范围来选择相应的输出功率，最后平缓到达目的水温，防止过温。如图4所示，所述控制输出电路包括：固态继电器SSR2的正输入端接电源电压，固态继电器SSR2负输入端经第十三电阻R13接单片机控制输出端，固态继电器SSR2的输出端经过RC回路和保险丝FU1连接被控电器，所述RC回路并联压敏电阻器R18。第二十一电阻R21与第九电容C9构成RC回路。采用固态继电器，光电隔离，安全可靠。图中RC电路和压敏电阻是为了保护继电器触点。

同理，本装置还可用于控制其他家用电器。

Claims

1.电话远程控制家用电器的装置，其特征是：包括单片机（1）、振铃检测与模拟摘机电路（2）、语音录放电路（3）、双音多频信号解码电路（4）、挂机检测电路（5）、安全密码模块（6）、控制输出电路（7），所述振铃检测与模拟摘机电路（2）、语音录放电路（3）、双音多频信号解码电路（4）连接电话线，语音录放电路（3）、双音多频信号解码电路（4）、挂机检测电路（5）、安全密码模块（6）分别与单片机（1）相连，单片机（1）的输出端连接所述振铃检测与模拟摘机电路（2）、控制输出电路（7）。

2.如权利要求1所述电话远程控制家用电器的装置，其特征是，所述振铃检测与模拟摘机电路包括：第一光电耦合器（U3）的输入端通过RC滤波回路连接电话线；第一二极管（D1）阳极与第二二极管（D2）阳极接电话线，第一二极管（D1）阴极与第二二极管（D2）阴极相连，构成电话线整流桥的正输出端（LINE3）；第三二极管（D3）阴极与第四二极管（D4）阴极接电话线，第三二极管（D3）阳极与第四二极管（D4）阳极相连，构成电话线整流桥的负输出端，第一光电耦合器（U3）输出端的三极管集电极连接单片机的振铃信号检测端，第一光电耦合器（U3）输出端的三极管发射极接地；单片机的模拟摘机控制信号输出端连接第二光电耦合器（U4）输入端的二极管阴极，第二光电耦合器（U4）输入端的二极管阳极接电源电压，第二光电耦合器（U4）输出端的三极管集电极接电源电压，第二光电耦合器（U4）输出端的三极管发射极接第三三极管（Q3）的基极，第三三极管（Q3）集电极通过第六电阻（R6）接第一三极管（Q1）基极，第一三极管（Q1）发射极接电话线整流桥的正输出端（LINE3），第一三极管（Q1）集电极通过第六发光二极管（D6）和第五电阻（R5）接地；第二三极管（Q2）集电极接单片机的摘机成功信号输入端，第二三极管（Q2）发射极接地，第二三极管（Q2）基极连接稳压二极管（DW1）阳极和第四电阻（R4）一端，第四电阻（R4）另一端接地，稳压二极管（DW1）阴极通过第三电阻（R3）接电话线整流桥的正输出端（LINE3）并通过第二电容（C2）接地，电话线整流桥的负输出端接地。

3.根据权利要求1所述电话远程控制家用电器的装置，其特征是，所述双音多频信号解码电路采用双音多频信号解码芯片MT8870。

4.根据权利要求1所述电话远程控制家用电器的装置，其特征是，所述控制输出电路包括：固态继电器（SSR2）的正输入端接电源电压，固态继电器（SSR2）负输入端经第十三电阻（R13）接单片机控制输出端，固态继电器（SSR2）的输出端经过RC回路和保险丝（FU1）连接被控电器，所述RC回路并联压敏电阻器（R18）。