家用智能控制器的設(shè)計(jì)

摘要：通過分析智能控制器的工作狀況以及功能，在此基礎(chǔ)上提出一種智能家居控制的方案，該智能家居控制利用移動(dòng)電話或固定電話通過公用電話網(wǎng)對(duì)家用電器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，根據(jù)功能需求，從硬件設(shè)計(jì)入手，選擇以ARM7系列的微控制器LPC2132為核心微處理器，以MT8870為雙音多頻接收器，配合語音錄放芯片ISD4004和執(zhí)行繼電器，以及相應(yīng)的高效率開關(guān)電源構(gòu)成整個(gè)硬件電路，然后對(duì)其軟件進(jìn)行了分析，給出了整體軟件流程圖，完成了對(duì)智能控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：智能控制器；CPU；家用電器；LPC2132

自從1876年貝爾發(fā)明電話以后，電話通信變成我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ?、最廣泛的通信方式。目前電話網(wǎng)的地理范圍覆蓋率在我國已經(jīng)達(dá)到了90％以上，并且大多數(shù)人現(xiàn)在都有手機(jī)或固定電話，如此可以利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)傳輸控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)家用電器的控制?，F(xiàn)有的可利用的數(shù)據(jù)傳輸方式有調(diào)制解調(diào)器(MODEM)傳輸和簡單的雙音多頻(DTMF)傳輸。
本設(shè)計(jì)就采用后者作為控制信號(hào)的通信方式。本文主要介紹一種可以遠(yuǎn)程控制傳統(tǒng)家電的電話控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

1 智能控制器的工作狀況
智能控制器的工作過程描述如下：
1)當(dāng)用戶撥通家庭電話后，智能控制器要求用戶輸入管理密碼。
2)用戶輸入密碼正確，則允許進(jìn)行設(shè)置各種控制功能；如果用戶密碼錯(cuò)誤，則提示重新輸入。
3)密碼確認(rèn)后，智能控制器以語言提示用戶進(jìn)入操作，例如“開燈請(qǐng)撥1；關(guān)燈請(qǐng)撥2；開窗戶請(qǐng)撥3，……”，用戶聽到語言提示后按相應(yīng)的電話按鍵，例如撥“1”，智能控制器通過繼電器輸出接通相應(yīng)的照明電源后，用語音向用戶提示“燈已打開。繼續(xù)操作請(qǐng)撥0，控制結(jié)束請(qǐng)掛機(jī)。”，用戶可繼續(xù)操作；參數(shù)設(shè)置完畢后，智能控制器發(fā)出控制信號(hào)，提示設(shè)置已成功，用戶退出系統(tǒng)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1．1 智能控制器功能分析
根據(jù)工作描述，得到系統(tǒng)基本要求：系統(tǒng)電源；振鈴檢測(cè)；自動(dòng)摘機(jī)／掛機(jī)；遠(yuǎn)程用戶登錄管理；用戶控制功能選擇；語音操作提示；家用電器控制；工作狀態(tài)存儲(chǔ)；工作定時(shí)；工作故障保護(hù)；電源開關(guān)；工作指示燈等，如圖2所示。

1．2 DTMF及其編碼
DTMF是英文Dual tone multiple frequency的英文縮寫，意思是雙音多頻，現(xiàn)代電話網(wǎng)中應(yīng)用廣泛。一般電話機(jī)有兩種撥號(hào)方式：一種是雙音頻撥號(hào)，是指用兩個(gè)特定的單音信號(hào)的組合疊加來代表數(shù)字或字符功能。另一種是脈沖撥號(hào)，它是通過開關(guān)節(jié)點(diǎn)控制用戶直流回路通斷來產(chǎn)生一串直流脈沖信號(hào)，一串撥號(hào)對(duì)應(yīng)一位數(shù)字號(hào)碼，一串脈沖內(nèi)脈沖的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)號(hào)碼的數(shù)字。