基于TMP87P809N的家用电器远程控制系统的设计的研究.docVIP

基于TMP87P809N的家用电器远程控制系统的设计的研究 内容摘要：我们要如何实现对家用电器的远程控制。首先我们通过研究DTMF、DSl2887、振铃的原理，了解到通过利用TMP87P809N，进行设计家用电器远程控制系统。将M1、M6结合使用，同时详细的解释系统中重要的电路。并且检测整个系统对干扰信号的抵抗力。经过实践，充分证明了这个系统的可行性，充分达到了预期目标。 关键词： TMP87P809N 家用电器 远程控制 引言 目前我们一般通信都是利用MO—DEM进行的。不过它的通信数据实在是过小，但是我们可以利用DTMF通信方式，在我们不需要太高通信速率的情况下。这种方式它的特点有：连接简单，价格便宜，较高的可靠性。通过以上我们知道我们迫切需要有家用电器远程控制系统被我们设计出来。意思就是家用电器可以通过用户利用远程通信系统进行开关活动。譬如手机，远程电话。 1 结构组成与功能要求 1.1系统结构组成 当电话振铃被系统检测到时，振铃次数超过了设定的次数后。随后电话自动被挂断，紧接着键入密码和指令在语音的提示下。首先将接收到的DTMF信号进行解码。再将其解码得到的数字信号输人CPU中。若用户键入密码3次不正确，那么系统将会自动挂掉电话。如果用户输入的密码是正确，那么用户就可以进入控制界面。用户就可以通过CPU控制系统。系统的结构框图如图1所示。 图1 系统硬件总体框图 1.2系统的功能要求 ①采用通信系统，利用手机固话或者网络拨号进入系统。②我们需要输入正确的密码，然后系统才能允许用户进入控制系统。③利用不同的数字键或者文字、语音控制开关。④可以进行语音提示。⑤时间LED显示屏。⑥自动挂断。 2 硬件电路的设计 2.1 MCU选择 根据要求我们选择了TMP87P809N进行设计。它有8位CPU内核。8 字节ROM存储器。256 字节数据存储器。10个中断源。22位I／O线。2个16位计数器／定时器。系统监视定时器；时钟同步串行口。2种节电方式。 2.2振铃检测电路设计 图2 图2振铃检测电路 控制系统被用户电话拨打时，70V的信号由交换机发出。在使用二极管降压信号前，信号需要经全桥D2极性校正。信号然后被输入至4N35，输出的信号再经过整理放大后被送至TMP87P809N的T0端。振铃次数由CPU进行计量，直到振铃检测、计数过程完成然后终止。 2.3 DIMF解码电路设计 图3 图3DTMF解码电路 DTMF信号由电话按键发出，信号经过一些处理后，信号被MT8870接收并同时被硬件进行编译。输出数据与TMP87P809N的P1.0～P1.3端口进行连接，正确的BCD数据被MT8870解出时， STD端置在高平上，数据会被CPU从中提取走。 P1口将数据读取进去，随后将处理过的数据保存在R7中。同时读入的数值将被审核分析，最终获得用户的控制命令。 2.4时钟电路设计 我们选择具有实时时钟功能的DSl2887时钟芯片。在这个系统中， DSl2887让我们可以轻松获得所需要：①实时时钟。②存储电器状态。③密码的输入、保存、修改。 2.5语音电路设计 将语音提示下载到语音提示系统中。DTMF信号被CPU判断后，语音提示下一步的动作，实现用户的下一步流畅的操作。我们采用抗断电、音质好的ISD2590芯片。芯片与CPU接口电路如图4 图4语音提示电路 2.6家用电器控制电路的设计 经过选择，我们决定了选择如图5 图5 家用电器控制电路 所示的控制电路。电磁干扰会由吸收负载的动作产生，然而这个电路可以吸收这种干扰，从而保证系统的正确运行。 3 软件设计 软件主要功能：①为了确保操作系统只有被合法的用户使用，我们开启的身份识别功能，也就是电话接通后，用户需要输入密码，当密码正确后，用户方才能进行系统的操控。②语音提示功能，保证了初次使用的用户完善使用步骤，完成使用。③软件定时功能，定时器正确识别工作时间，如果工作时间超过我们设置的最长时间，系统自动关闭，电器进入待机状态。从而确保了安全。 4 系统的抗干扰 我们这个系统将从软件以及硬件上进行抗干扰的操作。硬件上我们考虑了：①我们将电路之间采用光电隔离，以避免电路之间的互相干扰。②对电路进行过压保护。③对去耦电容进行配置。④接地良好。软件设计上我考虑了：①尽量采用单字节指令。②程序出错时，我们采用软件陷阱技术。③对出现的 “死循环”程序，我们充分利用系统的安全保护特性来处理。④需要监视系统时，我们利用MCU的系统特性建立程序进行监视。 5 结语 通过这个系统，用户可以很好的实现利用固话或者移动电话远程的对家用电器进行全方位的控制。可以提前煮饭，到家就可以食用。当我们外出时，忘记关掉家中的电器时，用户就可以通过这个系统关闭家中的电灯、电视、电脑等，从而减少安全事故的发生。该系统软硬件上确保了