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多網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：介紹了以單片機(jī)AT89C52、雙音多頻解碼集成電路MT8870、語(yǔ)音錄放集成電路ISD4003和個(gè)人計(jì)算機(jī)為核心，通過(guò)現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)終端或互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控的多網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，并給出了其系統(tǒng)原理和軟件設(shè)計(jì)方法。1 多網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)
遙控技術(shù)是通過(guò)一定的手段對(duì)被控物體實(shí)施一定距離控制的一種技術(shù)，常用的方式有無(wú)線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。
而多網(wǎng)絡(luò)遙控則是一種新型智能控制技術(shù)，它與常規(guī)的遙控方式相比，具有無(wú)需進(jìn)行專門的布線，不占用無(wú)線電頻率資源，避免電磁污染等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于電信線路各地聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)遍布世界各地，因此，可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源跨省市，甚至跨越國(guó)家無(wú)限長(zhǎng)度地進(jìn)行智能遙控。多網(wǎng)絡(luò)遙控這一課題目前已有涉足者，但是還只限于實(shí)驗(yàn)室階段，距實(shí)際應(yīng)用，尤其是對(duì)于日常生活尚有一定的距離，并不能完全體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)遙控方式的雙工通信特點(diǎn)。本文基于這一點(diǎn)進(jìn)行了較大改進(jìn)。該方法采用單片機(jī)進(jìn)行智能控制，并利用不同的語(yǔ)音提示及計(jì)算機(jī)軟件來(lái)達(dá)到對(duì)于不同操作的提示及對(duì)受控方狀態(tài)信息的反饋，從而實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交互界面，使操作者能夠?qū)崟r(shí)了解受控方信息，并最終使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化的水平。本系統(tǒng)以CCITT及中國(guó)的部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令（DTMF雙音多頻信號(hào)，振鈴信號(hào)以及Internet互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP通信標(biāo)準(zhǔn)等）作為系統(tǒng)控制命令及其數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，因而可為以后的產(chǎn)品化提供良好的基礎(chǔ)。
2 總體設(shè)計(jì)方案
多網(wǎng)絡(luò)智能遙控器的主控部分（即下位機(jī)工作部分）由單片機(jī)構(gòu)成，主要進(jìn)行信息處理；如接收外部操作指令以形成各種控制信號(hào)，完成各種信息的記錄和信號(hào)檢測(cè)并為識(shí)別控制電路提供單片機(jī)與電話外線和計(jì)算機(jī)的接口等。同時(shí)還包括鈴流及其摘掛機(jī)檢測(cè)、摘掛機(jī)控制、雙音頻DTMF識(shí)別、串行通訊口控制電路和語(yǔ)音提示等電路。此外還有上位機(jī)程序編制和網(wǎng)絡(luò)通訊程序編制等（即上位機(jī)工作的互聯(lián)網(wǎng)通信部分）。圖1所示是其系統(tǒng)原理方框圖。
本系統(tǒng)中的語(yǔ)音提示電路受單片機(jī)的控制，能產(chǎn)生相應(yīng)的提示語(yǔ)音，可通過(guò)反饋電路反饋至電話外線，從而使操作者對(duì)電器的操作達(dá)到交互式，以便即時(shí)了解有關(guān)信息，并為用戶提供友好的操作界面（對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)用戶）。該系統(tǒng)可通過(guò)串行通訊口與上位機(jī)相連接后接入Internet互聯(lián)網(wǎng)，上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制程序中也設(shè)置了語(yǔ)音提示并且具有更加友好的控制界面以方便用戶操作（對(duì)互聯(lián)網(wǎng)用戶）。
本系統(tǒng)的每一個(gè)接口電路（振鈴檢測(cè)、模擬摘掛機(jī)、語(yǔ)音提示、雙音頻解碼等）都已經(jīng)過(guò)實(shí)際的交換機(jī)在線實(shí)驗(yàn)，實(shí)用性很強(qiáng)。此外，本系統(tǒng)還有許多可以添加的功能。由于本裝置是并聯(lián)于電話機(jī)的兩端，因而不會(huì)影響電話機(jī)的正常使用。用戶通過(guò)異地的電話機(jī)撥通本裝置所連接外線的電話號(hào)碼時(shí)，便可通過(guò)市局交換機(jī)向電話機(jī)發(fā)出振鈴信號(hào)。本裝置如果檢測(cè)到三次振鈴，即三次響鈴后無(wú)人接聽(tīng)，則自動(dòng)摘機(jī)，進(jìn)入控制環(huán)境，同時(shí)根據(jù)語(yǔ)音提示在用戶完成操作后退出本系統(tǒng)。用戶也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登陸目標(biāo)主機(jī)服務(wù)器來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本系統(tǒng)采用Visual C 編程來(lái)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制與Internet遠(yuǎn)程遙控。它可將現(xiàn)有的電話功能加以擴(kuò)展，其中公用管理部分包括繼續(xù)唿叫功能、來(lái)訪語(yǔ)音留言功能（可自動(dòng)記錄時(shí)間和日期）等；而私用管理部分則包括收聽(tīng)來(lái)訪的語(yǔ)音留言、控制電器、查詢電器工作狀態(tài)等。
3 設(shè)計(jì)與實(shí)踐
本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的電路主要包括一個(gè)語(yǔ)音錄放電路，一個(gè)雙音頻譯碼電路，一個(gè)鈴流檢測(cè)電路，CPU電路，串行通訊電路和繼電器控制電路。
3.1 鈴流檢測(cè)單元電路
當(dāng)用戶被唿叫時(shí)，程控電話交換機(jī)發(fā)出鈴流出號(hào)。振鈴信號(hào)為25±3V的正弦波，揩鈴失真不大于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴為5秒為周期，即1秒送，4秒斷。因振鈴信號(hào)電壓比較高，故應(yīng)使之降壓后再輸入至光電耦合器，以通過(guò)光耦進(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換。因而光電耦合器輸出的是時(shí)通時(shí)斷的脈沖，信號(hào)可直接輸出至單片機(jī)的計(jì)數(shù)器輸入口，從而完成整個(gè)振鈴音檢測(cè)和計(jì)數(shù)的過(guò)程。電話外線信號(hào)通過(guò)0.47μF電容器的隔直和5.1kΩ電阻器的衰減加到光電耦合器的發(fā)光二極管端。與之并聯(lián)的反相二極管的作用是保護(hù)發(fā)光二極管，以免其反相電壓過(guò)高而損害發(fā)光二極管。通過(guò)試驗(yàn)，最終確定選50kΩ電阻可起到拉高光耦引腳電壓的作用。
3.2 雙音頻解碼單元電路
雙音頻解碼電路由專用芯片MT8870組成。圖2所示是其外部電路，譯碼結(jié)果由數(shù)據(jù)總線提供給CPU的P1.0～P1.3口，譯碼結(jié)束后產(chǎn)生的中斷請(qǐng)求信號(hào)可通過(guò)T0(組成加1計(jì)數(shù)器)請(qǐng)求中斷，以告訴CPU轉(zhuǎn)換結(jié)束，數(shù)據(jù)等待讀入。讀入信號(hào)為四位二進(jìn)制碼，碼值民電話按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所列。
表1 碼值與電話按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系
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