智能家电远程控制系统电设计

　　技术与数字技术，以简单精巧的形式融入到传统家电中，使家电具备智能化和信息网络功能。智能家电的产生和发展将对传统家电、计算机和通信业产生深远影响。目前智能家电的实现方案众多，采用专用集成电是方案 。文中介绍的电话远程智能家电

　　以标准程控交换信令作为系统控制命令，以公用电话交换网作为传输介质，用户可以在远端发送DTMF 双音多频信号，实现对

　　电器等设备的远程控制。本系统抛弃了一些复杂的，兼容性差的芯片，取而代之的是得到广泛应用并且控制简单的DTMF 双音频解码芯片和

　　智能家电应具有很多功能，文中仅讨论远程控制系统的设计。图1 为系统功能框图，由单片机，DTMF 双音频解码模块、家电控制驱动接口、振铃检测与上线P离线开关等几个部分组成。系统检测到远程电话线传输过来的信号后，由双音频解码器对远程电话的DTMF（Dual Tone Multi Frequency） 进行解码识别，并对相应的受控电器发出相应的动作指令。

　　DTMF 双音多频信号解码电是目前在按键电话（固定电话、移动电话） 、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号，我国国家标准了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系。本系统采用HT9170作为DTMF 信号的解码核心器件，如图2 所示。

　　电话被呼叫时，交换机发来振铃信号。振铃为连续的正弦波，电压有效值50V 12 V ，振铃周期约为5 秒。为避免用户呼叫系统时产生的高压振铃信号对DTMF 信号解码电产生危害，在系统待机及振铃时，DTMF 信号解码电应处于离线状态（与用户电话线断开） 。只有在系统检测到振铃并自动摘机后，DTMF 信号解码电才处于上线状态（与用户电话线接通） 。根据振铃信号电压的特点，可以先使用二极管和滤波电对振铃进行整流滤波，所得信号经稳压二极管稳压至5V 后加在开关三极管的基极，使对应有振铃信号的时间内输出高电平，如图3 所示。再将此信号输出至单片机的中断计数器输入口，当计数至7 次后（一般电线 次） 由单片机控制接通继电器完成自动摘机，并闭合系统上线P离线开关电，DTMF 信号解码电与电话用户线的连接。

　　家电远程控制系统通过对继电器的闭合实现对受控电器的控制。因此，在单片机与受控电器之间必须设置一个驱动接口电。本系统采用美国TexasInstruments 和Sprague 公司开发的ULN2003A 芯片，来关闭与继电器开关，如图4 所示。ULN2003A 采用七达林顿驱动器阵列，是专门用来驱动继电器的芯片，每一为集电极开的反相器（相当于OC门） ，每个内部反相器的输出端还接有续流二极管，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。一片ULN2003A 可同时对七个受控电器进行开关控制。ULN2003A亦可用国产5G1413 代替。

　　本文提出了通过远程电话实现智能家电控制系统的一种实现方案。介绍了家电和电话之间的控制接口电， 讨论了系统结构及硬件设计。利用本系统可以实现固定电话对空调器、电灯、电饭锅等家用电器设备的远程控制。另外，本系统也可应用于工农业中，实现对无人值守岗位的远程控制。系统抛弃了一些复杂的，兼容性差的芯片，取而代之的是得到广泛应用并且控制简单的DTMF 双音频解码芯片和单片机，识别率高，并且技术成熟，使得系统可以在复杂下稳定工作。此外，可以通过进一步的高级菜单设计与驱动电设计来完善控制单元，增加控制家电的运作时间、风速等级等复杂操作，使远程家电控制方式更加智能化。