摘 要：本文介绍了一种以AT89S52单片机为核心的新颖电话远程控制系统，该系统采用电力线载波和电话通信相结合的控制方式。具有功能齐全，系统组织灵活，对所控区域大小选择性强的特点。
关键词：智能电话；远程控制；ISD；电力载波
虽然目前已有电话控制系统，但这些产品大多采用基于公共电话线单一的通信方式，所有被控家电与控制器直接相接，在实际使用中存在一定的问题。若采用电力线载波和电话通信相结合的方式，便可利用现有的通信信道、电话线和电力线网络实现对家电的远程控制。不仅成本低，系统所有被控家电位置不受限制。而且整个系统功能齐全，控制灵活，符合智能家电的多方位、多形式、多用途的发展要求。
远程控制系统工作原理
电话远程控制系统主要由电话远程控制主机和终端控制器组成。其总体结构框图如图1所示。系统工作原理如下。
主机主要接受电话线上传送的控制信号，译码后经电力载波通信向终端控制器发控制指令，通过终端间接的控制家用电器。同时，终端还需向主机反馈地址、状态信息等。该家庭智能控制网络不需要单独布线，被控终端在一定范围内不受区域限制，控制点可以自行增减，而且有多种定时控制功能，不需对电话机作任何改变。
系统硬件设计
主机硬件设计
电话远程控制器主机电路如图2所示。它由AT89S52单片机构成主控部分，并进行主要的数据处理。接口电路提供单片机与电话线的通信，其中包括振铃检测与模拟摘机电路、双音频DTMF解码电路、ISD语音电路。
主机接至电话线两线端，利用电话进行远程控制。控制时，可通过拨打控制器所接固定电话，由市局交换机向其发送振铃信号。控制器主机接收铃流信号，进行振铃检测，检测信号送AT89S52，若10s无人接听，则由单片机发出摘机信号，实现模拟摘机，接通回路。之后，可在单片机控制下发送语音提示信息，用户可根据语音提示进行相应的操作。
振铃检测与模拟摘机电路
振铃检测电路以4N25光耦作为核心部件。当有振铃信号时，使4N25输入端流过电流，其内部发光二极管发光，光敏三极管导通，在其输出端输出信号，送至AT89S52的P0.0端口。由于语音信号和双音多频信号电压远低于振铃电压信号，该电路不会引起误判。
模拟摘机电路可由两个高压三极管组成。单片机P0.5输出高/低电平，使三极管VT1导通或截止，从而通过改变挂接在电话线上的阻抗来模拟摘机和挂机。
DTMF音频解码电路
DTMF音频解码电路采用 Motorola公司生产的DTMF解码器MC145436。DTMF信号通过耦合电容C进入MC145436的AIN脚。DTMF解码输出端D1~D4接单片机P1口低4位，输出数据有效位DV接单片机P3.2(INT0)引脚。
ISD语音提示电路
系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流。语音提示电路预先存储若干段系统提示音,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息，以提示下一步该如何操作等。
本系统选用美国ISD公司的ISD4002-120单片语音录放集成电路作为语音提示电路的核心部分。ISD4002是ISD的第四代单片语音IC，采用Flash存储器和DAC直接模拟量存储技术,因而能较好地保留语音信息中的有效成分,提高录/放音的清晰度。ISD4002-120可以存储长达120s的语音,能够实现1~600段语音分段,每段录/放音均有一个起始端。但由于51系列单片机没有SPI接口，需要通过四位并口软件模拟SPI接口与ISD芯片通信。
电力载波通信
主机和终端采用半双工的通信模式，由于数据量不是很多，采用简单的电力载波通信电路，足够满足系统的要求，且具有电路简单、可靠的优点。
异步串行口发出的串行数据反相成反码后控制LM555的振荡，产生幅移键控(ASK)信号。ASK信号经三极管选频放大后，通过输出变压器和电容耦合后传到电力网上。电力线传送来的ASK信号经输入电压器耦合和选频后，再经LM368放大后，用LM567锁相环检出此信号，送给单片机串口。
终端设计
终端控制器电路结构框图如图3所示。终端控制器采用AT89C2051单片机作为主控制器，通过电力线接收主机传来的控制信号，经通信接口电路解码后送入单片机串行输入口。单片机结合软件编程进行信号的处理，从而可实现对该终端的被控家电的开启、关断、定时、查询等各种控制。为方便使用，可以在终端上手动进行控制。另外，通信接口电路部分与主机一样。地址码开关用于对该终端的地址编码。
系统软件设计
主机单片机程序的总体流程主要包括程序初始化、铃流检测、密码比较、功能选择、功能处理及挂机等。功能处理模块主要有：密码修改、电器立即开或关、电器的定时控制、以及清除设置和结束挂机等功能模块。
结语
本系统利用现有的通信网络，无须另外架设通讯线路，可行性强。系统的应用并不限于家庭网络，还适用于其他需要实现远程或集中控制的场合，如楼宇内的自动控制、工业自动控制系统、电能管理系统等。■
参考文献
1 李朝青. PC机及单片机数据通信技术[M]. 北京航空航天大学出版社，2000.1