万方数据现代家居智能控制系统设计何系统采用S，聊32处理器和UCOSII操作系强(安徽水利水电职业技术学院，安徽合肥230601)摘要：本文设计了一种基于电话和单片机的多功能家电远程控制系统。系统集单片机技术、电话通讯技术、语音技术于一体，主要通过电话来遥控家用电器，根据系统的语音提示，对家用电器(如电饭煲、电风扇、电视、电热水器)进行远程开启、关闭及延时开／关的设定。系统人性化设计、结构简单、功能灵活多样，扩展性强且可靠性高。可以广泛地应用于家用电器以及其他场所的各种控制设备。关键宇：单片机；控制系统；智能；继电器中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1672—2868(2010)06—0067-03引言随着社会经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，现代家庭中人们对智能化程度高的家用电器要求也越来越高。为此，本文设计开发了一种低成本的多功能家电远程控制系统。使用户通过电话可以随时随地完成对远程电器设备的电源开关的控制。例如将空调提前打开、电热水器提前预热等。并且在设计中采用了模块化，将系统分成多个子单元，以提高系统的可靠性以及扩展能力。[11系统的主要功能有：1)通过4组继电器实现远程控制，可控制大部分家用电器：2)本地多个LED动态显示．可随时观察延时剩余时间及操作过程：3)可利用密码加密以防止他人进入系统：4)可以设置家用电器的人工及自动控制，即通过开关来控制。2系统结构设计统实现总体控制功能。通过电话模块与外界相连通，从而执行来自外部的指令或进行电话主叫报警；利用语音模块实现外部远程控制时的语音提示或主叫发出报警语音：通过控制器中的键盘与LCD的人机交互界面来设定相关控制受控模块的接入代号。阁系统结构框图如图l所示。2010年第12卷第6期巢湖学院学报作者简介：何强(1978～)，男，安徽怀宁人。安徽水利水电职业技术学院讲师。研究方向：控制工程。总第105期JournalNo．6．，V01．12．20101图1系统结构图收稿日期：2010_08—2467ofChaohuCoHegeGeneralSeriedNo．105万方数据3系统硬件电路设计3．1电话模块的设计。该电话模块电路包括线路振铃检测电路。自动摘挂机电路，DTMF编解码电路和自动语音应答电路等。当使用者打入电话时，电话振铃检测电路检测到有振铃并等待振铃次数4次后。由STM32发出自动摘机控制信号，并由语音模块进行提示输入操作口令，使用者在话机上的按键．通过DTMF解码电路解码后的数据送人到STM32处理器。在处理器进行译码后执行相应的控制操作密码。当密码输入错误3次时系统自动挂机。当密码正确时，单片机根据返回的确认信息实现对相应的家用电器进行控制。该模块的设计框图2所示。3．2语音模块接入设计。当使用者打入电话并且电话远程控制器摘机后。语音模块会进行相应的语音提示。该模块采用的语音录放芯片是ISD4002，其与STM32处理器通过SPI总线相连，由于采用多了电平直接模拟量存储技术，每个采样值可以直接存贮在片内闪存中，因此能够非常真实的再现语音信息。将需要提示的语音信息按段录入到芯片后，在STM32的控制下将录入的信息由音频输出端输出。然后经音频功率放大器LM386放大后输送到电话线路上。电路如图3所示。3．3振铃检测电路与自动摘机电路。当电话振铃时，线路上会产生交流48V的信号，利用电容阻断其直流部分，只让30Hz左右的振铃信号通过。再利用光电耦合导通将CPU某管脚上电位拉低，通过软件设计使STM32认为检测到振铃信号。在STM32处理器连续检测到4次信号(电话产生四次振铃)后，STM32处理器控制继电器闭合，通过自动摘机电路使电话线上接入2001)的电阻后。交换机即认为电话已摘机。3．4人机显示与继电器控制电路。使用一片具有串行接口的8位共阴级数码管的智能显示驱动芯片HD7279，直接驱动4位LED，来动态显示4个继电器的工作状态。然后利用继电器的常开触点来控制电器的开与关。人机显示部分电路如图4所示。电话模块部分结构框图图3语音模块接入部分电路图4人机显示电路图2万方数据Di’rELUGENT4总线通信协议制定为保证处理器与各控制模块以及传感器之间更加有效的进行通信．在采用RS485总线的基础上还增强了通信协议来保证数据传输时的高效可靠。该协议主要有命令下发与应答两部分构成。四下发格式：指令头(F4F5)+从设备号(01-FFI-I)+指令代码(01—80H)+指令数据长度(01～FFH)+指令代码与数据和(取最低位字节)+指令尾(F4FB)。应答格式：指令头+主设备号(AAH)+从设备号+应答的指令代码+应答数据信息+指令代码与数据和+指令尾。其中格式括号中的数据为指令的代码。因通信协议在编程时需要判断众多的标志，所以程