AT89S52单片机卧室智能家居控制系统设计+源程序(3)
1.3.1 智能家居系统的国外发展状况
1.3.2 智能家居系统的国内发展状况
1.3.3 智能家居系统的未来发展趋势
2 智能家居系统的远程控制技术
家居智能的基本目标是，将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭安防装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调。智能家居控制系统的开发设计方案是参照国内外相关技术的发展状况，根据我国住宅的实际情况以主人们的需要来确定的。
智能家居控制系统主要实现基于电话网络的远程控制和本地集中控制的功能。其系统示意图如图2.1所示。远程控制功能的实现：是基于现有的电话网络，根据用户的指令来控制家电设备，接收报警信号并向用户报告。使人们身在外地就可了解家中的各种状态。其主要电路是由电话铃检测电路、模拟摘挂机电路及DTMF编解码电路来完成。
本地集中控制功能主要包括家电的近距离控制、三表数据(主要是电能表)的采集、存储及显示并为向上位机传送数据作准备、本地报警等。其主要电路是通过家电控制模块、数据采集模块和报警模块来完成。
图2.1 系统示意图
2.1 远程控制系统设计
2.1.1 振铃检测功能的设计与实现
图2.2 振铃检测电路
振铃检测电路如图2.2是由光耦TLP521.2和NE555P构成的。当有人拔打电话时，假如电话空闲，交换机就向你的电话机发送振铃信号，该信号电压较大，即这时电话线上有振铃信号。振铃为25±3伏的正弦波，振铃失真不大于10％，电压有效值90±15V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器TLP521.2，光电耦合器l，2端有电流使其导通。NE555P的输入端(2脚)为高电平，NE555P被触发开始延时，通过C2.1电容的充放电实现延迟。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是时通时断的小脉冲。将该波形经过NE555P，将振铃的小脉冲整形成大方波信号，即标准的方波。这样方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。根据中断次数计数，达到预设定次数时，说明此来电信号有效用户信号，进入模拟摘机功能。
2.1.2 模拟摘/挂机功能的设计与实现
图2.3 模拟摘/挂机电路
根据国家有关标准规定：不论任何电话机，摘机状态的直流电阻应小于300Ω，有“R"键的电子电话机的摘机状态直流电阻应小于350 Ω。挂机状态下的漏电流小于5A。当用户摘机时，电话机将通过叉簧接上约300Ω的负载，从而使整个电话线回路流过约30A的电流。交换机检测到该电流后便停止铃流发送，并将线路电压变为十几伏的直流以完成接续。根据有关技术指标，模拟摘挂机电路设计如图2.3所示。该模拟摘挂机电路主要由二个三极管开关电路控制继电器开关。继电器则控制接入电话线两端的信号接入。摘挂机指令由单片机判断I／O口P1.7是否为高电平来实现。由于振铃检测后，系统会给另一个I／O高电平从而Q2三极管导通，使光电耦合器TLP521-2导通；使得Q3三极管导通，Q3的集电极电位变低，使Q1的基极跟着降低，Q1导通，极性变换后电压，使电话线通过极性保护电路与电阻R连接，直接构成回路，使得电话线回路流过约30 mA的电流，交换机检测到该电流后便停止铃流发送，交换机响应摘机信号后便可完成电话线路的接通。最终使整个电路完成自动模拟摘机过程。