智能家電是將計算機通信網絡技術與數字技術，以簡單精巧的形式融入到傳統家電中，使家電具備智能化和信息網絡功能。智能家電的產生和發展將對傳統家電、計算機和通信業產生深遠影響。目前智能家電的實現方案眾多，采用專用集成電路是方案 。文中介紹的電話遠程智能家電控制系統以標準程控交換信令作為系統控制命令，以公用電話交換網作為傳輸介質，用戶可以在遠端發送DTMF 雙音多頻信號，實現對家用電器等設備的遠程控制。本系統拋棄了一些復雜的，兼容性差的芯片，取而代之的是得到廣泛應用并且控制簡單的DTMF 雙音頻解碼芯片和單片機，識別率高，并且技術成熟，使得本系統可以在復雜環境下穩定工作。

　　智能家電應具有很多功能，文中僅討論遠程控制系統的設計。圖1 為系統功能框圖，由單片機，DTMF 雙音頻解碼模塊、家電控制驅動接口、振鈴檢測與上線P離線開關等幾個部分組成。系統檢測到遠程電話線傳輸過來的信號后，由雙音頻解碼器對遠程電話的DTMF（Dual Tone Multi Frequency） 進行解碼識別，并對相應的受控電器發出相應的動作指令。

　　雙音多頻信號解碼電路

　　DTMF 雙音多頻信號解碼電路是目前在按鍵電話（固定電話、移動電話） 、程控交換機及無線通信設備中廣泛應用的集成電路。雙音多頻信號是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號，我國國家標準規定了電話鍵盤按鍵與雙音多頻信號的對應關系。本系統采用HT9170作為DTMF 信號的解碼核心器件，如圖2 所示。

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　　振鈴檢測與上線P離線開關

　　電話被呼叫時，交換機發來振鈴信號。振鈴為連續的正弦波，電壓有效值50V ±12 V ，振鈴周期約為5 秒。為避免用戶呼叫系統時產生的高壓振鈴信號對DTMF 信號解碼電路產生危害，在系統待機及振鈴時，DTMF 信號解碼電路應處于離線狀態（與用戶電話線斷開） 。只有在系統檢測到振鈴并自動摘機后，DTMF 信號解碼電路才處于上線狀態（與用戶電話線接通） 。根據振鈴信號電壓的特點，可以先使用二極管和濾波電路對振鈴進行整流濾波，所得信號經穩壓二極管穩壓至5V 后加在開關三極管的基極，使對應有振鈴信號的時間內輸出高電平，如圖3 所示。再將此信號輸出至單片機的中斷計數器輸入口，當計數至7 次后（一般電話來電振鈴為8 次） 由單片機控制接通繼電器完成自動摘機，并閉合系統上線P離線開關電路，開啟DTMF 信號解碼電路與電話用戶線的連接。

　　驅動電路

　　家電遠程控制系統通過對繼電器的閉合實現對受控電器的控制。因此，在單片機與受控電器之間必須設置一個驅動接口電路。本系統采用美國TexasInstruments 和Sprague 公司開發的ULN2003A 芯片，來關閉與開啟繼電器開關，如圖4 所示。ULN2003A 采用七路達林頓驅動器陣列，是專門用來驅動繼電器的芯片，每一路為集電極開路的反相器（相當于OC門） ，每個內部反相器的輸出端還接有續流二極管，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點，適應于各類要求高速大功率驅動的系統。一片ULN2003A 可同時對七個受控電器進行開關控制。ULN2003A 亦可用國產5G1413 代替。

電子發燒友網技術編輯點評分析：

　　本文提出了通過遠程電話實現智能家電控制系統的一種實現方案。介紹了家電和電話之間的控制接口電路， 討論了系統結構及硬件設計。利用本系統可以實現固定電話對空調器、電燈、電飯鍋等家用電器設備的遠程控制。另外，本系統也可應用于工農業中，實現對無人值守崗位的遠程控制。系統拋棄了一些復雜的，兼容性差的芯片，取而代之的是得到廣泛應用并且控制簡單的DTMF 雙音頻解碼芯片和單片機，識別率高，并且技術成熟，使得系統可以在復雜環境下穩定工作。此外，可以通過進一步的高級菜單設計與驅動電路設計來完善控制單元，增加控制家電的運作時間、風速等級等復雜操作，使遠程家電控制方式更加智能化。
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