远程监测控制系统实验装置设计方案与制作

1、 随着通信技术的迅速发展，电话的普及程度日益提高，以及微电脑控制技术和传感器技术的进一步发展，电话的用途不仅仅停留在简单的人与人之间语音通信上，在许多需要实时监控的场合，可借助电话通信技术自动传输监控信息。这样既可以充分利用现有通信资源电话网，又可使监控信息迅速而隐蔽地传输到任何远程终端。 在整个设计平台当中，远程控制系统控制信号的传输，各种传感信号以及中央控制命令都由此处产生。研究意义要求解决方案内容通信方式电话线需传输的信号处理成电话音频信号实时检测应用传感器与单片机（89c51）根据设置有选择的进行报警，并对信号的具体情况进行传输（包括信号来源、类型）自动联系电信专用通讯芯片(mk508

2、7)单片机编程控制自动联系远程终端，对各类反馈信号判断处理自动应答执行命令电信专用通讯芯片(mt8870)单片机编程控制对远程终端的请求给予应答，执行相应指令 电话网络 被监控对象远程终端按键识别 89c51自动拨号传感器自动控制远程控制系统的整体设计结构以89c51为核心 负责对现场的情况进行检测，分别有光电传感器检测遮断信号、红外传感器检测接近信号、震动传感器检测震动信号、接近传感器检测金属物接近信号、开关传感器检测门或窗户的开关、局域雷达检测物体的移动等。 我们将各个传感器的信号集中在一块电路板上进行处理，并将信号通过一个8位接口传递给单片机。为了使传感器与单片机只有逻辑上的关系，而在电

3、源上互不影响，我们用光耦进行逻辑传递,这样便可以安全的工作了。 返回 自动拨号的执行是通过单片机控制mk5087芯片来实现的，当自动拨号系统接收到报警系统送来的报警信号后，它所要做的就是要自动摘机，然后拨相应的电话号码。事实上，就是利用单片机的一个8位 i/o口（p0）口，对开关三极管及mk5087芯片进行控制，从而实现了电话自动摘机，自动拨号的功能。这一工作原理可用下列框图简要说明： 接受十二种不同的报警单片机p0.0p0.1p0.2p0.3p0.4p0.5p0.6p0.7接mk 5087控制继电器返回 当然,在这个“自动控制系统”中,必须脱离人的动作,因此我们只是做到意义上的“摘机”，并不

4、是真正的将话筒提起来。为了实现这一功能，用单片机控制继电器和开关三极管，等效代替叉簧的开启与闭合，如右图示：1和2分别是连在叉簧两端的电话线，现将其引出接在继电器开关上。在这个电路中，当开关三极管（图中为npn型）基极接低电平时，c和e之间电阻很大，继电器分压很小（达不到开启电压），所以电话机线路1和2之间不导通；而当基极接高电平时c和e电阻很小，只有几欧姆，此时继电器分压很大，1和2被导通，也就实现了电话摘机的功能。 ecb接 电话 内部 +5伏电源 继电器接 单片机p712返回返回双音多频（dtmf，dual tone multifrequency）是用两个不同频率的信号组成的字符或数字。

5、这两个频率一个迭自低频段，一个迭自高频段，每个频段包含四个不同的频率，因而可以组合成16种选择，而常见的只有12种，它们是数字0至9，以及#号和*号。双音频（dtmf）信号的生成原理 697hz 770hz 852hz 941hz 123a456b789c*0#d rowfrequency group 1209hz 1336hz 1477hz 1633hz columnfrequency group返回一般双音多频电话的双音频率发方dtmf信号解码信息c4 c3c2 c1r4 r3r2 r1十六进制频率（低组）频率（高组）键号1000111101eh697120912001011102eh69

6、7133623010011104eh697147734000111011dh770120945001011012dh770133656010011014dh770147767000110111bh852120978001010112bh852133689010010114bh85214779a0010011127h94113360b0001011117h9411209*c0100011147h9411477#返回返回返回连续通忙 音0.35s低电平，0.35s高电平回铃音1s通,4s断交换机450hz交流外线电压 挂机状态4860v返回 来电识别模块可依此进行判断，再将相应检测的判断信号送交给

7、单片机处理。在确定为拨号音后通过芯片5087和两个4051实现自动拨号，将存储的第一组号码变成开关信号给所连接的电话，实现自动拨号。拨号完后，在完成忙音、回铃音以及对方摘机信号的一系列检测并确定对方摘机后，启动语音系统，进行 报警语音提示，向线路发出相对应传感器的报警语音信号。如果第一组号码不能接通或无人接听时，则顺序发出预设好的第二组、第三组号码，直到全拨通为止 。返回返回4.1按键识别模块的设计方案 按键识别模块实际上是一个双音多频（dtmf）信号接收电路。这里我们采用dtmf信号接收芯片mt8870来组成dtmf接收电路，对按下的键进行信号检测。该芯片具有性能优良、接口简单的特点，使用非

8、常方便。从线路送来的dtmf信号经mt8870接收、分频、译码和编码后输出4位2进制信号，由此判断出所按键，并反馈给89c51，89c51接收到信号后，根据信号内容进行自动控制。例如：主人按下电话机的“1”键，需要执行的命令是“关窗户”，则dtmf信号经过mt8870检测后，判断出“1”键，则立即执行“关窗户”的命令。返回 各种数字音频的发送大多是通过数字交换网络送出，由用户话机接收的，这种音频信号在用户电路中经过译码变成模拟信号自动接收。多频信号是由接收器接收，一般采用数字滤波器经滤波，通过数字逻辑电路识别后取得，接收器就是根据每个滤波器的输出大小而判定输入信号包含的是哪两个频率成分。例如：

9、由低频音697hz和高频音1209hz组成的双音频信号对应按键“1”。当按下键“1”后，双音频信号经电话线进入按键识别模块，当mt8870的允许输出端toe为高电平时，q1q4端依次输出0001，即“1”的4位并行2进制码，由此检测出所按键为“1”。返回8870双音频解码频率对应表双音频解码频率对应表返回返回 该模块实现单片机控制现场的功能。根据远端控制信号或现场分析信号自动控制模块利用执行器件作出相应的动作以解除报警信号，对现场进行恰当的处理动作。返回分析处理输入信号自动拨号若占线或忙音若是接通音，等待响铃次数13次，若不通，拨下一个号码（十个号码循环拨）若是3次后无人接，拨下一个号码（十个号码循环拨）有按键信号，执行相应子处理程序所有号码都以拨完，若无按键信号，转入自处理程序开始无有检测是否有传感器信号输入停止拨号等一分钟循环3次循环3次后若无人接停止拨号等一分钟循环3次循环3次后接通接通后，等待按键信号若2分钟后无按键信号准备下一个报警号码摘机b处a处c处有无d处工