家用电器远程控制系统设计

振铃检测和模拟摘机
R 43 4.7K V9 54 01 V8 90 14
+ C 26
1u U5
P3 .0
2
D12 J6 4 3 2 1 C ON 4 R 44 16 0K 1 3 D8 LE D B RID GE 1
V10 90 12
R 41 12 K
R 42 22 0K
O PTO ISO 1
+ C 25
P2.3 P2.4 P2.5 P2.6
A5 A6 A7
P3.3 P3.4 P3.5 P3.6
空调 冰箱 电饭锅
P0.7
P1.7
语音提示
P2.7
EOM
P3.7
液晶显示电路
V CC J7 C 160 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
G ND
R 17 10 k
程序基本流程图
开始 振铃检测 N 四次正常振铃？ Y 模拟摘机
语音提示
密码正确否？ Y 功能操作 是否三次？ N 操作完成否？ Y Y 挂机 N N
结束
各功能模块流程图
功能操作
1密码修改
2状态查询
3电器控制
输入新密码 1空调 N 是否2次？ Y 修改成功 Y OK 操作完否？ N 查询完否？ 2冰箱 3电饭锅 “1” “2” 空调 空调 开 关 “3” 冰箱 开 “4” 冰箱 关 “5” 电饭 锅开 “6” 电饭 锅关
谢谢！
N
Y OK
调试环境

本系统软件调试是通过51单片机开发箱和简易 电路板进行。51单片机开发箱实物图如图4-3 所示。所采用的51单片机最小系统由晶振电路、 复位电路、键盘电路、数液晶显示电路、发光 二极管电路等构成的。这里对密码检验、状态 查询和电器控制及显示等单元模块进行了软件 测试。
密码检测的调试

但还存在一些不足之处，例如在本系统中，硬 件电路几乎占用了51单片机所有的IO口资源， 如果不是精心的分配，舍弃一些功能，IO口资 源根本不够用，如果采用移位寄存器的话就会 节省出一些IO口资源，就不存在IO口资源不够 用的问题了，但是能力所限就没有采用。软件 编程是一个难点也是我的一个弱点，由于软件 不能及时的编出来使得设计的进程变慢了好多， 我觉得以后在这方面应该多多学习。
语音 信号输 出
MK 1
G ND V22 90 14 M ICR O PH ON E2 V CC P1 .7 4.7KR 12
DTMF解码电路
V CC R4 C 51 0 3 L1 L2 R2 47 K C 61 0 3 R3 47 K C7 30 P R6 62 K R5 10 0K 39 K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U2 IN+ V DD IN- G T/ST GS ES T V RE F ST D INH Q4 PW DN Q 3 O SC 1 Q2 O SC 2 Q1 V SS TO E M T8 8 7 0 DS (1 8 ) G ND G ND C8 30 P V CC 18 17 16 15 14 13 12 11 10 R 27 C9 R7 P1 .6 P1 .5 P1 .4 P1 .3 10 4 47 0K 1K
~220V
IN
T1 2 1 4 2 2200u
D2 LE D
C2 0. 33u
C3 0. 1u
1 2 CON2
100u R1 50K
CON2 TRANS1
3
BRIDGE1
GND
系统软件设计及调试



程序基本流程图 各功能模块流程图 调试环境 密码检测的调试 电器控制和液晶显示电路的调试 状态查询电路的调试
V CC
P3 .2
V1 N PN
R8
10 K
Y1 3.57 954 5M
G ND
继电器控制电路
VCC
D4 1N4OO7 R21 1K LE D R22 10K V4 9014 D5 V23 9012 K1 RE LAY-SPDT J3 1 2 3 CON3
P3. 3
GND
单片机最小系统及IO口资源的分配

1.51单片机最小系统
U4 P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5 6 P1. 6 7 P1. 7 8 9 P3. 0 10 P3. 1 11 P3. 2 12 P3. 3 13 P3. 4 14 P3. 5 15 P3. 6 16 P3. 7 17 P1. 0 P1. 1 P1. 2 P1. 3 P1. 4 P1. 5 P1. 6 P1. 7 RE SET RXD/ P3.0 TXD/ P3.1 INT0/ P3. 2 INT1/ P3. 3 T0/ P3. 4 T1/ P3. 5 WR/ P3. 6 RD/P3. 7 VCC P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 EA/VP AL E/ P PSEN P2. 0 P2. 1 P2. 2 P2. 3 P2. 4 P2. 5 P2. 6 P2. 7
VCC S2 SW-PB C21 22UF R20 1K C19
+
R19 200
30PF Y2 12M GND C20 20 30PF GND 18 19 XT AL1 XT AL2 VSS 8051
2.IO口资源的分配
端口（P0） 功能 端口（P1） 功能 端口（P2） 功能 端口（P3） 功能
V CC
P1 .0 P1 .1 P1 .2 P0 .0 P0 .1 P0 .2 P0 .3 P0 .4 P0 .5 P0 .6 P0 .7 10 R 18
G ND
电源设计
D3 F1
1
1N4007 78L05 V OUT GND
2
U1 1 D1
+ C1
Fra Baidu bibliotek
S1 3 SW SPST J1
+ C4
V
FUSE 1 J2
VCC
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 P2. 0 P2. 1 P2. 2 P2. 3 P2. 4 P2. 5 P2. 6 P2. 7 P0. 0 P0. 1 P0. 2 P0. 3 P0. 4 P0. 5 P0. 6 P0. 7 VCC
1u
R 38 10 K V CC
R 40 1K V OIC E
V7 90 14 R 35 47 0 R 39 10 K
语 号 音信 输入
4
R 33 10 0
R 32 3K
R 34 10 0
D9
41 48 R 36 12 0 R 37 68 K D10 41 48
U6
P3 .1
O PTO ISO 1 G ND
P0.0
P1.0 LCD1602三个
P2.0
A0
P3.0(RXD)
P0.1
P1.1
控制口：RS、RW、 Elcm
P2.1
A3
P3.1(TXD)
P0.2
LCD1602 数据端口
P1.2
P2.2
A4
P3.2
铃声检测
P0.3 P0.4 P0.5 P0.6
P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 DTMF解码信号 输入Q4～Q1
密码输入错误
密码输入正确
密码错误灯不亮 密码正确灯亮
电器控制和液晶显示电路的调试
液晶显示开机状态
液晶显示空调开
此处没有灯亮
空调指示灯亮
液晶显示空调开、冰箱 开、电饭锅开
液晶显示空调关、冰箱关、 电饭锅关
空调指示灯、冰箱指示灯、 电饭锅指示灯均亮
液晶显示空调关、冰箱关、 电饭锅关
状态查询电路的调试
空调查询灯亮，表 示空调状态为开
空调查询灯灭，表示 空调状态为关
总结



（1）用电话机或手机在任何地方、任何时刻 通过此系统来远程控制家里的电器。 （2）实现了远程控制家中电器的开与关、监 听家中声音、系统的密码修改和存储及其家中 电器状态的查询和液晶显示功能，并且有自动 语音提示功能。 （3）系统运行可靠、成本低、操作方便、适 用性强，具有较大的推广价值，达到了本次设 计的要求。
系统框图及设计方案
振铃检测 显示电路 监听电路 电 话 机 端 口 单 片 机
电话线
DTMF解码电路
语音提示电路 模拟摘机
继 电 器 控 制 电 路
空调
冰箱
电饭锅
电源电路
单元电路设计




振铃检测和模拟摘机 声音监听和语音提示电路 DTMF解码电路 继电器控制电路 单片机最小系统及IO口资源的分配 液晶显示电路 电源设计
G ND
声音监听和语音提示电路
V CC
U3 P2 1 .0 2 3 P2 4 .1 P2 5 .2 P2 6 .3 P2 7 .4 P2 8 .5 9 10 11 12 13 14 A0 V CC D A1 P/R A2 X CL K A3 /EO M A4 PD A5 /CE A6 /OV F A7 A NA OU T A8 A NA IN A9 A GC A UX IN M IC R EF V SSD M IC V SSA V CC A SP + SP ISD 2 5 6 0 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 LF P2 .7 PD CE R 16 5.1K C 15 0.1u M ICR M IC
家用电器远程控制系统设计
张辉 2011.6.16
目录



设计要求 系统框图及设计方案 单元电路设计 系统软件设计及调试 总结
设计要求
设计一个家用电器远程控制系统，实现下列功能： （1）电器功能：在异地拨打家中的电话，让家里的某种电器打开或者 关闭。可以控制3个或3个以上的家电； （2）语音功能：在用户操作过程中，要有适当的语音提示； （3）查询功能：可以查询家中的电器开关状态； （4）密码功能：提供密码功能，只有输入正确的密码才能控制家电。 密码可以修改。 主要要求： 1、设计系统框图，说明系统实现的技术线路； 2、各单元电路方案设计与选择，进行方案论证； 3、进行各单元电路的设计； 4、进行软件设计，画出流程图，编写主程序及子程序； 5、用Multisim软件进行系统仿真，利用单片机开发系统进行程序调试； 6、用Protel99SE软件绘制系统电路总图及PCB板图； 7、按毕业论文格式要求撰写毕业论文。
+ C 18
+ C 17
C 14 0.1u
C 13 0.1u
22 u
V CC
R 10 4.7K C 27 47 2 C 10 V OIC E 10 4 R9 4.7K R 14 56 0K C 11
R 11 4.7K
R 13 1K
C 12
4.7u R 15 47 0K C 16 10 4
1u
10 4