家电远程控制精选(九篇)
第1篇：家电远程控制范文
关键词：ARM GSM 嵌入式Linux AT指令 远程控制
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）01-0008-02
随着信息化的发展，远程信息的传递和获取显得越来越重要。比如，住宅中发生火灾自动对固定电话和手机报警，对于住宅中的连接在电源插座上的家用电器，可以用手机远程控制电源插座的通断，杜绝电视等家电待机耗电情况，此外，在下班途中，提前打开家中电饭煲煮饭，热水器烧水等开关电器操作。在任何时间任何地点，只要GSM网络有信号，用户只需用手机发送一条控制命令的短信就可以对住宅中家用电器实现远程控制。
智能家居是当今社会一个热门话题，而一个使用方便、可靠性高、价格低廉的智能家居控制系统是研究的重点。本文提出一种以ARM S3C2440和GSM无线通信模块为硬件平台，选定丰富资源和强大功能的嵌入式Linux系统作为操作系统，通过手机发送短信实现了智能家居中家用电器开关的远程控制。
1 系统工作原理
用户用手机将控制命令以短信的形式，通过GSM无线通信网络，被GSM模块接收，GSM模块将收到的信息通过RS232串口线传到ARM控制器，控制器读取短信经过解码后，根据短信内容重新编码发送到与控制系统相连的家电开关，家电开关上的微处理器通过无线通信将收到的命令解析，通过控制开关上的继电器来实现家电的通断。家电智能控制系统工作原理如图1所示。
2 系统的硬件平台
本系统的硬件平台主要由用户的无线终端设备（如手机）、GSM网络、GSM模块、微处理器单元及家电设备五个部分，如图2所示。
2.1 微处理器
选用低价实用的ARM9开发板友善之臂mini2440，它采用32位ARM920T的RISC处理器S3C2440为微处理器，实现了MMU，AMBA BUS和Harvard高速缓冲体系结构，具有低功耗、高性能、体积小、接口多等优良特性。另有大小为128Mbyte，型号为K9F1G08的NandFlash，用于存储已调试好的嵌入式操作系统和应用程序。内存为两片外接的 32M bytes总共64M bytes 的SDRAM芯片，它们并接在一起形成32-bit的总线数据宽度，这样可以增加访问的速度[1]。
此外，芯片自带标准RS232接口的串口，可以用于与其它模块的通信；USB接口可以烧写Linux系统的相关程序；JTAG接口用于仿真调试程序；LCD显示屏可以显示信息。丰富的硬件资源 ，可简化设备与微处理器的硬件连接程度，提高系统的稳定性、可靠性[2]。
2.2 GSM模块
采用西门子公司的新一代无线通信GSM模块TC35i，它支持短消息、数据、语音传输等业务。模块可以工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3～4.8V。模块一般采用串行异步通信接口，波特率通常为9600bps，支持TXT和PDU模式的短消息，具有AT命令集接口，可以很方便的进行数据传输。此外，模块上有RS232接口、SIM卡接口、电源接口等，使之更加适用于嵌入式系统。
先用RS232串口线将电脑与ARM的UART接口0连接，用超级终端进行调试，再将电脑与GSM模块相连用串口调试助手进行测试，看能否实现通信。由于串口线的分直连和和交叉两种，所以都要准备。当调试成功后，将TC35i与ARM的UART接口1进行硬件连接，对系统上电复位后，设置好ARM的串口和工作频率，对GSM模块进行初有始化，然后设置服务中心号码和目标号码[3]，就能完成与用户的短信收发功能。
3 系统的软件平台
本设计的智能家居是以ARM微处理器作为控制中心的，系统软件平台的操作系统采用嵌入式Linux系统，所以软件设计主要包括嵌入式Linux操作系统移植和系统上应用程序的设计。
3.1 Linux系统的移植
嵌入式Linux系统转移到ARM上，主要有三大部分：（1）Bootloader部分，也就是引导程序设计，一般都有现成的移植程序，如U-boot；（2）Linux内核，通过修改内核源代码以及内核的剪裁，编译等；（3）制作文件系统。
3.1.1 Bootloader的移植
作为嵌入式系统软件的最底层，Bootloader是上电后启动运行的第一个程序，它类似于PC机上的BIOS程序功能，主要负责整个硬件系统的初始化和软件系统启动的准备工作。U-boot是德国DENX小组开发用于支持多种嵌入式CPU的Bootloader程序，可以直接支持基于ARM 2440的嵌入式平台，移植工作主要是修改一些与硬件相关的smdk2440.h，flash.c，s3c2440.c，makefile等文件。完成文件修改后，就可以用安装好的交叉编译器arm-linux-gcc-进行交叉编译，生成U-boot.bin文件，然后通过JTAG接口烧写到flash中就可以从NADA flash启动了。
3.1.2 配置和编译Linux系统内核
由于开发板是ARM处理器架构，所以必须确保根目录中makefile里“ARCH”的值已设定了开发板的类型，接下来进行内核配置，最常用的配制方法是在源码相应目录下执行“make menuconfig”，进入基于文本选单的配置界面，可对内核进行裁剪。裁剪完后即可编译内核，主要通过建立内核依赖关系，创建内核映像文件及创建内核模块三部分编译，执行make up指令，生成内核映像文件“zImage”[4]。最后，将内核压缩文件下载到开发板上运行。
3.1.3 制作文件系统
加载根文件系统是Linux系统启动中不可或缺的一部分，否则系统在进行了一些初始化工作后，就不能正常启动。因此，可以先用busybox软件工具构建cramfs文件系统，然后用工具mkcramfs制作cramfs映像文件，最后将新创建的new.cramfs映像文件烧入到开发板的相应位置即可[5]。
3.2 应用程序的设计
控制中心的应用程序包括串口和GSM模块的初始化，短信的收发，控制命令的定义，短信内容的解析及命令的执行。其中最主要的是短信的发送和接收，它是使用AT指令通过串口与TC35i通信，读取和发送短信，对外设做出控制动作。和本系统有关用于发送和接收短信的AT指令如表1所示。
短消息的格式一般有PDU和TXT两种，我们要发送中文短信，所以通过发送AT+CMGF=O指令选择PDU短信模式，采用UCS2的编码方式对发送的中文短信内容进行编码。程序的流程图如图3所示。
4 结语
本设计通过ARM9芯片控制GSM模块，利用GSM通信网络发送短信的形式对家用电器进行控制，既方便又安全。同时移植了实时性好，稳定性高的嵌入式Linux操作系统，从而一改以往体积庞大，高成本的系统。相信随着通信事业的发展，基于ARM和GSM的短信息家电远程控制系统会有更广阔的应用前景。
参考文献
[1]mini2440用户手册[S].广州友善之臂计算机科技有限公司.2011-4-21.
[2]董翠英，顾文彪.基于ARM与GSM的智能家居控制器设计[J].唐山学院学报，2010，23（3）：37-39.
[3]李潍，张文锦.基于GSM和ARM9远程控制模块的设计方法[J].仪器仪表与分析监测，2009，（1）：29-34.
第2篇：家电远程控制范文
>> 基于PLC的远程温度控制系统的设计 基于ARM的远程控制系统的设计 基于FPGA的电话远程控制系统设计 基于GSM的远程家电控制系统设计 基于Android的远程控制系统设计 基于SMS的汽车远程智能控制系统设计 基于RS 485的远程控制系统设计 基于NI MyDAQ的温室大棚设计 基于DTMF技术的家电远程控制系统的设计 基于嵌入式的智能塔吊远程控制系统的设计 基于ZigBee的电脑横机远程控制系统的硬件设计 基于NiosⅡ的远程家电控制系统的设计与实现 基于PLC的远程水泵控制系统的设计与开发 基于Nut/OS的城市路灯远程控制系统的设计 基于网络的远程运动控制系统的设计和研究 基于WSCN的LED显示屏远程控制系统的设计 基于物联网的远程智能家居控制系统的设计 基于ZigBee技术的远程无线智能灯光控制系统的设计 基于电力线载波通讯技术的家电远程控制系统的设计 基于Internet的远程交通控制系统的设计与实现 常见问题解答 当前所在位置：l。此时要求本地服务器端相关的LabVIEW软件及VI程序是打开的。操作者进入运行界面后可选择对应的被控对象控制台进行远程控制。当多个客户端同时监控服务器端时，可以多个同时控制，但只能有一个客户端有控制权，其他的需等待释放后获得控制权。
5 结 论
该远程控制系统成功的结合了单片机IAP技术、模拟开关技术以及LabVIEW的Web技术，实现了不拘于时间、地点、场地要求的多种被控对象远程控制系统。用户只需一网的普通PC机即可完成相应功能。通过本系统一方面可以远程控制现场的各种被控对象，另一方面通过摄像头还可以对现场的运行状况进行查看，增加了真实性。该系统已经通过了测试在学校范围内稳定运行。而且底层平台还具有很强的扩展性，用户可以根据自己的需要在被控端添加其他的被控对象，简单快捷、实用性高。对工业方面的控制具有很好的借鉴价值。
参考文献
[1] 尚晓峰，刘廷章，王世松.基于B/S结构的电机远程系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2011（1）： 69?71.
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[3] 高峰.基于LabVIEW的网络实验室的研究[D].大连：大连理工大学，2008.
[4] 张丽红，唐鸿儒，梁文彬.基于Internet远程过程控制实验系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2008（3）：80?83.
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[7] 陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2007.
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第3篇：家电远程控制范文
关键词：AT89C51单片机 电热水器 远程控制
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0036-02
随着社会的发展，嵌入式家用电器由于单片机有体积小、功能强、可靠性高的明显特点，因而可以构成一个体积很小的控制器并嵌入到家用电器内部。以单片机为核心所构成的控制器可以看作是家用电器的一个零件，这种结构方式就产生了嵌入式家用电器。本文采用单片机AT89C51设计了温度实时测量及控制系统。单片机AT89C51能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示。
1 硬件电路的设计
1.1 系统设计的框架
本课题设计的是一种以AT89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块，单片机模块，键盘模块，数码管及指示灯显示模块，加热报警输出模块，水位检测模块，漏电检测模块，远程控制以及单片机最小系统。
1.2 振铃检测电路
振铃检测电路，二极管有两个作用：第一，的正，负电源线变得不确定的，固定的正和负输出，第二个是成一个直流脉冲进行检测的AC振铃信号。线路电源上的电压为48V（老式开关60V）时，有没有振铃信号，构成由四个二极管全桥整流器，稳压器是不够的打开的振铃信号输出电压接近0V，当振铃信号到达90V AC振铃信号的线被转换的全桥整流为90V的DC脉冲，峰值足够的击穿电压为62V的稳压器，由五个。220U1K的电阻对电容器充电，输出电压增加振铃，CPU可以检测的电平是否振铃信号的振铃。电路的电压为4。 3V稳压器限制振铃信号的幅度不超过允许的电压CPU端口保护CPU。
1.3 模拟摘挂机电路
图17中所示的模拟摘瓜机电路。通常电话，两条电话线，在开启状态下，两条电话线电压为48V（老式电话60 V），加上两端的电话振铃电路，手机振铃电路断开时，两个电话线的连接，约300Ω的电阻。拨打一个电话号码，当从电话线压力信号铃，铃流检测电路，形成一个方波脉冲信号，以AT89C51单片机P3.5，P3.5双振铃脉冲进行计数，当环比上涨6倍，由内部单片机的控制软件程序到P0.0输出一个较低的水平，那么P0.0高送MC1413集成开关驱动电路放大脚16英尺高的输出9013的晶体管的基极，晶体管的饱和导通，这时，5V电源，通过继电器线圈，然后通过晶体管，继电器线圈通电时，继电器常开触点闭合，电路连接300Ω电阻，在电话接通。当用户输入的密码错误，或操作结束后，系统控制由P0软件。0输出高的水平，MC1413驱动电路，16脚输出低电平，控制9013的最后期限，继电器线圈通电，常开触点断开的电话线，并在开放的状态下，实现了模拟挂断。
1.4 DTMF解码电路
DTMF（双音多频）双音多频信号的解码电路是目前在按键电话（固定电话，移动电话），PABX系统和无线通信设备被广泛应用于集成电路。它包括双音多频DTMF发射器和接收器，前者主要用于使按键式电话的双音频信号发射器，发送双音多频信号的一组，使音频拨号。双音多频信号是一组高频信号和低频信号叠加组合的信号，电话键盘上的按钮和表1中所示的双音多频信号。电话远程控制系统使用敏迪生产的MT8870 DTMF接收DTMF信号解码为核心器件。MT8870主要用于程控交换机，远程控制，无线通信和广播系统中，DTMF信号的滤波和解码功能时，输出频率16种的组合的各自的4位并行二进制代码的分离。
2 软件设计
3 结论
利用智能电话远程控制系统可以实现固定电话和移动电话对空调器、电灯、电饭煲等家用电器设备的远程控制，如可以提前将居室的空调打开，一进家门便享受清凉世界；用户外出旅游或出差时，通过本系统开关居室的电灯、电视，造成有人在家的假象，提高家居安全。本系统可以扩展用于数据通信量不大，速率要求不高的远程通信场合。可应用于自动防盗报警装置、公话集中管理系统以及远程分布式数据采集系统等，实现对无人值守岗位的远程控制。该系统软硬件实现技术具有接口电路简单、可靠性高、成本低、灵活性强等优点。
总之，电话远程控制系统设计采用了AT89C51单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，实现了语音界面及安全认证机制，丰富了系统功能，符合未来家电的智能化、网络化发展方向。
参考文献
[1] 于志赣.LCD1602模块的应用[J].机电技术，2009（3）.
第4篇：家电远程控制范文
关键词：4G网络；远程监控；智能家居
一、远程监控的总构架
通过远程监控的配置，能够随时随地对居室内的各类家电进行调节和控制，而达到随时监控的效果则需要构建相应的总框架。4G远程监控建立了智能化手机平台，通过无线网络，将远程控制端和家庭的内网连接在一起，在此过程中，手机端和主体控制器都能够实现信息交流，进行控制指令的发送。为了使家居环境的安全得到保障，在主控构件中融入智能家居配备的分支系统，对于火情、盗窃或其他危险事件能够随时进行测定，危险行为一旦查出，就会立刻报警。在新阶段智能家居远程监控中，不同的配套模块对应的控制功能也不尽不同，对于远程信息的收集和处理则主要通过构建控制中心来完成，对远程范围内的各类构件起到调节作用，开发板处于核心地位，利用扩展板和核心板的衔接作用，使整个监控系统更加完善。
二、系统硬件设计
在4G智能家居远程网络监控系统的硬件应用中，主要包括感温器、4G无线通信模块、照明控制、SEC2440 ARM开发板、门窗控制、监控摄像头等。在整个系统中，SEC2440 ARM开发板处于中央控制的位置，主要负责采集和处理信息，对所有模块进行控制并进行协调，核心板加扩展板是整个SEC2440 ARM开发板使用的结构。利用门窗控制模块，通过互联网，用户可以对室内的门窗开关进行控制，一旦有陌生人通过门窗进入室内，系统会立刻发警报信号。利用照明控制模块，只需连接互联网，用户就可以对室内照明设备系统的开关进行控制。温度检测模块其主要任务就是对家电的温度进行监测，电器温度一旦达到55℃，该系统就会自动发出警报。这主要是由达拉斯公司生产的DS 18B20温度传感器来完成的，这种传感器在远距离传输、温度准度测试、LED分辨率方面效果比较突出。SIM7250无线通讯模块是在4G-LTE网络无线数据传输块的基础上产生的，生产公司是Simcom公司。在其内部有系统的TCP/IP协议。在SIM725中，有一个具有四个引脚的有USIM卡接口，SIM卡的工作电源SIM―RST是由电压VCC提供的，其可以实现SIM卡的复位。而SIM卡的工作时钟则依据SIM―CLK而设置。
三、系统软件设计
第一，在4G智能家具远程网络监控系统的软件中，主要有驱动程序、Socket通信模块、应用程序和Linux内核组成。通信模块与所有功能模块之间存在着交互的关系，在Linux内核层的子模块中，包括应用层和通信模块层，通过硬件设备的驱动程序，Linux系统能够对硬件工作进行控制。第二，在个人电话与ARM开发板的无线通信设计系统中，主要是在TCP/IP协议的流式Socket通信中建立起来的，需要进行相关的连接工作。利用socket能够完成双工通信的建立，对于服务器和应用程序的数据能够进行接收。在Bd（）中，名字中就包含一定的套接字，与指定本地半有一定的联系。Monitor（）针对的是连接服务器的调用，代表着能够开展连接工作。Adopt（）与服务器有连接的作用，请求指令一旦送达，Adopt（）就会把请求的套接字长度和地址放入到Mlr和addr中，以此来实现对新套接字的建立。Send（）能够将发送的总字节数进行返回，recv（）能够对连接的数据报或者流套字节上接收的输入数据进行调用。closesocket能够将套接字关闭，并能将该套接字的资源进行释放和分配处理。第三，对于室温的确定，主要是通过室内温度模块的湿度或温度传感器来实现的，利用4G模块的温度数据传输到服务器之中。在硬件的初始化驱动中，应当首先对RTC的时间进行设置，之后对感应器的端口号级IP地址进行设置，将服务器连接起来，这样就可以通过感应器，来获得温度的相关数据。家用电器的模块对于所有类型的家用电器的温度值都能够予以显示，对各个设备的温度都能够进行控制。该模块能够对移动终端输入的信息指令进行读取，将control.txt文件打开，然后通过数据端将数据写进去，将control.txt文件进行关闭，这样就完成了对家电温度控制板块的设计工作。第四，在视频模块软件的设计工作中，视频模块主要包括对图像的捕获、传输以及输出工作。摄像头的像素为800*600。视频模块中的视频驱动和video of Linux内核中的数据图像，主要是利用TCP/IP协议的socket套接字来进行发送的。
四、远程监控的实现
远程监控的实现，主要是利用QT软件来进行图形界面的制作，在ARM板上将图形界面进行移植。该控制界面主要由四个部分组成，即视频控制、家电控制、室温控制以及照明控制。在照明控制见面中，包含着三个LCD灯。指令通过ARM串口进行传输，在通^4G无线网络通信到达单片机端，再对发光二极管进行控制工作的开展。在温度模块中，客户端上的测试温度是利用传感器进行传递的，之后利用客户端传递到ARM终端，这样在控制界面上就会形成一个图形，对相关温度的变化进行显示。在视频模块中，微处理器端接收的图像主要是通过对特定区域的监控定时发送到串口终端的。在家居系统的硬件平台设计中，SEC2440开发板处于控制核心的地位，实现了步进机、二极管及DS18B20传感器驱动程序的编写，使4G无线网与各个模块、移动中端ARM板、ARM和单片机之间的通信变成了现实，利用TCP协议和socket编程，将于所有模块之间的通信变为现实，依据4G无线网络，将数字家具的远程网络监控主要框架基本完成。对系统硬件的控制工作，主要是通过QT软件的绘制界面来实现。
结语：
4G网络与智能家居之间的结合是未来家居生活的重要趋势，也是提高群众居住生活感受的重要技术。4G智能家居远程网络监控系统的优化真正让人们的生活品质得以改善，让人们的生活更加舒适、便捷。
参考文献：
[1]邹旦. 基于4G的智能家居远程网络监控系统的探索[J]. 通讯世界，2016，（13）：30.
[2]张琰. 基于无线传感器网络的智能家居远程监控系统研究与设计[J]. 通讯世界，2015，（20）：49-50.
第5篇：家电远程控制范文
Residential Gateway Group(RG)是一个在1995年建立的正式的工业论坛组织,它率先采用家庭网关来代表一个集中式智能接口,将家庭外部的接入网络和家庭内网络联系起来。RG将家庭网关定义为:一种简单的、智能的、标准化的、灵活的整个家庭网络接口单元,它可以从不同的外部网络接收通讯信号,通过家庭网络传递信号给某个消费设备。借助引入家庭网关的概念,希望能够为集成不同的外部网络和丰富新的应用提供一个有效的途径。CiscoSystem公司的家庭网关定义是:一个在家庭内的网络化信息设备与智能宽带接入网之间的智能化网关。2Wire公司的家庭网关定义是:一种将家庭网络无缝连接到宽带网络,使所有家庭内连网设备同时享有高速连接的设备。
上面这几种定义都认为家庭智能网关是一种将外部宽带网络与家庭内部网络连接的设备。而Parks Associates认为家庭网关应是:连接一个外部网络或多个接入网络,通过某种类型的家庭网络分配服务给一个或多个设备的设备。即一个集中式整个家庭的网关才能视为一个真正的网关。
但由于现有一些产品已具备其中的某些功能,而且目前存在许多不同的观点,因此下面给出家庭网关一个比较广义或普遍的意义上的定义:家庭智能网关就是网关中的一种设备,是主要应用于广域网与局域网之间,来实现各种控制协议的转换。家庭智能网关是信息时代带给人们的又一个高科技产物。它借助现有的计算机网络技术,将家庭内各种家电和设备连网,通过网络为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的服务。家庭网络化也是整个社会信息化的一个重要的部分。
深圳波创科技是国内较早提出家庭智能网关概念的智能家居厂商,公司的家庭智能网关系列产品已经成功应用于众多的终端用户以及小区项目中。如最新推出的10.1寸家庭智能网关使用嵌入式LINUX操作系统,类似于PC架构,支持TCP/IP通讯协议同时兼容IPV4、IPV6协议转换,远程控制、主人/访客留影留言等功能,与智能家居控制配合,如多媒体综合布线箱、智能插座、开关、照明控制、信息家电无线遥控与远程控制灯光及家电。
家庭智能网关的功能
家庭智能网关通过各种高速接口将家庭安全报警、照明控制、网络家电、可视对讲、网络监控、家庭娱乐设施、电话、电视、计算机以及各种信息和通讯终端都连接到家庭智能网关上来,通过以太局域网络互联以及连接物业控制中心。通过小区宽带网络,构建一个数字化小区的智能系统。用户可以通过固定电话、手机、互联网等对家庭安全防护、生活设施进行远程控制和管理。如:通过电话网络及时了解家庭安全情况,通过互联网和可视电话传送实时监控图像;用户可通过固定电话、手机、电脑远程实现门窗的开关,进行安全防护管理;通过家庭娱乐通信方案,实现在电视互动娱乐的同时,进行视频通信;通过互联网上的智能化家庭管理页面,对家中的灯光进行管理。
系统还可根据用户不同场景的需要进行程序设置,使家庭服务达到智能化水平。但是,并非有了家庭智能网关就拥有智能化生活的一切。它不是独立存在于智能家居控制系统中的,要实现数字化智能生活它必须与其他相对应的配套产品进行联动控制。如在波创智能家居中解决方案中,家庭智能网关能够兼容各种安防探头实现安防报警,结合智能开关、智能插座、智能遥控器、红外转发器等实现家电灯光以及窗帘以及各种娱乐情景模式的控制。在数字社区系统解决方案中,小区住户中的家庭智能网关能够通过小区局域网络与单元门口机、管理中心机和物业管理中心进行联网,实现统一化管理。通过家庭智能网关的联网可实现户户可视对讲、14路安防报警、自动抓怕或录像、留影留言、电话报警、小区公告、天气预报等信息发送给业主。
在数字社区系统解决方案中,布线方面并不复杂,波创的家庭智能网关、门口机、管理中心机支持的是TCP/IP协议,它可以与小区局域网共用网络,无需独立布线,比传统的系统结构更加降低工程成本。
家庭智能网关是智能化生活的心脏,通过它实现系统信息的采集、信息输入、信息输出、集中控制、远程控制、联动控制等功能。家庭智能网关的功能一般包括如下几个方面:
(1)家庭安防:安全是居民对智能家居的首要要求,家庭安防由此成为智能家居的首要组成部分。家庭安防报警、门窗磁报警、紧急求助报警、燃气泄漏报警、火灾报警等。当家庭智能张端处于布防状态时,红外探头探测到家中有人走动,就会自动报警,通过蜂鸣器和语音实现本地报警;同时,报警信息报到物业管理中心,还可以自动拨号到主人的手机或电话上。
(2)可视对讲:通过集成与显示技术,家庭智能终端上集成了可视对讲功能,无需另外设置室内分机即可实现可视对讲的功能。
(3)远程抄表:水、电、气表的远程自动抄收计费是物业管理的一个重要部分,它的实现解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。
(4)家电控制功能:用户可以根据自己的需求自由的配置和添加家电控制节点。智能主机通过全图形化的向导提示用户如何设置和使用家电控制的功能。通过可学习的无线/红外转发模块,用户可以很方便的实现对家中电器的集中管理和电话、网络的远程控制。
(5)智能照明功能:智能网关系统通过无线的方式实现对智能开关、插座等模块的集中管理和控制。智能网关可以根据户型的实际大小增加控制器的数量,从而解决无线距离有限的问题。智能网关把家中的电器和灯光集中管理起来,可以实现丰富的管理和控制功能。用户可以预先设定多种包含家电、灯光、窗帘的场景模式,也可以开启定时控制程序,温度控制程序,还可以把家电控制和防盗报警联系起来等。
(6)远程控制功能:通过拨打家中的电话或Internet远程登陆家中的家庭智能网关,实现对家庭中所有的安防探测器进行布防操作、远程控制家用电器、照明、窗帘设备。还可以通过网络随时监控家中状态,并可外接多个摄像头,实现远程网络监控。
(7)小区信息服务:物业管理中心与家庭智能终端联网,对住户信息,住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务。
(8)增值服务:通过家庭智能终端可以实现网上购物,远程医疗、邮政速递等增值服务。
第6篇：家电远程控制范文
关键词:热工设备;物理分散;优化布置;电厂;DCS;远程IO
中图分类号:TM611文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)06-0114-03
一、主机热工设备布置与集控室布置的需求分析
现代大容量火电机组,业主提出的要求是“投资最省、定员最少、自动化程度最高、运行最舒适”,要做到这一点就要求做到以下几点:
1.大幅减少热工电缆及桥架等安装材料,缩短施工周期,配合其他专业将主厂房的布置做到最优、节省投资。
2.提高自动控制水平和科学管理功能,最大限度的减少运行检修人员。要求做到运行人员可以在集控室内通过分散控制系统(DCS)操作员站对整个系统进行启停操作、正常运行的监控及事故处理,设必要的工业电视,实现全CRT监控,仅在DCS操作台上配置紧急停机按钮及少量设备的硬接线操作按钮,以保证机组在紧急情况下安全快速停机。整个机组的控制水平要求达到机组正常运行时只设一名运行值班员和两名辅助值班员的运行管理水平。辅助车间采用辅助车间集中控制系统进行控制,此时根据需要增加1名运行值班员。预留的烟气脱硫系统可纳入辅助车间集中控制系统控制。
3.运行人员工作条件舒适,充分考虑人性化。为满足上述要求,从热控设计角度尽量考虑采取以下措施:(1)充分发挥DCS的布置分散、控制集中的特点,采用模块化设计,将大量控制系统设备模块化分配后进行物理分散布置,布置地点考虑靠近被控设备同时与主厂房的布置协调,并尽量使用主厂房现有空间;(2)合理合并控制点,优化全厂控制系统,提供控制水平;(3)改善运行人员工作环境,提供舒适性和方便性。
二、主流DCS物理分散的技术水平与应用水平
(一)DCS电子设备物理分散的技术条件
1.通讯技术条件。随着网络和计算机技术的发展,分散控制系统DCS应用的推广普及,响应用户的普遍需求,DCS网络趋向于采用通用的网络硬件和标准协议。目前,大多数DCS的主干通讯网络支持光纤介质,通讯网络两站之间的距离满足电子设备间分散的要求,以下是电站常用的几家DCS的通讯网络情况:
MCS公司的MAX1000+PLUS系统采用MAXnet通讯网络连接工程师站、操作员站和机柜RPU(DPU柜),MAXnet通讯网络采用100Mbps的交换式以太网,支持双绞线和光纤介质,当机柜距离控制室低于180m时可采用双绞线,超过180m时需采用光纤介质,可达1000m。
ABB贝利公司symphony系统中用于过程控制和过程管理资料交换的控制网络为Cnet,Cnet的环形网络用于连接现场控制站HCU(DPU柜)、人机接口和系统工程设计工具,环形网络使用内存插入式的存储转发协议,数据传输率为10MB/S,可采用同轴电缆和光纤介质,相邻两节点之间的距离可达2000m以上。
西门子公司的TXP系统电厂总线用于AS620自动控制系统(DPU柜)、OM650过程控制和管理系统的处理器PU/SU、ES680工程设计系统处理器ES和DS670诊断系统处理器DS之间的通讯,终端总线用于PU/SU、OM650 操作终端 OT(操作员站)、ES680操作终端ET(工程师站)和DS670操作终端DT之间的通讯,电厂总线和终端总线均是通过使用光缆的局域以太网建立起来的,采用IEEE802.3标准的碰撞检测(CSMA/CD)协议,传输介质可采用同轴电缆和光纤,最远距离可达4300m。
上海福克斯波罗的I/A Series系统的结构按节点的概念来构成,I/A Series系统各个站(控制处理机,应用操作站处理机等)通过节点总线(Nodebus)相互连接形成过程管理和控制节点,节点总线符合IEEE802.3标准,采用总线形式,传递媒体为同轴电缆或光缆,通讯管理方式采用碰撞检测方式,数据传输率10MB/S,节点总线段最大长度为30m,利用节点总线扩展组件进行总线扩展,两节点总线扩展组件之间距离最大300m,节点总线最大长度为700m,控制处理机通过现场总线和现场总线组件连接,现场总线采用双绞线时最大长度可达1800m,采用光缆时可达20km。
西屋公司的Ovation系统的Ovation FDDI通讯网络以FDDI网络(光纤分布式资料接口)为基础,通讯速率为100Mb/s,以光纤为介质,两站之间距离可达2km,超过2km时,可选择单模光纤,两站之间距离可达60km,FDDI环形距离最大为200km。现在Ovation最新产品也可使用支持双绞线和光纤介质的交换式以太网。
综上所述,除I/A Series系统节点总线长度有一定限制需要通过合理设计优化外,其他厂家的DCS控制站之间的距离均可达到1km以上。
2.抗干扰技术条件。随着电子技术、工艺制造、网络材质及通讯技术的进步,对I/O模件抗物理干扰的问题得以很好的解决。分散布置后,由于I/O模件靠近现场,在电气干扰方面,由于I/O信号到模件的电缆大大缩短,它们所耦合进来的干扰比原来方式下的干扰要减少很多。这是分散布置方案的重大的潜在优势。将会在电厂后续的调试、维护阶段充分体现出来。
表1是几个DCS厂家生产用于现场的I/O模件的技术指标和要求指标:
从上述四家DCS提供的现场I/O模件看,系统硬件的抗干扰等级水平比过去有了很大的提高。特别是节点之间的通讯采用冗余光纤电缆和自诊断等技术措施,环境适应性大,抗干扰能力强,传输速率高,实时性、安全性得到了保证。针对火电厂内环境的差异,可以考虑使用简易房加简易空调或采用密封机柜和加装空调等措施解决。
3.电气DCS机柜物理分散的技术条件。目前电气进入DCS已有许多成功业绩,电气全部进入DCS(某些专有设备,例如自动励磁控制装置、自动同期装置等通过接口与DCS连接)已成共识。电气I/O点数约占DCS I/O点数的20%,因此电气用DCS机柜可置于电气配电间,电气配电间的环境基本能满足DCS机柜对环境(温度、湿度、风尘及电磁环境等)的要求。配电间的环境不能满足要求时,可通过改善配电间环境,或通过DCS采用密封机柜和加装空调解决。另外,DCS卡件都有机柜的屏蔽,再通过良好的接地系统都能满足对电磁环境的要求。实际上,电气的一些微机控制装置都在电气配电间内运行多年,且运行良好。
(二)远程I/O
目前,远程I/O基本上分为两类,一是DCS系统的远程I/O、其二是国产远程智能I/O。
1.DCS系统的远程I/O。在石油化工等行业,DCS远程I/O的应用较为普遍,由于电站本身的特点,DCS在我国电力系统的应用发展过程中,几乎都采用集中电子设备间的形式。近年来随着DCS在电站应用的普及,根据现场需求,各DCS厂商都不同程度的在远程I/O方面进行了开发应用,但目前在国内的应用业绩很少,下面是几家DCS远程I/O的特点和应用情况:西门子公司的TXP系统采用现场总线profibus连接处理器AP和远程站ET200,ET200有IP20、IP54、IP65等不同防护等级的产品,有专门的手册介绍,在一些电厂的循环水泵房等有应用;MCS公司的MAX1000+PLUS的远程I/O卡件与MAX1000+PLUS系统中相同并行总线I/O卡件完全一样,远程I/O箱大小可选,防护等级IP65,通过总线扩展模件利用光纤连接远程I/O和电子设备间的DPU,距离可达1000米,在产品样本中有专门的章节介绍,已有成功应用业绩;西屋的OVATION系统的远程I/O柜与其标准机柜尺寸相同,适用温度与抗干扰等级与其现场I/O机柜相同;ABB-BEILY的symphony系统,远程I/O与主机柜之间距离为1300m,适用温度与抗干扰等级与其现场I/O机柜相同。
由以上情况可看出,著名的DCS厂家都有远程I/O产品,国内应用业绩较少,但技术上是成熟的,并且远程I/O的通讯总线可采用冗余通讯总线可靠性得到了保证。因此,远程I/O的应用问题仅仅是DCS厂家提供的柜体的防护等级和不同大小远程站的可选择性问题。
2.国产远程智能I/O。近几年,国内仪表生产商成功开发出自己的分布式测控网络,比较有代表性的有南京总参工程兵工程学院微机测控技术研究所开发的893-数据采集网络,锡山市阳山仪器仪表厂生产的IDAS智能数据采集网络。两者在结构上有相似之处,采用智能数据采集前端,素称黑匣子,就近布置于生产设备附近,采集过程参数并进行工程变换、越限报警等数据处理,通过串行总线和置于主机内的网络适配器与主机进行数据通讯。一个采集网络可挂50块黑匣子,一块黑匣子一般具有20个左右的信道,智能数据采集前端采用密封结构,可防尘防潮,环境温度要求为-20℃～60℃,真正实现了分布式测量,现在已大量应用于火电厂数据采集系统,在小机组生产过程监控方面应用非常广泛。
在某些大中型火电机组采用DCS监控的同时,为减小DCS规模,降低DCS造价,对一部分资料的监视也采用国产数据采集网络,通常称之为小DAS,利用其数据采集与处理功能,采集过程参数,通过一定的通讯方式把采集到的参数传给DCS进行监视,相对DCS而言,称之为远程智能I/O。
远程智能I/O与DCS之间的通讯基本上有四种方式,一是利用已开发的DCS和远程智能I/O的现成接口连接,目前只有少数可利用的产品;二是通过DCS局域网的PC机接口,增加PC机,该PC机既作为远程智能I/O的主机,也作为DCS的一个工作站;三是,当DCS系统的操作管理站采用PC总线计算机时(目前DCS的操作管理站多采用PC总线计算机),直接将智能数据采集网络的网络适配器插入DCS的操作管理站,此时操作管理站亦作为智能数据采集网络的主机;四是通过串行口的方式,也是以往工程中应用最多的一种方式,通过智能数据采集网络的串行口适配器或其主机的RS232C、RS422/485串口与DCS控制站的串口相连接,这种连接方式受串行口速率的限制,但对于辅助测点参数采集的小系统来说足以满足要求。这四种方式中第一种方式最理想,但可供应用的产品太少,后三种方式都需要DCS和智能数据采集网络厂家配合开发一些小程序,业主和设计院在这方面都应协调好其中的关系。
这种DCS+国产智能数据采集网络的方式能节省一部分投资,在物理分散方面起一定的作用,对主设备金属温度群的辅助测点监测采用国产智能数据采集网络与DCS通讯的方式也符合安全可靠、降低工程造价的设计原则。
3.远程I/O的选用。在控制系统的配置中到底采用DCS一体化的远程I/O,还是采用国产化的远程智能I/O,应根据所选用的DCS、工程中热控系统的投资以及应用场合而定。对泵和风机、循环水泵房的参数采集和控制,由于I/O点较为集中、数量较多、同时有输入和输出、且远程I/O布置的环境都较好,因此采用DCS一体化的远程I/O。锅炉和汽机的金属温度,发电机的线圈、铁心、氢气和冷却水温度,辅机轴承温度等辅助测点的监视可采用国产远程智能I/O。
按以往的工程经验,DCS一体化的远程I/O的工程造价是国产远程智能I/O造价的两倍以上,当选用的DCS合适,并且工程I&C投资允许的情况下,也可选用DCS一体化的远程I/O,这样设备选型统一、便于施工管理,设备间的工作也更协调,通讯也更可靠。若选用DCS一体化的远程I/O,在测点和控制点较为集中的区域,除MFT、汽机跳闸等保护回路相关的测点采用硬接线的方式外,应积极采用远程I/O。
(三)国内火电站DCS的物理分散布置的工程应用
国内自80年代采用开始分散控制系统(DCS)作为火电厂的主要控制系统,DCS电子设备一般都布置在集控楼内,随着电子设备抗干扰等级的提高,设备更可靠,在电厂设计中DCS物理分散的方案也开始出现:在西门子公司设计的邯峰电厂中大量采用了放置在现场的大型端子箱,端子箱到放置在集控楼的DCS控制机柜之间使用DCS预制电缆连接,这样做的好处一是大大减少了控制电缆的用量,二是端子箱到DCS控制机柜的接线设计可以提前完成,端子箱到就地接线盒等设备的设计施工可以稍后完成,有利于节省工期,出现工艺变更后更改的范围也有限;在国华定洲电厂中,将汽机电子设备间放置在汽机房内6.9米搭建的汽机电子设备间内,锅炉配电箱和吹灰程控柜放置在锅炉运转层,汽机部分的控制电缆的平均长度由110米减少到50米,节省控制电缆总量达到210公里,节省投资252万元;在福建的湄州弯电厂,美国设计公司甚至取消的专用的DCS电子设备间,将DCS机柜直接放置在汽机房和锅炉区域,为适应湿热的环境,采用了高防护等级专用的DCS空调机柜,集控楼得以取消,建设投资大为节省,至今运行情况良好。在国产首台三十万级超临界国产燃煤机组――华能瑞金电厂工程中,也采用了远程I/O站的DCS设计配置,远程I/O柜与放置在集控室的DCS控制机柜之间使用DCS预制电缆连接。其方案优点一是大大减少了控制电缆的用量,二是远程I/O柜到DCS控制机柜的接线设计可以提前完成,加快施工进度,有利于节省工期,出现工艺变更后更改的范围也有限;通过以上事例可以得出这一技术发展趋热必将推动新一轮火电机组设计的革新。
(四)其它热控设备的物理分散布置条件
讨论热控设计中热控电子设备间的设备物理分散布置的问题之后,主要问题集中在热工配电柜和各种低压电气柜的分散布置上。传统的常规控制设计中,诸如锅炉、汽机、电动阀门、执行机构380VAC、220VAC配电箱、吹灰动力柜等习惯于集中动力室布置。而就这些强电装置的工作环境来说,并不存在要求集中的空调恒温恒湿运行环境要求、抗设备布置场合的强电磁干扰问题,对于防尘、防雨要求仅在机柜订货时明确其必要的防护等级即可,也可采取现场搭建遮蔽设施予以解决。此外,动力配电柜靠近热控设备布置也便于设备的运行或检修通、断电操作。为优化热控电子间以及集控楼布置制造条件,传统的常规控制设计中热控强电动力柜的就地布置参照电气专业的MCC布置也为电厂所接受。
综上所述,DCS在火电机组建设中采用物理分散分置以及热控设备的物理分散布置方案是完全可行的。
参考文献
[1]龚立贤.2000年燃煤示范电厂主厂房布置设计特点分析[J].热机技术,2005,(4).
第7篇：家电远程控制范文
[关键词]广电网络 智能家居 安防 电子设备
一、智能家居发展现状
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及定时控制等多种功能和手段。当前在家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括：双绞线或同轴电缆连接、电话线连接、电力线连接等；无线方案主要包括：红外线连接、无线电连接、基于RF技术的连接和基于PC的无线连接等。利用现有的广电网络平台，通过中控主机将智能家居融合为一个统一的整体，并相互响应，是当前智能家居系统发展的需要。
二、智能家居管理系统
2.1总体架构
智能家居管理系统主要是通过广电网远程实现家居的管理（如图1所示），模块采用LINUX系统，利用433/315MHz双向频率，支持TCP/IP协议，能直接对摄像头进行安防控制；能集成背景音乐控制；具有无线收发信息功能；能够与二级控制器（场景控制面板、灯光控制器、窗帘控制器）进行学习对码；自由设置与场景、命令的联动效果；超远距离通信，单点通信800M（室外，空旷，常温环境测试），室内通信穿越4层水泥墙体；支持信号中继，信号转发；软件界面完全图形化。
2.2核心控制实现
中心控制设备是一个智能家居系统的体验核心，设计的遥控器，加上全能的中控主机，多样选择，具有强大的功能。中控主机可以通过PC/ANDROID/APPLE手机或者PAD，平板电脑进行控制（如图2所示）。实现场景，定时，红外控制等。全宅智能化核心网关，采用ARM9处理器，LINUX操作系统，稳定性高，内置433双向模块，状态实时同步更新，315安防模块，防干扰。可对灯光，窗帘，插座，电器，安防，监控，背景音乐进行集中化管理，场景模式灵活设计，可实现联动控制，支持信号中继转发。
智能家居系统通过中控系统，利用有线和无线连接技术，对体验室内的照明系统、窗帘系统、门禁系统、安防系统、音视频系统等进行智能化建设和控制。监看体验室情况不受时间和地域限制，还可通过3G、4G、WIFI网络随时随地用移动设备控制整个系统（如图3所示）。
第8篇：家电远程控制范文
【关键词】矿山机电；设备管理；远程控制；应用管理
1 远程控制技术的概念
远程控制是在网络上由一台电脑（主控端Remote/客户端）远距离去控制另一台电脑（被控端Host/服务器端）的技术。电脑中的远程控制技术，始于DOS时代，只不过当时由于技术上没有什么大的变化，网络不发达，市场没有更高的要求，所以远程控制技术没有引起更多人的注意。
1.1 远程办公
通过远程控制功能我们可以轻松的实现远程办公，这种远程的办公方式新颖，轻松，从某种方面来说可以提高员工的工作效率和工作兴趣。
1.2 远程技术支持
通常，远距离的技术支持必须依赖技术人员和用户之间的电话交流来进行，这种交流既耗时又容易出错。但是有了远程控制技术，技术人员就可以远程控制用户的电脑，就像直接操作本地电脑一样，只需要用户的简单帮助就可以得到该机器存在的问题的第一手材料，很快就可以找到问题的所在，并加以解决。
1.3 远程交流
利用远程技术，商业公司可以实现和用户的远程交流，采用交互式的教学模式，通过实际操作来培训用户，使用户从技术支持专业人员那里学习示例知识变得十分容易。而教师和学生之间也可以利用这种远程控制技术实现教学问题的交流，学生可以不用见到老师，就得到老师手把手的辅导和讲授。学生还可以直接在电脑中进行习题的演算和求解，在此过程中，教师能够轻松看到学生的解题思路和步骤，并加以实时的指导。
1.4 远程维护和管理
网络管理员或者普通用户可以通过远程控制技术为远端的电脑安装和配置软件、下载并安装软件修补程序、配置应用程序和进行系统软件设置。
2 矿山机电设备管理现状
现代矿山企业中所涉及的矿山机电属于泛指概念，包括很多方面的内容，例如运输车辆、起重装备、发电机、掘进机等。在采矿作业朝着大型化发展的过程中，部分区域因为条件恶劣，已经不再适合人们置身于此进行长时间的设备操纵。尤其是煤矿开采作业，不安全因素很多，很容易出现突发性事故，给国家和矿山造成了巨大的人员伤亡与财产损失。所以，进行远程控制已经成为矿山资源开采的未来发展所趋。但是矿山机电设备多种多样且数量庞大，运行条件非常复杂，存在较大的管理难度，因此，进行远程控制在技术上是一个难题。在工业信息化与自动化高速发展的过程中，越来越多的先进技术被应用于生产中。GIS、物联网技术以及 PLC 的不断出现，逐渐成为了近些年来所研究的重要课题。
3 远程控制技术在矿山机电设备上的应用
3.1 GIS 远程控制技术的应用
在控制技术中，GIS 属于 MGIS 系统发展的结果，一开始主要运用在采挖、收集与处理矿山所有资源及周围环境信息，且进行矿山所有资源开采和管理的分析与评估。最近几年，GIS 控制技术不断完善，在矿山机电设备进行管理与控制的工作中逐渐得到广泛应用，具备了全面控制与管理矿山机电设备定位和定量的能力。对矿山机电设备进行全面控制与管理的平台综合了多种先进技术的综合体，在此技术获得不断发展完善的过程中，有关的 GIS 控制与管理软件陆续被研发出来，且获得了巨大的收益。
GIS 控制与管理系统工作的基本原理，是在各类矿山机电设备上进行监控终端的安装，以便准确把握机电设备在工作过程中所处的地点、使用及工作状态等，且由无线通信或者是有线网络把收集到的信息向地面平台进行及时发送，平台上工作人员通过对收集到的信息进行分析，掌握机电设备的实际情况，从而对机电设备进行有效的远程监测与控制。
3.2 物联网远程控制技术的应用
近些年来，物联网获得了巨大的发展，物联网指的是通过多种信息感应设备，依照相关协议，通过 WSN 等多种接入技术，把各类物品同互联网进行连接，建立起涵盖各类事物的庞大的信息网络。通过控制这一信息网络，可以进行设备的远程指挥，替代人工劳动，使工作效率得到显著提高。
通过物联网进行远程控制的技术最突出的特点就是各建立一个工业生产和办公方面的局域网，以因特网为媒介实现 2 个局域网的连通，并以办公局域网来进行工业生产局域网的控制，进而达到远程控制的操作目的，通过在机电设备上进行传感装置的安装，把传感装置获得的信息通过无线网络传输到互联网中，这样在办公局域网中就能够在互联网中完整清晰的获得机电设备运行工作中的各种数据，相关技术人员通过对这些数据的分析可以获得
机电设备的具体工作情况，能够预先判断机电设备将会出现的状况，提高工作效率。尤其是近几年来随着 wifi 等无线传播技术的发展完善，物联网在远程控制与管理机电设备的工作中必将占据越来越重要的地位。
3.3 PLC 远程控制技术的应用
PLC 技术是应工业环境的要求而产生的，是一种通过数学运算进行操作的高科技电子系统，广泛应用于矿山机电设备的实际管理当中。PLC 控制技术所需的投资较少，有着较强的抗干扰能力以及可操纵性，近些年来已经逐渐取代过去的继电器控制，获得了良好的经济收益。PLC 主要包括组合式与固定式 2 大类。组合式主要由 CPU 模板、机器架及内存等组成；固定式主要由 CPU 模板、电源等部分组成，所有部分为不可分散的整体。PLC 技术有着广泛的应用，且具有操作简便、能够进行在线的修正以及具备较强的柔性等突出优势，能够在应用于矿山数字控制范围，达到对温度和位置进行控制的目的，以便更方便有效的进行矿山资源开采，降低人工劳作强度。
4 总结
在矿山机电设备中采用远程控制技术，主要是为了对矿山机电设备开展远距离的监测与管理，保证安全生产。在各种工业先进技术不断涌现的背景下，远程控制技术同样会获得深入发展，在未来矿山管理中担负起越来越重要的责任。相信随着技术的不断进步，远程控制技术会广泛应用于矿山机电设备的每一个领域内，通过控制系统带给矿山企业更大的经济收益，提供给相关矿山技术人员更加详细的设备运行资料与决策所需的依据。
【参考文献】
[1]冯锦鹏.GIS在矿山机电管理中的应用[J].科技情报开发与经济，2011，21（13）：147-149.
第9篇：家电远程控制范文
2 电话远程控制系统的体系结构
电话远程控制系统接收远端发送来的dtmf信号,并对其进行解码,解码后的信号再由中央处理单元采集处理;为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面;电话远程控制系统一般工作在元人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能;为了符合智能化要求,系统采用80日作为中央处理器.同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路.智能电话远程控制系统的体系结构如图2所示.
可以看出,系统主要由dtmf音频解码电路、语音提示电路、离线/上线/复位电路、中央处理单元、驱动电路、电源电路等组成.
3 各部分电路及工作原理
3.1 中央控制电路
中央控制电路的主要功能是接收铃流检测电路和dtmf解码电路的中断信号,发送对上线/离线/复位电路和受控设备的控制信号,对语音录放电路进行寻址操作,接收dtmf解码电路的四位二进制数据(见图2).
3.2 dtmf音频解码电路
dtmf(dual tone multi frequency)双音多频信号解码电路是目前在按键电话(固定电话、移动电话)、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电路.它包括dtmf发送器与dtmf接受器,前者主要应用于按键电话作双音频信号发送器,发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号.双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,ccitt和我国国家标准都规定了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系如表所示.
表 电话拨号数字对应的高低频率组合关系
电话远程控制系统采用mitel公司生产的mt8870 dtmf接受器作为dtmf信号的解码核心器件.mt8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及通播系统,实现dtmf信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码.mt8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计mt8870 dtmf解码电路时,只需外加一些阻容元件即可.dtmf解码电路如图3所示.
远端用户发送的dtmf信号,经搞合电容的隔直流作用后,由mt8870接收并进行译码,输出的四位并行二进制数据直接与8051单片机的p0.0~p0.3连接,mt8870在dtmf信号码变换完成后,由cid端发送中断信号int1,通知8051数据准备好.
3.3 语音提示电路
电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流.语音提示电路预先存储若干段系统提示音,8051中央处理单元电路判断用户发送的dtmf信号后,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作.
本系统选用美国isd公司的isd2590单片语音录放集成电路作为语音提示电路的核心部分.isd2590采用e2prom存储器,信息可永久保存,零功能存储;它还采用了da盯直接模拟量存储技术,因而能较好地保留语音信息中的有效成分,提高录放音的清晰度.isd2590可以存储长达90s的语音,能够实现1~600段语音分段,每段录放音均有一个起始端,该起始端地址选择由a0~a9确定.isd2590的电路也非常简单,只需少许阻容元件即可,并且它易与单片机接口,实现分段寻址功能.isd2590的内部功能如图4所示.
系统在接收远端用户发送的dtmf信号以后,根据软件设定,对语音电路进行寻址放音.例如系统收到用户发出的"1234',用户密码信号时,若密码正确,则寻址播放语音提示"密码正确",否则,寻址播放语音提示"密码错误".需要提出的是,isd2590".只有a0~a910根地址线,显然不能对480k模拟存储阵列直接寻址,从图4可以知道,isd2590的地址线是先经过解码器解码后再对480k模拟存储阵列进行寻址的.
3.4 系统上线/离线/复位电路
当dtmf信号解码电路及语音提示电路与用户电话线连通时,我们称系统处于上线(odine)状态;反之,当dtmf信号解码电路及语音提示电路与用户电话线断开时,我们称系统处于离线(offline)状态.只有在电话远程控制系统工作时,系统才应处于上线状态.这样做的目的是避免用户呼叫系统时的高压振铃信号(可达120vms)及线路上其他高压噪声对dtmf信号解码电路及语音提示电路产生危害.上线/离线/复位功能的实现,也是由系统硬件电路和软件共同实现的.
3.4.1 系统上线电路
系统上线电路的功能是检测程控交换机发送的振铃铃流信号,然后通过中断方式通知8051单片机,根据软件设定,闭合系统上线/离线/复位开关电路,开启urmf信号解码电路和语音提示电路与电话用户线的连接.上线电路的主要部分是铃流检测电路.铃流信号是当远端用户呼叫电话远程控制系统时,由程控交换机向电话远程控制系统发送的控制信令.系统采用tca3385芯片作为铃流检测电路的核心部件.tca3385是一种性能稳定的振铃信号转换、检测器件,常用于电话机、应答器等仪器仪表.它的pdo端(如图5)是振铃检测输出端,在振铃信号稳定后,此端会变为高电平输出.rdo端可直接与8051单片机相连,作为8051的中断信号int0.tca3385的内部功能及外部电路如图5所示.
当电话远程控制系统处于离线状态时,只有铃流检测电路与用户电话线相连,而tca3385能承受较高电压的冲击,保证了系统的完全稳定性.
3.4.2 离线/复位电路
用户对电话远程控制系统操作完成后,发出结束命令,8051单片机断开系统上线/离线/复位开关电路,系统离线.如果用户出现误操作或忘记发送结束命令时,系统根据软件设定,断开系统上线/离线/复位开关电路,使系统离线,并初始化软件设定.
3.5 驱动电路
电话远程控制系统对受控设备的控制,要通过8051单片机对继电器的闭合才能实现,因此,在8051单片机与继电器之间必须设置一个继电器驱动电路.本系统采用摩托罗拉公司的mc1413,来关闭与开启继电器开关(图6).
4 系统软件
如何利用有限的16种dtmf信号实现多样的系统控制功能,是系统成功与否的关键,借助于软件编程,系统可以对16种dtmf信号的任意组合进行解释,从而大大丰富了系统功能.系统软件的流程结构并不复杂,这里只介绍系统软件主要功能要求:
(1)系统身份认证功能为了保证只有合法用户才能操作系统,电话远程控制系统上线以后,用户必须输入密码,待系统确认后才具有对系统的操作权限.
(2)用户信令解释功能对收到的用户信号,系统按照软件设定加以解释,并决定对语音提示电路寻址,播放相应的系统提示音,实现用户和电话远程控制系统间的交互操作,或者对外部受控设备发出相应的驱动信号.
(3)软件定时功能系统软件设定系统自动复位的软件定时器,定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间.若一次工作超时,系统自动离线,进入待机状态.
5 结束语
