基于电话网络的遥控家电及防盗系统设计

0 引言

　　电话与手机是现代人生活中最常使用的通讯工具之一，若能善加运用电话网络与电子技术、无线通信、计算机科技等各项技术相互结合，就能让我们出门在外也能轻易地掌握家中状况。因此，若能建立一套方便实用的家庭自动化与防盗保安系统，以便提供一个可以简易管理居家环境的方式，达到家庭自动化、防盗保安和节约能源的目的。

　　本研究利用公众电话网络经复频接收IC(KT3170)连接至单芯片(EM78P451P)，透过单芯片驱动外部电路与家中电器及门窗的监视传感器连接，再利用EEPROM(93C66)内存设定电话及手机号码，经由电话网络传输，以达到控制家电及防盗保安的双向监控系统。

　　1 系统规划与设计

　　图1为电话网络应用于家电控制及防盗监控系统硬件架构图，主要利用单芯片微控制器为中央处理模块，配合公众电话网络系统，实现家电负载控制及防盗监控的功能。

　　1．1 硬件结构

　　家电控制及防盗监控系统绝大部份功能在中央处理模块内完成。中央处理模块实际上为一微处理器，本系统的功能用汇编语言设计而成。

　　4×4键盘作为家电控制及防盗监控系统的输入通道，如电话号码或手机号码的设定、浏览等。液晶显示器，用于将已设定好的电话号码或手机号码等的显示。利用EEP-ROM(93C66)可存储二十组欲通知电话号码。电话自动拨号硬件架构如图2所示。

　　电话线的信号情况说明如下：

①电话线在等待状态时，其两端电压为45 V～55 V。
②当响铃时，信号为正弦波，其电压为100 V，20 Hz。
③当拿起电话筒时，其两端电压为5 V。
④电话接通后，再按下电话上的按键时，则每一个按键会产生一个DTMF信号，呈现在电话在线传送出去，达到家电控制的目的，其击键数字对应信号输出频率值。

　　在拨接前，中央处理模块，必须检测电话线是否有被占线。若无人使用，则传送一高电平信号，经准位控制转换器，控制开关控制器为ON(即电话接通，也就是电话筒拿起)。当数据在传送，有人拿起电话筒时，则中央处理模块会检知局线被占用，此时传送的数据会受到干扰，中央处理模块等待1O秒后，重新拨号。当电话响铃时，则中央处理模块将传送一高电位信号，经准位控制转换器，则准位控制转换器ON，并开始接收16笔数据后自动会挂断电话，其硬件架构流程如图3所示。

　　语音系统可将负载动作情况，预先录好，当受控负载(门、窗、保险箱……)传感器感应后，CPU将到EEPROM已设定好的电话或手机号码，经公众电话网络拨出，当受控电话或手机接到时，可由手机显示家里电话及响铃次数，即可知道家里有状况，亦可与家里电话接通，则将本系统语音模块启动，即可了解家里详细情况，其硬件架构流程如图4所示。

　　1．2 软件模块

　　本系统配合电话网络，规划家电控制及防盗监控系统，此系统包括四大项：电话接收数据、电话自动拨号、键盘设定数据(电话或手机号码)、语音系统。

　　中央处理模块利用扫描方式，判断是否接受中断及中断优先权，其硬件架构流程图如图5所示。

(1)电话接收数据

　　电话接收数据时，先设定总共接收16笔数据，当电话响铃时，经0．5秒后，中央处理模块会自动接通电话，接收16笔数据，并判断是否为已设定好的确认码，若不是，则中央处理模块不会处理此信号并自动挂断电话，若是，则依指令判别码动作，如所有负载关机指令、设定电灯动作指令、设定电饭锅动作指令、设定电风扇动作指令、设定冷气机动作指令等五种控制。

　　(2)电话自动拨动

　　本系统在自动拨电话前，必须先判断电话是否有被占线，若占线，则CPU将等待一段时间，若空闲，则即刻接通电话，并自动将己设定好的电话号码拨出，再将数据传送，经20秒响铃后，自动切断电话，再判断是否将所有设定好的电话号码拨完。

　　(3)键盘扫描方式

　　平时微处理机在扫描键盘，并判断是否被按到B键或C键，当B键被按到时表示"设定电话或手机号码"，当C键被按到时则表示"浏览设定好的电话或手机号码"。

　　①设定电话或手机号码方式：

　　先按键盘"B"键。即可输入电话号码(8码)或手机(10码)。确认电话或手机号码是否正确。再按键盘"B"键，即可将电话或手机号码输入到93C66内存内，不会因断电而使数据消失。

　　②浏览设定好的电话或手机号码：

　　先按键盘"C"键，即可在LCD上显示数据，最前面有序号(NO：XX)接着显示电话号码或手机号码。再按一次"C"键，即为下一笔电话号码或手机号码。

　　(4)语音系统

　　当语音系统被启动后，CPU将读取语音IC的负载动作数据经公众电话网络送出并判断是否超过20秒，若超过20秒则自动切断电话。