【三、家居安防】

　　智能家居安防無線監控報警系統電路設計

　　無線監控報警系統主要由GSM短信模塊、監控者手機和智能監控模塊組成，GSM模塊主要提供系統和用戶之間的通信信道。智能監控模塊及其外圍電路可實現對周圍數據的采集和監控，如果監控對象正常的話就繼續循環監測，如果出現問題，微控制器即采用AT命令通過GSM短信模塊發送短信息給監控者，監控者也可用短信息的命令形式去設置以微控制器為核心的智能模塊，以及發送短信消息查詢命令和監控情況，從而達到無線監控的目的。

　　PT2272組成的接收電路

　　PT2262／2272配對使用可組成遙控發射和接收電路。其中PT2262組成遙控器，PT2272組成接收器，它們必須工作在同一頻段，地址編碼必須完全相同才能配對使用。發射電路用來發射3I5MHz的高頻載波，將編碼后的地址碼、數據碼、同步碼隨同載波一起發射出去，接收電路將發射電路發射出的信號有效地接收過來，經過放大后，再送入解碼電路解碼后，變成所需的電信號。當解碼芯片PT2272接收發送過來的信號時，VT腳輸出一個正脈沖，經9014取反后向單片機產生一個中斷請求，CPU接到中斷信號后讀取PT2272芯片的內容，與此同時，相應的數據腳也輸出高電平。如果發送端按鍵一直被按住，編碼芯片也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下時，PT2262不會與電源連通，所以315MHz的高頻發射電路不工作。PT2272組成的接收電路設計圖見圖2。

　　PT2272解碼芯片分為鎖存輸出和非鎖存輸出。后綴數字n表示有n路并行的控制通道，當采用n路并行數據時，對應的地址編碼應該是位。地址輸入端，有三種狀態可供選擇：懸空、接電源、接地；數據輸出端，只有兩種狀態可供選擇：接電源、接地。本次設計選用PT2272-M4，即采用非鎖存輸出、地址碼8位、數據碼4位。

　　圖2 PT2272及射頻接收模塊組成的接收電路

　　TC35模塊

　　TC35主要由GSM基帶處理器、GSM 無線模塊、電源模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口6部分組成，共有40個引腳， 通過一個ZIF 連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類， 即電源、數據輸入／輸出、SIM 卡、音頻接口和控制。第1～14腳為電源部分， 其中1～5為電源電壓輸入端Vbatt+，6～10為電源地GND， 11、12充電引腳，13對外輸出電壓，14為ACCU—TEMP接負溫度系數的熱敏電阻；24～29為SIM 卡引腳；33～40為語音接口用來接電話手柄；15、30、31和32腳為控制部分；16～23位數據輸入／輸出。TC35模塊及其外圍設計電路圖見圖3。

　　使用TC35這個模塊時需要注意以下幾點：（1）模塊上電10ms后（電池電壓須大于3V），為使之正常工作，必須在15腳（IGT）加時長至少為100ms的低電平信號，且該信號下降沿時間小于1ms。啟動后，15腳的信號應保持高電平。（2）SIM引腳中的CCIN引腳用來檢測SIM卡支架中是否插有SIM卡。當插入SIM卡，該引腳置為高電平時，系統方可進入正常工作。（3）TC35的SYNC引腳有兩種工作模式，一種是指示發射狀態時的功率增長情況，另一種是指示TC35的工作狀態。本模塊使用的是后一種功能，即當LED熄滅時，表明TC35處于關閉或睡眠狀態；當LED為“600ms亮/600ms熄”時，表明SIM卡沒有插入或TC35正在進行網絡登錄；當LED為“75ms亮/3s熄”時，表明TC35已登錄到網絡，處于待機狀態。

　　本文系統介紹了無線監控報警系統的工作原理、總體設計框圖，對系統的內部組成部分——電源、單片機、PT2272、TC35進行了闡述，并給出了PT2272和TC35的具體設計電路圖。這篇文章是針對家庭安全設計的一款無線監控報警系統，也可用于其它場合。借助最可靠、最成熟的GSM移動網絡，直接將警情以短消息（短消息是全球移動通信系統中最簡便的數據通信方式。隨著短消息業務的日益完善，短消息已具備承載重要數據信息的能力）的形式反映到用戶手機顯示屏上，具備可靠性強、體積小和功耗低等特點。

　　電子發燒友網技術編輯點評：介紹了一種家居安防無線監控報警系統的硬件電路設計方法，它以SM89516A單片機為核心，通過控制由解碼芯片PT2272、射頻接收模塊組成的接收電路，對感應器采集到的報警信息進行處理，通過控制TC35模塊以GSM短消息的方式實現合法用戶手機與監控報警系統之間的指令與數據接收和發送。該報警器具有現場警笛報警和無線報警功能。

　　智能電話遠程家電控制系統電路設計

　　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。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。

　　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、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，本系統采用HT9170作為DTMF 信號的解碼核心器件，如圖2 所示。

　　HT9170 是一個具有數字解碼和濾波功能的雙音多頻信號接收器，通過三次濾波和兩次數字解碼電路將DTMF 信號輸入轉換為四位并行二進制碼數字信號輸出。芯片內有一個內置的放大電路對輸入信號進行調整。其預置濾波電路可將350Hz ～400Hz 信號濾掉，再通過低通濾波電路和高通濾波電路將信號分解為低頻信號和高頻信號。利用數字計數的方法對16 種DTMF 輸入進行解碼，并產生4bit 的代碼輸出。當HT9170 接收到遠端用戶發送的DTMF 信號時，其DV 引腳被置成高電平，同時DTMF 信號被送至內部電路進行解碼，將OE 腳置成高電平后，其D0～D3 腳輸出四位并行二進制數據，DTMF 輸入與解碼輸出對應關系如表1 所示，其中Z為高阻態。輸出的四位并行二進制數據直接與單片機的P0. 0～P0. 3 連接，讀入至單片機處理。

　　振鈴檢測與上線P離線開關電路

　　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。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 。

　　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。

　　電子發燒友網技術編輯點評：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，實現對家用電器等設備的遠程控制。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，實現方案制作簡單、投資低，此外由于價格低、使用方便等特點而便于推廣。