基于以太网和DTMF编解码的远程家居控制器
2.单元功能模块电路
2.1振铃检测电路
振铃检测电路如图3.2-1所示，图中二极管有组成全波整流电路，其作用有两个：
（1）将不确定的线路供电正负变为固定的正负输出；
（2）将交流的振铃信号变为脉动直流以供检测。
当没有振铃信号时，线路上的供电电压为50V左右（部分交换机为70V左右），经四个二极管构成的全桥整流后，不足以使62V稳压管导通，振铃信号输出端电压接近0V，当振铃信号到来时，线路上的90V交流振铃信号经全桥整流变化后变为90V的脉动直流电，其峰值足以击穿稳压值为75V稳压管，经电阻R1给光电耦合器U1（4N25）提供电压，从光电耦合器输出的波形是时通时断的方波信号，可以直接输出到单片机的中断输入口，单片机可以根据振铃信号光电转换后的高低电平检测有无振铃。R1取为5K左右。
电路中光电耦合器U1隔离了振铃信号和单片机的直接连接，光电耦合器以及光电转换原理传输信息，它不仅使信息发出端与信息接收端是绝缘的，从而对地电位差干扰有很强的抑制能力，而且有很强的抑制电磁干扰能力。保护单片机也提高了稳定性。
2.2自动摘挂机电路
设计主要思路：
根据国家标准规定：不论任何电话机，摘机状态的直流电阻应小于等于300欧姆，有“R”键的电子电话机的摘机状态直流电阻应小于等于350欧姆。当用户摘机时，电话机通过叉簧接上约250欧姆的负载，使整个电话线回路流过约30mA的电流。交换机检测到该电流后便停止铃流发送，并将线路电压变为十几伏的直流，完成接续。
模拟摘挂机电路如图3.2-2所示。平时电话挂机时，两条电话线处于开路状态。当拨打电话号码时，来自电话线的高压振铃信号经振铃检测电路，通过光电耦合器在其二次侧形成方波脉冲信号送到单片机进行振铃脉冲进行计数，当振铃次数达到设定次数时，由单片机内部软件程序控制，控制摘挂机口输出一个低电平，然后电平送到三极管PNP1的基极，使三极管饱和。此时，+5V电源经三极管，再通过继电器线圈接地，继电器线圈得电，使继电器的常开触点闭合，150欧姆电阻接入电路当中，电话接通。当用户输入密码错误，或者是操作结束后，系统由软件控制PNP1截止，继电器线圈失电，常开触点断开，电话线又处于开路状态，从而实现模拟挂机。
2.3 DTMF解码电路
DTMF双音频信号解码电路是目前在按键电话（固定电话、移动电话）、程控交换机以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接收器，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。电话键盘按键与双音频信号以及对应编码的对应关系如下表所示：
表1 电话键盘与DTMF频率以及对应编码关系表
低频组（HZ） | 高频组（HZ） | Q4 Q3 Q2 Q1 | 键号 |
697 | 1209 | 0 0 0 1 | 1 |
697 | 1336 | 0 0 1 0 | 2 |
697 | 1477 | 0 0 1 1 | 3 |
770 | 1209 | 0 1 0 0 | 4 |
770 | 1336 | 0 1 0 1 | 5 |
770 | 1477 | 0 1 1 0 | 6 |
852 | 1209 | 0 1 1 1 | 7 |
852 | 1336 | 1 0 0 0 | 8 |
852 | 1477 | 1 0 0 1 | 9 |
941 | 1336 | 1 0 1 0 | 0 |
941 | 1209 | 1 0 1 1 | * |
941 | 1477 | 1 1 0 0 | # |
697 | 1633 | 1 1 0 1 | A |
770 | 1633 | 1 1 1 0 | B |
852 | 1633 | 1 1 1 1 | C |
941 | 1633 | 0 0 0 0 | D |
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