2020年03月03日 | 一种用单片机控制的采用电话遥控的简易远程教学系统

2020-03-03 来源：eefocus

本文介绍了一种用单片机控制的采用电话遥控的简易远程教学系统。它借助于现有的丰富的电话网络资源，具有结构简单，造价低廉，易于操作等特点，可以实现对录像机的各种远距离控制操作。非常适合于贫困地区的电化教育的普及与发展。

1 系统的总体结构
该电话遥控教学系统的总体结构如图１所示。

该系统由电话机、小型程控机、远程控制器和数台录像机、电视机组成，该系统既可以通过小型程控机构成一个局域的小系统，也可以利用电信网构成一个跨省市的远距离遥控系统。在该系统中，远程控制器的设计与制造是该系统的核心与关键。

2 远程控制器的结构及工作原理
该控制器的 CPU 采用美国Ｍicrochip 公司生产的 PIC16C54 一次性用户可编程（OPT）单片机，同时，配以铃流检测、模拟摘机、双音多频接收等技术，接收远程操作指令，实现对录像机的放像、暂停、快进和倒带等操作。

2.1 PIC 单片机说明
PIC16C54 单片机是８位单片机，它采用精简指令集（RISC）和 Harvard 总线结构，其数据总线是 8 位，指令总线则是 12 位。这意味着 PIC 的一个指令字长比采用 CISC 指令集的 8 位字长的单片机指令包含更多的处理信息。它仅有 33 条指令，且均为单字指令。它的工作电压为 2.5～6.0V，内部有自振式看门狗（ＷDT），且具有保密可熔断丝，保护程序不被拷贝。该芯片（见图２）具有 0.5K 程序存储器（ROM），25 个内部寄存器组（RAM）， 8 个特殊功能寄存器，２级子程序堆栈。它的各引脚功能如下：

RA0～RA3：4 输入／输出双向单独可编程 I/OA 口。

RB0～RB7：8 输入／输出双向单独可编程 I/OB 口。

RTCC：实时时钟／计数器输入端。

：低电平触发主复位端。

OSC1 和 OSC2：振荡信号输入和输出端。

振荡方式有阻容、晶体、陶瓷等多种方式，本系统采用阻容式芯片，指令周期为 1μs。

VDD 和 VSS：电源和地。

2.2 远程控制器的工作原理
远程控制器的工作原理如图３所示，整个电路由振铃检测，模拟摘机，双音多频解码器，输出驱动等部分组成，各部分在 PIC 单片机控制下，完成对录像机的遥控操作。其工作原理如下：

当电话铃声响时，铃流进入以光耦 817 为主构成的振铃检测电路，铃流进入输入端，输出端输出方波信号。脉冲数等于振铃次数，计数任务由 CPU 的 RTCC 端完成。当 RTCC 接收到２次振铃就发 1kHz 的模拟摘机提示音，提示用户可以进行遥控操作了。

双音多频 DTMF 接收器由 SC8870 实现，它的 2、3 脚接收来自电话线路的双音多频脉冲信号，经译码输出 4 位二进制代码 D4～D1。D4～D1 连到 CPU 的 RA3～RA0 输入端，CPU 经 RA 口识别 4 位代码。

电话按键与相应的译码输出关系如表１所示。

其中，A,B,C,D4 个按键常被用作重拨、挂机、免提等功能。

为了获得有效数据，需将 PIC16C54 的 RB7 端与 SC8870 的数据有效端 CID 端相连，当 SC8870 获取有效的双音多频信号时，CID 端的电平由低变高，当 CPU 检测到这个上跳沿时，通过 CPU 的 A 口接收有效的二进制代码。

3 系统控制软件及工作过程
系统的软件流程如图４所示。

为了保证系统的安全性，通过软件为系统设置了密码，同时，系统还提供了模拟摘机后 10 秒钟内无任何操作或操作不完整就自动挂机的功能。

下面以操作录像机放像为例说明系统的工作过程：

假设系统的密码为 99，录像机放像的操作码为 4#。当操作人员拨通控制目标电话号码时开始振铃，当 CPU 连续收到 2 次振铃时 RB5 端输出高电平，致使外线电压降至 5V 左右，接通话路，此时，CPU 发模拟摘机提示音，操作人员听到提示音后，可以连续输入密码和操作码。当密码有效且操作码正确时（如 994＃），对应的输出端 RB2 端输出高电平，同时发操作成功提示音，然后系统自动挂机。若密码或操作码无效，则系统直接挂机不发提示音。

该远程控制系统具有结构简单，操作方便的特点，经反复测试，运行正常。此外，该系统也可改造成控制其它开关量的远程控制系统，满足不同的需求。

单片机控制电话遥控远程教学系统

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