結(jié)構簡單操作方便的PIC單片機在遠程控制的應用

本文介紹了一種用單片機控制的采用電話遙控的簡易遠程教學系統(tǒng)。它借助于現(xiàn)有的豐富的電話網(wǎng)絡資源，具有結(jié)構簡單，造價低廉，易于操作等特點，可以實現(xiàn)對錄像機的各種遠距離控制操作。非常適合于貧困地區(qū)的電化教育的普及與發(fā)展。

1 系統(tǒng)的總體結(jié)構

該電話遙控教學系統(tǒng)的總體結(jié)構如圖1所示。

該系統(tǒng)由電話機、小型程控機、遠程控制器和數(shù)臺錄像機、電視機組成，該系統(tǒng)既可以通過小型程控機構成一個局域的小系統(tǒng)，也可以利用電信網(wǎng)構成一個跨省市的遠距離遙控系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，遠程控制器的設計與制造是該系統(tǒng)的核心與關鍵。

2 遠程控制器的結(jié)構及工作原理

該控制器的CPU采用美國Microchip公司生產(chǎn)的PIC16C54一次性用戶可編程(OPT)單片機，同時，配以鈴流檢測、模擬摘機、雙音多頻接收等技術，接收遠程操作指令，實現(xiàn)對錄像機的放像、暫停、快進和倒帶等操作。

2.1 PIC單片機說明

PIC16C54單片機是8位單片機，它采用精簡指令集(RISC)和Harvard總線結(jié)構，其數(shù)據(jù)總線是8位，指令總線則是12位。這意味著PIC的一個指令字長比采用CISC指令集的8位字長的單片機指令包含更多的處理信息。它僅有33條指令，且均為單字指令。它的工作電壓為2.5～6.0V，內(nèi)部有自振式看門狗(WDT)，且具有保密可熔斷絲，保護程序不被拷貝。該芯片(見圖2)具有0.5K程序存儲器(ROM)，25個內(nèi)部寄存器組(RAM)，8個特殊功能寄存器，2級子程序堆棧。

2.2 遠程控制器的工作原理

遠程控制器的工作原理如圖3所示，整個電路由振鈴檢測，模擬摘機，雙音多頻解碼器，輸出驅(qū)動等部分組成，各部分在PIC單片機控制下，完成對錄像機的遙控操作。其工作原理如下：

當電話鈴聲響時，鈴流進入以光耦817為主構成的振鈴檢測電路，鈴流進入輸入端，輸出端輸出方波信號。脈沖數(shù)等于振鈴次數(shù)，計數(shù)任務由CPU的RTCC端完成。當RTCC接收到2次振鈴就發(fā)1kHz的模擬摘機提示音，提示用戶可以進行遙控操作了。

雙音多頻DTMF接收器由SC8870實現(xiàn)，它的2、3腳接收來自電話線路的雙音多頻脈沖信號，經(jīng)譯碼輸出4位二進制代碼D4～D1。D4～D1連到CPU的RA3～RA0輸入端，CPU經(jīng)RA口識別4位代碼。

電話按鍵與相應的譯碼輸出關系如表1所示。

其中，A，B，C，D4個按鍵常被用作重撥、掛機、免提等功能。

為了獲得有效數(shù)據(jù)，需將PIC16C54的RB7端與SC8870的數(shù)據(jù)有效端CID端相連，當SC8870獲取有效的雙音多頻信號時，CID端的電平由低變高，當CPU檢測到這個上跳沿時，通過CPU的A口接收有效的二進制代碼。

3 系統(tǒng)控制軟件及工作過程

系統(tǒng)的軟件流程如圖4所示。