电话远程遥控家用电器电路的工作原理及设计

本文介绍的HT-97lD电器遥控器与普通电话机并联在同一条市话线上，在任何地方均可用固定电话或手机打通该电话的号码后对各种电器进行遥控操作，其主要特点为：1、DTMF双音频解码高可靠、抗干扰、不受传输距离限制，适应现行电话和手机的工作模式；2．检测电话机响铃次数4次以上后密码识别电路才开始工作，不影响电话机的正常接收通话；3、有限时密码控制：遥控操作者10s内不能正确输入密码，遥控器自动关断；4、拨错密码即时关断：遥控操作者键入非密码数字，遥控器即时关断；5、音乐回传：操作成功，被控继电器开通或关断时坶向操作者回传内容不同的开机或关机音乐，可据此对工作效果进行正确判断；6、内置交流电源，为解码和控制电路供电，静态时不消耗线路电流，不会对电话机的正常使用造成不良影响；7、将本机与农村或校园的扩音系统合理配接，可在任何地方利用电话或手机遥控开启扩音机进行广播喊话；8、加接中间继电器，扩大带负载能力，可广泛用于工矿企业对水泵等动力系统的遥控、遥测。

4位二／十进制同步加计数器CD4518功能简介：CD4518内含2组4位二／十进制同步加计数器，引出脚功能见图1，计数器输出状态见附表。每组计数器有两个时钟输入端CP和EN，如用时钟的上升沿触发，则信号由CP端输入，并使EN为高电位“1”。如用时钟的下降沿触发，则信号由EN端输入，并使CP为低电位“0”。清零端Cr置“1”时，计数器各输出端均为“0”。

整机电路工作原理见图2：由直流电源、铃音检测、双音频解码、密码检测、输出负载控制和音乐回传等电路组成。

电源电路：220V市电经变压器T次级输出13V交流低压，VD15～VD18桥式整流，C8滤波，为继电器K1和光电耦合器N1提供直流电源；解码电路N2等集成电路的电源则由R8限流，VD14稳压后供给。

电话铃音检测电路：L1、L2输入端并联在电话机的市话输入线上，无外来电话打进时，开关管VT1、VT2均处于截止状态。来电时与本机并联的电话机响铃音，铃音取样电路R9、C9导通，铃流通过光电耦合器N1控制4位二／十进制同步加计数器N5A（CD4518）进位。按表1所示：CD4518的输出端Q1～Q4受输入脉冲控制，当第1个脉冲输入时，Q1由“0”变“1”；第2个脉冲输入时，Q1由“1”变“0”，Q2由“0”变“1”；第3个脉冲输入时，Q1由“0”变“1”，Q2维持为“1”；第4个脉冲输入时，Q1和Q2均由“1”

变“0”，Q3由“0”变“1”。N5A相关电路配合CD4518的上述功能，针对市话来铃时响1秒停5秒的特点对铃音进行计数：第一次响铃时，光电耦合器N1（4N25）内部的感光三极管导通，第4脚输出的正电压由R12、C10积分并控制N5A的1CP端，使N5A的输出端1Q1由“0”变“1”，1Q1的高电平跳变由C11耦合，VD24导通，使VT3导通，C10放电，1CP重新置“0”；同理，Nl和R12在第二次和第三次响铃时，再次为C10充电并配合N5A的1Q2和1Q1的电平跳变分别由C12和C11耦合，VD23和VD24导通，使VT3导通，C10放电，形成第二次和第三次的CP计数脉冲。第四次响铃时，1Q3由“0”变“1”，RS触发器N4D（CD4043）翻转，其10脚Q由“0”变“1”，VD21使开关三极管VT2，VT1由截止变导通，双音频解码电路N2接通电话线路，操作者可即输入密码进行遥控。RS触发器N4D翻转后，其输出端Q的高电平通过定时电阻R29为定时电容C13充电，如果操作者10s左右不能正确输入密码，C13上的电压使N4D的R端变为高电平，N4D将自动翻转，输出端Q复零，开关三极管VT2、VT1由导通变截止，双音频解码电路关闭。

双音频解码和密码检测电路：铃流检测电路使开关三极管VT2、VT1导通后，N2（MT8870）将输入的TDMF双音频码解为二进制码，N3（CD4028）将二进制码解为十进制码。

RS触发器N4A～N4C组成号码检测电路：本机的号码编制为四位，第一位数字为引导码“J”，后三位为密码ABE。引导码为三位密码以外的任一位“0～9”数字，接于“J1～J7”接点，通过二极管VD7～VD13控制第一组RS触发器N4A的置“1”输入端S1。

比如本机设定的引导码为“9”，密码为“628”，则电路中的“J1”和“A”“B”“C”三个编码点分别接N3的第5脚“9”，第7脚“6”、第2脚“2”和第9脚“8”，遥控操作者按第一位数字“9”时，N3的第5脚变高电平“1”，VD7使N4A的S1为“1”，4Q1为“1”，N4B和N4C的输出4Q2和4Q3受S2和S3的控制依次为“1”，电容C19两端均为高电平，密码识别电路处于刷新等待状态。当操作者依次输入密码“628”时，RS触发器N4A～N4C的置“0”输入端R1～R3依次为“1”，输出端4Q1～4Q3依次为“0”，电容C19的电位跳变使4位二／十进制同步加计数器NSB的计数脉冲输入端2EN由“1”变“0”，N5B的第3脚2Q1由“0”变“1”，负载控制管VT7导通。如果所按密码数字或次序不对，识码电路均不动作。实际应用中可将密码“625”之外的7个数字不分次序全部作为引导码接于J1～J7处，当操作者在输入密码的过程中错按“628”之外的任一数字时，N4A的置“1”输入端S1为“1”，N4A～N4C的输出端Q1～Q3均为“1”，密码识别过程立即中断。

此设计与上述的N4D密码计时电路配合，可有效杜绝恶意的持续输入和变化号码以获取密码的不良行为。

输出负载控制和音乐回传电路

操作者输入正确密码，N5B输出端2Q1变“1”，经R28使VT7导通，继电器K1吸合，其接点K1-1接通外接负载。

电解电容C17输出的正脉冲VD28和R20使开关管VT5导通，八声音乐片KD254发出由其6脚控制的“开机音乐”，由VT4放大输出，经R36和VT1回传至电话线路上，操作者可听到清晰的回传音乐。音乐回传期间，VD22取自C17的放电电荷维持开关管VT1、VT2持续导通，避免VT1、VT2因定时电路N4D复零而关断。C17放电完毕，VT1、VT2关闭，市话线路断开，但2Q1维持高电平，负载电路继续处于开启状态。其间如有电话打进，只要不拨入正确密码，2Q1为“1”状态不变，也不影响并联的电话机正常工作。

遥控操作者欲关断被控负载，只须重复上述操作过程：依次输入正确密码后，密码识别电路使4Q3由“1”变“0”，C19使N5B再次进位，输出端“2Q1”

由“1”变“0”，VT7截止，外接负载关断，“2Q2”由“0”变“1”，经R19使开关管VT6导通，八声音乐片KD254发出由其7脚控制的“关机音乐”，回传至电话线路上。设置开机、关机时不同的回传音乐可使遥控操作者对被控状态心中有数，杜绝盲目操作。点击图片放大

在回传音乐期间，VD32使开关管VT1、VT2维持导通。2Q2导通后，定时电阻R23为定时电容C18充电，回传音乐播放完毕后，C18上充得的电平通过R24使N5B清零端2Cr的电平由“0”升为“1”，N5B复零，2Q2由“1”变“0”，电器控制过程结束。

VD1～VD4为极性校正二极管，可使L1、L2在接入过程中不必区分正负极。VD36和R31提供市话线路接通时必需的电流消耗通路（否则电信局内部的计算机检测到回路电流过小时将自动关闭线路）。C20和VD31等在电源刚开通时强制N5B清零。发光二极管VD37、VD38等指示临场的工作状态，VD25、VD26等为N6提供工作电源。

选择继电器触点的接点电流，可以控制不同要求的外接负载。欲外接更大负载可驳接中间继电器以用于工矿企业遥控水泵等大型电器。

倘由K1-1接点控制农村、工矿或校园的扩音系统电源，且将图1电路中的VD22改接N5B输出端2Q1，则本机在第一次开机后将不再自动关断电话线路，此时将VT1的输出信号通过RC网络合理配接至扩音机的线路输入端，则遥控操作者可对着自己的电话或手机喊话，实现遥控广播（注意广播结束后按密码及时关机。