PIC单片机在电话远程控制器中的低功耗设计

文章摘要：图4 接口电路 ③选择C1、C2。理想的情况是，保证系统在高温和最低工作电压下能够正常工作，使得电容在数据手册推荐的范围内最小。同时选择C2比C1大一些以加大相移，使其有利于振荡电路的上电启动。④选择Rs。在以上参数都已经选定后需要决定Rs的大小。简单的办法是让系统工作在最低温度和最大电压情况下，此时得到的应该是时钟电路最大输出幅度。用示波器观察引脚OSC2的输出波形（注意，示波器的探头将给电路引入一个电容，一般为几pF），如果发现正弦波的峰（接收Vdd处）和谷（接收Vss处）被削平或压扁，说明驱动过载，需要在OSC2和C2间加入1个电阻Rs，一般1kΩ左右或小于1kΩ。Rs不宜过大，过

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图4 接口电路

    ③选择C1、C2。理想的情况是，保证系统在高温和最低工作电压下能够正常工作，使得电容在数据手册推荐的范围内最小。同时选择C2比C1大一些以加大相移，使其有利于振荡电路的上电启动。

④选择Rs。在以上参数都已经选定后需要决定Rs的大小。简单的办法是让系统工作在最低温度和最大电压情况下，此时得到的应该是时钟电路最大输出幅度。用示波器观察引脚OSC2的输出波形（注意，示波器的探头将给电路引入一个电容，一般为几pF），如果发现正弦波的峰（接收Vdd处）和谷（接收Vss处）被削平或压扁，说明驱动过载，需要在OSC2和C2间加入1个电阻Rs，一般1kΩ左右或小于1kΩ。Rs不宜过大，过大将使得输入和输出产生隔离，从而产生较大的噪声。当发现需要一个较大的Rs才能消除过驱动时，可以增加负载电容C2来补偿。C2一般选择在15～33pF之间。

系统振荡电路的设计对系统的稳定性、功耗等影响很大。一般情况下，系统从Sleep状态下唤醒时，振荡电路最难启动（尤其系统工作在高温、低压、低频的情况下）。此时，电阻Rs有利于振荡电路的启动，因为廉价的碳膜电阻容易产生白噪声，从而帮助电路起振。此外，选择C2稍大于C1以增大相移，也有利于电路起振。

2 具体应用例子

2.1 系统组成及框图

系统主要由PIC单片机、双音频解码拔号电路、语音集成电路、接口电路、Vcc电源控制电路、射频发射电路和EEPROM组成，可完成对家用电器的控制和对报警求援语音信息的自动传送，如图3所示。

2.2 控制器工作方式

*当与控制器相串闻的电话机（以下称为本地机）处于摘机时，电话线输入电压发生变化，引起CD40106的2脚输出电平变化，输入到CPU的RB0端口产生中断信号，唤醒CPU，控制器进入工作状态。通过本地机的拔号盘对控制器的各种功能进行控制。如控制电视、音响、照明灯等电器电源的开关。

*当控制器接收到振铃信号时，CD40106的4脚输出电平变化，输入CPU的RB6端口产生中断信号，唤醒CPU进入工作状态，并对振铃信号进行计数；达到设定铃声数后，使控制器进入电话接收状态，开始接收远程传输DTMF信号，经MT8880解调得到的信号通过IRQ向单片机发出中断信号，将数据存入寄存器，经CPU运行，对控制器的各种功能进行控制。

*当控制器作为报警器，并处于警备状态时，报警探头时刻检测防范区域的情况；当探头向控制器发出警情信息，输入CPU的RB5中断产生信号，控制器进入工作状态，从EEPROM芯片读出预先设置的报警电话号码，经MT8880转换为DTMF信号，自动拨号，以语音形式将信息传送给用户或直接报警。

2.3 应用电路

（1）电话接口电路

电话机与控制器采用控制器在前，电话机在后的串联方式，可实现电话机对控制器各种功能的控制。接口电路由过压保护电路、极性转换电路和中断请求电路组成，如图4所示。

①过压保护电路。在电话线回路上加入了一个压敏电阻R，它的作用是当它两端的电压大于其工作电压时呈短路状态，从而保护后级电路免受高压危害。当加到它的两端的电压小于其工作电压，压敏电阻呈开路状态，对后级电路的工作没有任何影响。在本设计中，压敏电阻的工作电压为220V。

②极性转换电路。由于在电话线上传输的是交流信号，为了使信号的极性固定，在电路中加入电桥，进行全波整流。

③中断请求电路。为延长电池工作时间，CPU在待机时处于休眠的省电状态，在实现远程电话机和本地机对控制器功能控制时，由中断请求电路将CPU唤醒。

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