一种音频接收端开关控制器、设备及系统的制作方法

本实用新型涉及一种音频接收端开关控制器、设备及系统。

背景技术：

基于无线电台的无线信号远程传输，可以实现应急预警通讯设备、气象雨量遥测设备，油田、水厂泵站、矿场机械设备的远程遥控，景区警示广播，信号灯控制，森林防火预警系统等。可远程控制设备启停，发布山洪、防空、防火及应急预警信息，同时还能通过音频信号控制固定位警灯、警报系统。但是现有的无线电台开关控制电路一般采用双向控制的方式，基于无线电台的发射端或接收端切换开关模式，实现发射端控制或接收端控制，这种集成式的开关控制器，通过控制无线电台的调制解调，一般只能实现单音频信号的收发。实际生产生活中，有时会需要使用无线电台传输加密的编码信号，如果直接使用单音频信号广播，就有可能会造成密码泄露，而且当需要传递多路无线信号时，单音频信号传输容易受虚假信号干扰，造成被控设备误动作。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种音频接收端开关控制器、设备及系统。

本实用新型实施例提供了一种音频接收端开关控制器，包括：双音频译码器、接收端微控制单元MCU和至少一个被控设备控制开关；所述接收端MCU与所述双音频译码器和至少一个被控设备控制开关分别连接；

所述双音频译码器外接信号接收机，当接收到信号接收机发送的双音多频DTMF编码信号时，对其进行解码，获取解码后的工作指令信号并输出到所述接收端MCU；

当接收到所述双音频译码器发送的工作指令信号时，所述接收端MCU向对应的被控设备控制开关发送开启控制信号。

在一个实施例中，可以是，所述的音频接收端开关控制器，还包括：信号锁存器，所述信号锁存器连接在所述双音频译码器与所述接收端MCU之间，用于将所述双音频译码器发送的工作指令信号进行放大后发送到所述接收端MCU。

在一个实施例中，可以是，所述的音频接收端开关控制器，还包括：至少一个开关控制电路，其中，一个开关控制电路与所述接收端MCU和一个被控设备控制开关分别连接，当接收到所述接收端MCU发送的开启控制信号时，所述开关控制电路导通，控制连接的被控设备控制开关开启。

在一个实施例中，可以是，所述的音频接收端开关控制器，还包括：主控检测器；所述主控检测器与所述接收端MCU和所述信号接收机连接；

当所述主控检测器接收到所述信号接收机发送的音频信号时，控制所述接收端MCU启动工作。

在一个实施例中，可以是，所述的音频接收端开关控制器，还包括：功放设备控制开关，所述功放设备控制开关与所述主控检测器连接；

当所述主控检测器接收到所述信号接收机发送的音频信号时，向所述功放设备控制开关发送开启控制信号。

在一个实施例中，可以是，所述功放设备控制开关与所述接收端MCU连接；

当接收到所述双音频译码器发送的工作指令信号，并确定相匹配的一个密码信号时，所述接收端MCU向所述功放设备控制开关发送关闭控制信号，并延时预设时间后发送开启控制信号。

在一个实施例中，可以是，所述双音频译码器与所述接收端MCU经所述信号锁存器实现数据总线连接；

所述双音频译码器为音调译码器，所述接收端MCU为单片机，所述信号锁存器为D型锁存器。

在一个实施例中，可以是，所述接收端MCU还连接晶振电路、复位电路和稳压电路；

所述双音频译码器还连接晶振电路和用于识别DTMF编码信号的谐振电路。

在本实用新型实施例技术方案中，通过双音频译码器和接收端MCU对信号接收机接收的DTFM编码信号进行处理，通过接收端MCU进行密码匹配实现对被控设备控制开关的通断控制。本实用新型实施例提供的音频接收端开关控制器，可实现控制双音频信号的解码，接收端MCU获取音频发射端发送的控制指令并进行密码匹配后，才通过被控设备控制开关的通断实现对被控设备的工作控制，与现有技术相比，能够避免因信号接收机收到虚假信号或干扰信号，对被控设备控制开关发出错误的控制指令，造成被控设备误动作。本实用新型实施例中提供的音频接收端开关控制器，结构简单，易于控制，功耗低，节约电能。

基于相同的发明构思，本实用新型实施例还提供一种接收端设备，包括：信号接收机、至少一个被控设备、功放设备、广播设备和上述的音频接收端开关控制器；

所述音频接收端开关控制器分别与所述信号接收机、至少一个被控设备和功放设备连接；

所述功放设备分别与所述信号接收机和广播设备连接。

同理，本实用新型实施例提供的接收端设备，可实现控制双音频信号的解码，接收端MCU获取音频发射端发送的控制指令并进行密码匹配后，才通过被控设备控制开关的通断实现对被控设备的工作控制，与现有技术相比，能够避免因信号接收机收到虚假信号或干扰信号，对被控设备控制开关发出错误的控制指令，造成被控设备误动作。

基于相同的发明构思，本实用新型实施例还提供一种数传电台系统，包括：发射端设备和上述的接收端设备。

附图说明

图1为本实用新型实施例音频发射端开关控制器的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例音频发射端开关控制器的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例音频发射端开关控制器的一个具体示例结构示意图；

图4为本实用新型实施例音频接收端开关控制器的结构示意图之一；

图5为本实用新型实施例音频发射端开关控制器的结构示意图之二；

图6为本实用新型实施例音频接收端开关控制器的一个具体示例结构示意图；

图7为本实用新型实施例发射端设备的结构示意图；

图8为本实用新型实施例接收端设备的结构示意图；

图9为本实用新型实施例发射端设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面分别对本实用新型实施例提供的一种音频发射端开关控制器、音频接收端开关控制器、设备及系统的各种具体实施方式进行详细的说明。

实施例一

本实用新型提供了一种音频发射端开关控制器，参照图1所示，包括：至少一个指令信号触发器101、发射端微控制单元MCU102和双音频信号生成器103；

所述指令信号触发器101与所述发射端MCU102连接，以发送开启控制信号到所述发射端MCU102；

所述发射端MCU102与所述双音频信号生成器103连接，且外接信号发射机，在接收到所述指令信号触发器101发送的开启控制信号时，向所述双音频信号生成器103发送生成音频编码控制信号，以及向信号发射机发送开启发射指令；

所述双音频信号生成器103外接所述信号发射机，在接收到所述发射端MCU102发送的生成音频编码控制信号时，生成双音多频DTMF编码信号并发送到所述信号发射机。

在本实用新型实施例技术方案中，发射端MCU102、双音频信号生成器103和指令信号触发器101通过信号控制，实现生成DTFM编码信号，经信号发射机进行调制后，发送到信号接收机实现对被控设备的控制。本实用新型实施例提供的音频发射端开关控制器，可实现控制双音频信号的生成和发送，与现有技术相比，不仅能够提高音频信号的传输安全性，而且信号抗干扰能力强，能够避免信号接收机收到虚假信号或干扰信号，造成被控设备误动作。本实用新型实施例中提供的音频发射端开关控制器，结构简单，易于控制，功耗低，节约电能。

在一个实施例中，所述指令信号触发器101还发送关闭控制信号到所述发射端MCU102；

所述发射端MCU102在接收到所述指令信号触发器101发送的关闭控制信号时，向所述双音频信号生成器103发送关闭音频编码控制信号，以及向信号发射机发送关闭发射指令；所述双音频信号生成器103在接收到所述发射端MCU102发送的关闭音频编码控制信号时，停止生成双音多频DTMF编码信号。

在一个实施例中，参照图2所示，所述的音频发射端开关控制器，还包括：播放指令触发器104和音频播放器105，所述发射端MCU102与所述播放指令触发器104和音频播放器105分别连接；

所述播放指令触发器104与所述发射端MCU102连接，以发送开启音频播放器指令或关闭音频播放器指令到所述发射端MCU102；

所述发射端MCU102与所述音频播放器105连接，在接收到所述播放指令触发器104发送的开启音频播放器指令时，向所述音频播放器105发送开启音源播放控制信号，以及向信号发射机发送开启发射指令；所述音频播放器105外接所述信号发射机，在接收到所述发射端MCU102发送的开启音源播放控制信号时，启动向所述信号发射机发送预设的音源音频信号；

所述发射端MCU102在接收到所述播放指令触发器104发送的关闭音频播放器指令时，向所述音频播放器105发送关闭音源播放控制信号，以及向信号发射机发送关闭发射指令；所述音频播放器105在接收到所述发射端MCU102发送的关闭音源播放控制信号时，停止向所述信号发射机发送预设的音源音频信号。

在一个实施例中，参照图2所示，所述的音频发射端开关控制器，还包括：信号发射机控制开关Q1，所述信号发射机控制开关Q1分别与所述发射端MCU102和所述信号发射机连接，在接收到所述发射端MCU102发送的开启发射指令时，控制信号发射机开启，以及在接收到所述发射端MCU102发送的关闭发射指令，控制信号发射机关闭。

在一个实施例中，参照图2所示，所述的音频发射端开关控制器，还包括：音频滤波器Q2，所述音频滤波器Q2与所述发射端MCU102和所述信号发射机分别连接。

在一个具体实施例中，参照图3所示，发射端MCU102为单片机89C51或89C52；所述双音频信号生成器103为双音频编码芯片HT9200，所述发射端MCU102与所述双音频信号生成器103通过数据总线连接。

所述发射端MCU102在接收到所述指令信号触发器101发送的开启控制信时，控制工作状态指示灯发出第一灯光信号；

所述发射端MCU102在接收到所述指令信号触发器101发送的关闭控制信号时，控制所述工作状态指示灯发出第二灯光信号；

所述发射端MCU102与所述音频播放器105连接，在接收到所述播放指令触发器104发送的开启音频播放器指令时，控制所述工作状态指示灯发出第三灯光信号；

所述发射端MCU102在接收到所述播放指令触发器104发送的关闭音频播放器指令时，控制所述工作状态指示灯发出第四灯光信号。

具体的，例如可以是，第一灯光信号为灯光闪烁的信号，第二灯光信号和第四灯光信号为灯光熄灭的信号，第三灯光信号为灯光常亮的信号，当音频发射端开关控制器控制发射双音多频DTMF编码信号时工作状态指示灯闪烁，当音频发射端开关控制器控制发射预设的音源音频信号时工作状态指示灯常亮，当音频发射端开关控制器控制关闭发射双音多频DTMF编码信号或关闭发射预设的音源音频信号时工作状态指示灯熄灭。

在一个具体实施例中，参照图3所示，所述发射端MCU102为单片机89C52，单片机89C52的10脚和11脚分别通过接插件P6和P7连接到指令信号触发器101和播放指令触发器104；单片机89C52的18-25脚通过接插件P3连接到音频播放器105，音频播放器105通过接插件P5分别连接到接插件P1和P2的9脚，再通过接插件P1和P2连接到信号发射机；单片机89C52的5脚和7脚连接接插件P4，作为单片机的串口通信接口；单片机89C52的32-37脚通过接插件P11分别连接到双音频编码芯片HT9200的1、6、7、8和9脚；单片机89C52的14和15脚连接晶振电路；单片机89C52的38脚经稳压电路连接供电电源VCC，单片机89C52的16脚接地；单片机89C52的4脚接复位电路；单片机89C52的40、41和42脚分别通过接插件P8、P9和P10连接一组工作状态灯；单片机89C52的43脚与信号发射机控制开关Q1连接。HT9200的2、3脚连接晶振电路；HT9200的4脚接地；HT9200的10、14脚连接工作电源VCC；HT9200的13脚连接到音频滤波器Q2，音频滤波器Q2分别连接到接插件P1和P2的9脚，再通过接插件P1和P2连接到信号发射机。所述音频播放器105可以是MP3播放器，所述信号发射机控制开关Q1为PNP型三极管。

例如，所述指令信号触发器101和播放指令触发器104可以是键控按钮，通过键控拉低单片机89C52的P3.3口或P3.4口的电平，短按表示发送的是开启控制信号或开启音频播放器指令；长按表示的是关闭控制信号或关闭音频播放指令；发射端MCU102检测指令信号触发器101或播放指令触发器104的发送低电平的时间长度，得到开启控制信号、开启音频播放器指令、关闭控制信号或关闭音频播放指令。

当发射端MCU102接收到开启控制信号时，通过计算得到生成音频编码控制信号的并行5位二进制码，并将并行5位二进制码发送给HT9200，HT9200检测到生成音频编码控制信号的并行5位二进制码，通过芯片内部函数分析，控制时钟振荡器生成双音多频DTMF编码信号，经过Q2输出给信号发射机，用于对被控设备的启停控制。当发射端MCU102接收到关闭控制信号时，通过计算得到关闭音频编码控制信号的并行5位二进制码，并将并行5位二进制码发送给HT9200，HT9200检测到关闭音频编码控制信号的并行5位二进制码，通过芯片内部函数分析，控制时钟振荡器停止生成双音多频DTMF编码信号。

当发射端MCU102接收到开启音频播放器指令时，通过计算得到生成开启音源播放控制信号的并行8位二进制码，并将并行8位二进制码发送给MP3播放器，MP3播放器启动播放预设的音源音频信号并输出给信号发射机，用于预警信息发布。当发射端MCU102接收到停止音频播放器指令时，通过计算得到生成关闭音源播放控制信号的并行8位二进制码，并将关闭音源播放控制信号的并行8位二进制码发送给MP3播放器，MP3播放器停止播放预设的音源音频信号。

实施例二

基于相同的发明构思，本实用新型还提供了一种音频发射端开关控制器，参照图4所示，包括：

双音频译码器201、接收端微控制单元MCU202和至少一个被控设备控制开关203；所述接收端MCU202与所述双音频译码器201和至少一个被控设备控制开关203分别连接；

所述双音频译码器201外接信号接收机，当接收到信号接收机发送的双音多频DTMF编码信号时，对其进行解码，获取解码后的工作指令信号并输出到所述接收端MCU202；

当接收到所述双音频译码器201发送的工作指令信号时，所述接收端MCU202将所述工作指令信号与至少一个被控设备控制开关203相对应的预设的至少一个密码信号进行匹配，确定相匹配的一个密码信号时，则向对应的被控设备控制开关203发送开启控制信号。

在一个实施例中，参照图5所示，所述的音频接收端开关控制器，还包括：信号锁存器204，所述信号锁存器204连接在所述双音频译码器201与所述接收端MCU202之间，用于将所述双音频译码器201发送的工作指令信号进行放大后发送到所述接收端MCU202。

在一个实施例中，所述的音频接收端开关控制器，还包括：至少一个开关控制电路，其中，一个开关控制电路与所述接收端MCU202和一个被控设备控制开关203分别连接，当接收到所述接收端MCU202发送的开启控制信号时，所述开关控制电路导通，控制连接的被控设备控制开关203开启。

在一个实施例中，参照图5所示，所述的音频接收端开关控制器，还包括：主控检测器205；所述主控检测器205与所述接收端MCU202和所述信号接收机连接；

当所述主控检测器205接收到所述信号接收机发送的音频信号时，控制所述接收端MCU202启动工作。

在一个实施例中，参照图5所示，所述的音频接收端开关控制器，还包括：功放设备控制开关206，所述功放设备控制开关206与所述主控检测器205连接；

当所述主控检测器205接收到所述信号接收机发送的音频信号时，向所述功放设备控制开关206发送开启控制信号。

在一个实施例中，所述功放设备控制开关206与所述接收端MCU202连接；

当接收到所述双音频译码器201发送的工作指令信号，并确定相匹配的一个密码信号时，所述接收端MCU202向所述功放设备控制开关206发送关闭控制信号，并延时预设时间后发送开启控制信号。

在一个实施例中，所述双音频译码器201与所述接收端MCU202经所述信号锁存器204实现数据总线连接；

所述双音频译码器201为音调译码器，所述接收端MCU202为单片机，所述信号锁存器204为D型锁存器。

在一个实施例中，所述接收端MCU202还连接晶振电路、复位电路和稳压电路；

所述双音频译码器201还连接晶振电路和用于识别DTMF编码信号的谐振电路。

当接收到音频信号时，信号接收机进行解调得到DTMF编码信号或预设的音源音频信号，并发送到所述音频接收端开关控制器，当音频接收端开关控制器的主控检测器205接收到所述信号接收机发送的音频信号时，控制所述接收端MCU202启动工作。

当音频信号为DTMF编码信号时，音频接收端开关控制器的双音频译码器201对其进行解码，获取解码后的工作指令信号发送到信号锁存器204进行放大后，输出到音频接收端开关控制器的接收端MCU202；当接收到所述双音频译码器201发送的工作指令信号时，至少一个被控设备控制开关203相对应的预设的至少一个密码信号进行匹配，确定相匹配的一个密码信号时，则向对应的开关控制电路发送开启控制信号使开关控制电路导通，从而使被控设备控制开关203开启，被控设备控制开关203控制被控设备启动工作，所述被控设备，例如，可以是，固定位警灯或其他警报设备。

当音频信号为预设的音源音频信号时，所述接收端MCU202向音频接收端开关控制器的功放设备控制开关206发送开启控制信号，以使得功放设备启动工作，将信号接收机发送的预设的音源音频信号进行信号放大后通过广播设备向外广播，所述广播设备，例如，可以是，扬声器。

在一个具体实施例中，参照图6所示，所述双音频译码器201为音调译码器MT8870，所述接收端MCU202为单片机80C51或80C52，所述信号锁存器204为D型锁存器74hc573。

信号接收机经接插件P1的2脚发出的双音多频DTMF编码信号通过电容(0.1μF)及电阻(100kΩ)耦合到音调译码器MT8870的2脚，以及通过接插件P5的2脚连接主控检测器205，音调译码器MT8870的2脚是芯片内部运算放大器的反向输入端，3脚是运放的输出端，输入输出之间接一个100kΩ的比例放大电阻；音调译码器MT887011脚至14脚连接D型锁存器74hc573的9-5脚，作为DTMF编码信号的二进制代码的输出数据通道，经D型锁存器74hc573放大后发送到单片机80C52的RAM中；音调译码器MT8870的18脚接工作电源VCC，音调译码器MT8870的16、17脚与18脚之间连接用于识别DTMF编码信号的谐振电路。音调译码器MT8870的9脚接地；音调译码器MT8870的1脚与4脚相连；音调译码器MT8870的7、8脚之间连接晶振电路，分频产生芯片内部所需的DTMF编码信号中的高频带信号和低频带信号；音调译码器MT8870的10脚为数据允许输出端，当10脚为高电平时，允许芯片中的二进制代码从11-14脚输出；音调译码器MT8870的15脚是DTMF编码信号的检测输出，初始时15脚为低电平，当音调译码器MT8870接收到DTMF编码信号时，将产生的高频带信号和低频带信号分别送至数字译码器，通过数字译码器解出对应的二进制代码，当向外输出解出的二进制代码时，15脚由低电平升为高电平，经过预设时间后再降为低电平，利用音调译码器MT8870的这种电平改变特性，当侦测到15脚变为高电平时，便可以将二进制代码从11-14脚输出到D型锁存器74hc573。

D型锁存器74hc573的11脚为低电平，锁存器的内容可以正常输出；D型锁存器74hc573的10脚接地，D型锁存器74hc573的1脚为低电平，因此，可以将输入端6-9脚的二进制代码锁存预设的时间长度；D型锁存器74hc573的16-12脚分别连接单片机89C52的3、34、35、36、37脚。

单片机80C52的2脚通过接插件P1连接到功放设备控制开关206；单片机89C52的5脚和7脚连接接插件P2，作为单片机的串口通信接口；单片机89C52的18-25脚连接到接插件P3作为8路I/O共享端口，使通信设备与可控设备连接更加简便、快捷，并具备设备扩容和数据管理功能；单片机89C52的40脚连接到开关控制电路，开关控制电路连接到被控设备控制开关203，被控设备控制开关203经接插件P4与被控设备连接，本实施例中的被控设备控制开关203为继电器，开关控制电路包括一个PNP型三极管Q2，在初始状态时，40脚输出高电平信号，三极管Q2不工作，当密码匹配成功后MCU控制40脚输出低电平信号，三极管Q2导通，控制被控设备控制开关203导通，即控制继电器吸合，从而使被控设备启动工作；单片机89C52的14和15脚连接晶振电路；单片机89C52的38脚经稳压电路连接供电电源VCC，单片机89C52的16脚接地；单片机89C52的4脚接复位电路；单片机89C52的41经接插件的1脚连接到主控检测器205；主控检测器205经接插件的4脚连接到接收端MCU202的稳压电源，以及接插件P1的4脚。单片机89C52接收到DTMF编码信号的二进制代码与预设的密码进行对比，对比结果一致时，单片机89C52输出控制电平控制被控设备控制开关203工作，被控设备，例如固定位警灯或其他警报设备启动工作；同时，单片机89C52也可由预留的8位I/O扩展口输出控制电平，用于控制连接在8位I/O扩展口的其他被控设备。

实施例三

基于相同的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种发射端设备，参照图7所示，包括：信号发射机、主控设备和上述实施例一所述的音频发射端开关控制器；

所述音频发射端开关控制器分别与所述信号发射机和主控设备连接；

所述主控设备用于控制所述音频发射端开关控制器工作。

在一个具体实施例中，所述主控设备通过向所述音频发射端开关控制器进行供电，启动音频发射端开关控制器工作，所述开关控制器发出DTMF编码信号或预设的音源音频信号，经信号发射机进行调制后向外发送。

基于相同的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种接收端设备，参照图8所示，包括：信号接收机、至少一个被控设备、功放设备、广播设备和上述实施例二所述的音频接收端开关控制器；

所述音频接收端开关控制器分别与所述信号接收机、至少一个被控设备和功放设备连接；

所述功放设备分别与所述信号接收机和广播设备连接。

基于相同的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种数传电台系统，参照图9所示，包括：上述的发射端设备和上述的接收端设备。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。