【正文】 INH5TOE10U5MT8870C16 1UFC210.047UF1122C20220UFC1910UFR231KR2410ΩR1710KR2210KVCCC183.3UFC171UFC7 4.7UFC110.1UFC130.1UFR1910KAMIC1IN+3IN2BYPASS7V OUT5GAIN1GAIN8VS6 GND4U6LM386CS1MOSI2MISO3VSSD4NC5NC6NC7NC8NC9NC10VSSA11VSSA12OUT13AMCAP14NC15IN16IN+17VCCA18NC19NC20NC21NC22VSSA23RAC24INT25XCLK26VCCD27SCLK28U7ISD4004R201KR16300kC6100nR15100kR13100kC4100nC3100nR2110KR14100kVCCC150.1UFLOWLOWCSCSSCLKMOSIMISOMISOMOSIY2C930pC1030pC8 22μFR181KΩVCCZLINTSTDINTZL1 2JP1CON2Y1Vin2ADJ1+Vout3U4LM317R12240ΩR11420ΩC51μFC121μFTOETOEC1422μFQ3 9013Q5 9013R7 560ΩR8 560ΩD5 D4K1K2VCCVCCD1 36VR2510KP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST/VPD9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40U289C51PVCCRSTRSTXTAL1XTAL2XTAL2XTAL1SCLK圖21 基于DTMF遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)工作原理圖 圖21 DTMF遠(yuǎn)程控制工作原理圖 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 電路設(shè)計 振鈴 檢測 電路設(shè)計 如下圖 所示，該電路是以光耦合器件為核心組成的，當(dāng)有鈴流信號進(jìn)來，此信號通過光耦合器件，給發(fā)光二極管一個電壓，從而使光耦合器件工作，再經(jīng)過一個反向器輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波信號，可供主控部分的檢測。 1 電路 設(shè)計思想 由于在電話線上沒有摘機(jī)之前，電話線的兩端是 48～ 60V 的直流電壓信號，當(dāng)電話線上無振鈴信號時，該系統(tǒng)不會工作。當(dāng)一有鈴流信號進(jìn)來，程控交換機(jī)送來的是25177。3HZ 的正弦交流電壓，其 PP為 90177。15V，信號以 1 秒送， 4 秒斷的形式發(fā)送，振鈴檢測可以有多種形式，但是最常用的是采取光耦合器件來實(shí)現(xiàn)的，由于它的優(yōu)點(diǎn)在于 可以使輸入與輸出在電氣（電源、地線）上完全絕緣，具有很高的抗干擾性。而在該電路當(dāng)中，它作為一個開關(guān)器件和信號隔離的作用。同時具有很高的耐壓值可達(dá)到 500～ 1000V，以及價格便宜，設(shè)計簡單，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。只要在軟件部分進(jìn)行振鈴次數(shù)的檢測，設(shè)置在一定次數(shù) 的振鈴后再摘機(jī)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 2 元件 選取 1）隔直電容 C1 的選?。? 隔直電容 C1 是電解電容，用于 過濾直流，濾出低頻信號，而且振鈴信號的電壓還比較高， 在這里采用 1μ耐壓 100V的鉭或鋁解電容。 2）電阻 R1 的選?。? 電阻 R1 是起限流作用，保證光耦合器器件的正常工作，因?yàn)殡娋€的阻值少到一圖 振鈴檢測電路 U1 P 6 3 1R133kR2 10kC1Q19013C21 0 0 μ FR9D1 36V電 話 線T 0 / P 3 . 4A T 8 9 C 5 11 μ FV C C邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 定值，便會在電話環(huán)路內(nèi)形成動作電流（程控電話交換機(jī)檢測到環(huán)路電流突變大于30mA,即認(rèn)為用戶己摘機(jī)），會影響電話線路的正常工作。所以取 33kΩ。 3）穩(wěn)壓二極管 D1 的選?。? 穩(wěn)壓二極管 D1 的采用主要考慮到對光耦進(jìn)行保護(hù)而 設(shè)計的。它反相并接于光耦的兩端，當(dāng)信號的正半周期加在光耦的兩端使其導(dǎo)通，當(dāng)負(fù)半周期時，使光耦截止，可經(jīng)此該二極管續(xù)流，從而保護(hù)光耦不會電壓過大而損壞，這樣就要求光耦要有良好的耐壓性能。此處取 1N4003。 4）光耦 U1 的選?。? 由于它是一種光電信號的耦合器件，它是一種將發(fā)光二極管和光敏三極管封在一起。通過光信號耦合，使夾雜在輸入開關(guān)量中的各種干擾脈沖都擋回在輸入回路的一側(cè)。具有較高的電氣隔離和抗干擾能力，對地電位差干擾有很強(qiáng)的抑制能力，而且有很強(qiáng)的抑制電磁干擾能力。速度高、價格低、接口簡單、體積小、壽命長等 優(yōu)點(diǎn)。選取型號為 TIL 系列的 P621。 5）電阻 /電容 R2/C2 的選?。? 電阻 R2 電容 C2 共同組成濾波電路。主要是濾除振鈴信號中的低次諧波。使信號到開關(guān)三極管的基極可以得到較好的方波信號，從而可以使以后輸出的信號加到AT89C51 的定時 /計數(shù)器 T0。 6）反相器的選?。? 用來檢測振鈴信號的光耦在導(dǎo)通和截止時，光耦三極管的集電極（輸出端）電平并不是確定的數(shù)值，如果此輸出信號傳給主控單元，勢必使主控單元無法識別，影響其正常工作。為了解決這一問題，采用了在光耦的集電極加一反相器的辦法。反相器輸出的波形有很大的改 善，基本上是方波信號，本電路采用了開關(guān)三極管等組成，信號三極管的集電極引出，優(yōu)化了電路設(shè)計，使其工作更加可靠。 摘 掛機(jī) 與 阻抗匹配電路 設(shè)計 根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不論任何電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻應(yīng)≤ 300Ω，有 R鍵的電子電話機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤ 350Ω。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流≤ 5uA。因?yàn)槌炭仉娫捊粨Q機(jī)檢測到電話線回路電流突變?yōu)榇笥?30mA 時，即認(rèn)為用戶己摘機(jī)。當(dāng)回路電流小于 30mA 時認(rèn)為電話己掛機(jī)，即與系統(tǒng)通訊結(jié)束。 1 電路 設(shè)計思想 摘 、 掛機(jī)控制電路 如 圖 所示，在未摘機(jī)之前， （ CONET） 端為高電平，該電路處于末工作狀態(tài)，當(dāng)振鈐檢測電路檢測到十 次振鈐時， 輸出低電平， 使得 Q9邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 管導(dǎo)通，從而使得 Q8 也 導(dǎo)通， 繼電器工作，使得電話線與阻抗匹配電路連接形成摘機(jī)動作并保持通話 狀態(tài) 。 阻抗匹配電路 如圖 所示，同 樣 ， 在 未 摘 機(jī) 之 前 ， （ CONET） 端為高電平，該電路處于末工作狀態(tài)， 當(dāng)振鈐檢測電路檢測到十次振鈐時， 輸出低電平，使得 Q2 管導(dǎo)通，從而使得 Q1 的基極變?yōu)榈碗娖揭彩?Q1 導(dǎo)通， Q1 的集電極經(jīng)電阻 R3 和發(fā)光二極管組成回路， 圖 摘、掛機(jī)電路圖 形成大約 300Ω的電阻電流為 30mA 的恒流源，使回路電流變大，控制電路向交換機(jī)發(fā)出模擬摘機(jī)的信號，交換機(jī)響應(yīng)摘機(jī)信號，完成電話線路接通。整個電路完成自動模擬摘機(jī)過程。 圖 阻抗匹配 電路圖 2 元件 選取 與 電路仿真 1）摘、掛機(jī)控制電路元件的選取及說明 ① 此電路中我們需要的是開關(guān)三極管 ，所以三極管選用 PN4250 與 PN222。 R13 為限流電阻， Q9 導(dǎo)通集電極電壓較大為使 Q8 導(dǎo)通不燒壞， R14 取 10K 較為合理。 ② 繼電器選用 12V的電源，為使繼電 器正常工作，需要加續(xù)流二極管 D4， D4 選用10BQ015。 元件選定之后，利用仿真軟件 PROTEUS 仿真結(jié)果如圖所示： 當(dāng)振鈴次數(shù)在十次之 1234 D11 N 4 0 0 4R51KR154KR410KR3 10KQ2 2 N 5 5 5 1U1P 6 3 1Q1 2 N 5 4 0 1R2100D2LEDP 2 . 6A T 8 9 C 5 1電話線V C C邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 圖 2.？ 摘掛機(jī)控制電路仿真圖 前時為圖 3.？（左），此時繼電器沒有工作；當(dāng)振鈴次數(shù)在十次之后時為圖 3.？（右），此時繼電器處于工作狀態(tài)。 2）阻抗匹配電路元件的選取 ① 極性保護(hù)電路 D1 的選?。寒?dāng)程控交換機(jī)確認(rèn)有摘機(jī)信號時 ,送來的是直流信號 ,但是電話線哪一端為正 ,哪一端為負(fù) ,為了解決這一問題，電話機(jī)中都裝有極性保護(hù)電路，這樣做可以使不確定的極性變成確定的極性，經(jīng)其變換 后再與電路的其它部分相連，起到了必要的保護(hù)作用。本電路選取的 4 個二極管的型號為 1N4004。 ② 高壓三極管 Q1及開關(guān)管 Q2的選取 : 接在電話線路中的三極管一般都選擇高耐壓的三極管，該電路也考慮到電話線上的電壓有時可能會出現(xiàn)很高的情況，所以選用了高壓三極管。從程控交換技術(shù)手冊可以了解，摘機(jī)時電話線兩端的電壓為 8～ 11V左右，環(huán)路阻抗要小于 2KΩ（ 600Ω 時比較合適），環(huán)路電流要在 30mA 左右。三極管 Q1 的主要作用就是充當(dāng)恒流源，需選用 PNP 型的三極管。本電路選取的是 2N5401。而三極管 Q2的作用起到開關(guān)的 作用 ,當(dāng)加高電平時 ,處于飽和導(dǎo)通狀態(tài) ,當(dāng)?shù)碗娖綍r ,處于截止?fàn)顟B(tài) .本電路取出 2N5551． 元件選定之后，利用仿真軟件 PROTEUS 仿真結(jié)果如圖所示： 當(dāng)電路沒接通時電流為 0A，但當(dāng)自動摘機(jī)之后電路中的電流達(dá)到 40mA，電路中的動作電流大于 30mA。所以此電路經(jīng)檢測設(shè)計合理。 圖 2.？ 阻抗匹配電路仿真圖 微處理器 簡介 AT89C51 是由美國 Atmel 公司生產(chǎn)的至今為止世界上最新型的高性能八位單片機(jī)。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 （ 1） AT89C51 主要技術(shù)指標(biāo) AT89C51 與