【正文】 設(shè)計(jì)上分析，我選擇了硬件來解決振鈴音檢測、忙音 檢測、雙音頻信號(hào)解碼等功能模塊。而信號(hào)音計(jì)數(shù)、密碼校驗(yàn)、在線修改密碼、信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能 模塊用軟件 編程完成 。+ 5 vC 97 4 L S 0 4MT8870。D1D2D3D4C 3R 2Z 3C 5Z 212Q 1Q 2Q 3Q 4567+12345678K 1K 8S P +S P TM346APR96001234567891 21 32 62 02 91 91 41 51 62 8+_1 0148923 硬件模塊 本作品使用了大量的硬件電路完成部分功能模塊，其目的就是充分利用硬件電路的可靠性、穩(wěn)定性，使整體電路達(dá)到比較高的穩(wěn)定性。振鈴為25177。根據(jù)振鈴信號(hào)電壓比較高的特點(diǎn)，可以先使用高壓穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光電耦合器。 雙音頻解碼 此部分是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性。一般常用的電話雙 音頻編解碼集成電路有 8870、8880、 8888 等，經(jīng)過反復(fù)論證比較，我決定使用雙音頻解碼集成片 MT8870 來完成此功能模塊。當(dāng)用戶輸入密碼的時(shí)候，單片機(jī)把輸入的密碼寫入另外的一塊空間，然后利用減法運(yùn)算比 較兩者是否相等。 第 四 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 振鈴檢測電路 在電話線路未來鈴流前，電話線路由電話交換機(jī)提供大約48V 的直流電壓。15V。光電耦合器 4N25 起的是隔離作用，光電耦合器是一種電信號(hào)的耦合器件，它一般是將發(fā)光二極管和光敏三極管的光路耦合 在一起，輸入和輸出之間不可共地，輸入電信號(hào)加于發(fā)光二極管上，輸出信號(hào)由光敏三極管取出。經(jīng)過三個(gè)反向器的整形輸出到單片機(jī) AT89C51 的 T0/ 口，中斷方式采用外部中斷，計(jì) 數(shù) 5 次產(chǎn)生 T0 中斷，控制繼電器模擬摘機(jī)，完成振鈴音檢測。 當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，電話機(jī)通過叉簧接上約 300Ω 的負(fù)載，使整個(gè)電話線回路流過約 30mA 的電流。經(jīng)過兩個(gè)反向器驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管 D1指示摘機(jī)，同時(shí)改變?nèi)龢O管 T1 的基極電壓，使T1 處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而開啟繼電器 J1， J1使電阻 R3 接入電話線兩端。 MT8870的 3 腳接收來自電話機(jī)的雙音多頻脈沖信號(hào)該雙音多頻信號(hào)先經(jīng)其內(nèi)部的撥號(hào)音濾波器，濾除撥號(hào)音信號(hào)，然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器，將雙音頻信號(hào)按高，低音頻信號(hào)分開，再經(jīng)高，低群濾波器，幅度檢測器送入輸出譯碼電路，經(jīng)過數(shù)字運(yùn)算后，在其數(shù)據(jù)輸出端（ 11~14腳）輸出相對(duì)應(yīng)的 8421 碼。為了使單片機(jī) AT89C51 獲取有效數(shù)據(jù)， MT8870的 STD 有效端經(jīng)反相后接 CPU 的 /INT0 引腳。在實(shí)際應(yīng)用中，存在這樣一個(gè)問題： MT8870 的使能控制端不允許中斷時(shí)，將使MT8870 的 STD 端中斷關(guān)閉。經(jīng)過 LM386N1 的放大，信號(hào)音經(jīng)耦合電容 C5 至變壓器 T1，它是音頻輸出專用的耦合變壓器，正好符合阻抗匹配的要求。后來看到可以郵購這種電話語音專用耦合變壓器，其具體性能都很優(yōu)秀，但是價(jià)格太高，不符合我的設(shè)計(jì)原 則（元器件便宜），因此棄置不用。 音頻放大集成電路 LM386 的連接比較簡單，本裝置的使用是LM386 放大增益為 50dB 的連接方式。當(dāng)使能端有效時(shí)，三位數(shù)據(jù)線經(jīng)過譯碼器數(shù)擴(kuò)展為八位數(shù)據(jù)線。這樣就可以完成單片機(jī)對(duì)多路電器的控制。下面，就整體設(shè)計(jì)以及每個(gè)單元功能模塊分別進(jìn)行說明。 子程序代碼： ORG 1100H RING10:MOV R6， 20 。delay= DJNZ R7， RING12 DJNZ R6， RING11 CLR RET ORG 1150H RING20:MOV R3， 03 RING21:MOV R6， 20 。delay= DJNZ R7， RING23 DJNZ R6， RING22 CLR MOV R7， 200 RING24:LCALL DL10 DJNZ R7， RING24 DJNZ R3， RING21 CLR RET ORG 1200H RING30:MOV R3， 02 RING31:MOV R6， 20 。delay= DJNZ R7， RING33 DJNZ R6， RING32 CLR MOV R7， 200 RING34:LCALL DL10 DJNZ R7， RING34 DJNZ R3， RING31 CLR RET ORG 1250H RING40:MOV R3， 03 RING41:MOV R6， 20 。delay= DJNZ R7， RING43 DJNZ R6， RING42 CLR MOV R7， 100 RING44:LCALL DL10 DJNZ R7， RING44 DJNZ R3， RING41 CLR RET ORG 1300H RING50:MOV R6， 40 。delay= DJNZ R7， RING52 DJNZ R6， RING51 CLR RET ORG 1500H DL10:MOV R5， 25 。當(dāng)系統(tǒng)摘機(jī)時(shí)， 要求輸入密碼，單片機(jī)把解碼后的數(shù)據(jù)（使用者輸入的密碼）存儲(chǔ)在 38H 開始的存儲(chǔ)空間內(nèi)。close T0 MOV R2， 03H 。PASSWORD:5 R7 MOV R1， 38H 。password top MOV R1， 38H 。R71!=0 LJMP LL 。password wrong， try! LJMP IN 密碼修改部分 本系統(tǒng)是通過在線輸入密碼而改變特定存儲(chǔ)器中的密碼值的。發(fā)提示音：輸入密碼 *** MOV R7,5H MOV R1,38H WPIN: JBC 7EH,READ 。等待中斷 INT1 LJMP WRE KEYCMP:MOV R6,05H MOV R0,40H MOV R1,38H KEYCP:MOV A,R0 CLR C SUBB A,R1 。R6 減 1不為 0，則跳轉(zhuǎn)，即循環(huán)比較密碼的五位 LCALL RING50 。sound:input control MOV R7， 1H 。4 LJMP STOP 。6 LJMP LL 。5 LJMP LL 。7 LJMP LL 。檢查信號(hào)首位 MOV A， R1 CJNE A， 50H， BB1 。open 1 CLR CLR CLR LJMP QUIT1 ZZ1: CLR 。 經(jīng)過初步的分析設(shè)計(jì)后，在制作硬件電路的同時(shí)，調(diào)試也在穿插進(jìn)行。有許多新問題都不是很容易解決的。將本裝置的電話線兩端并聯(lián)在電話機(jī)兩端，摘機(jī)撥打 “190” ，然后掛機(jī)，市交換機(jī)會(huì)回送連續(xù)的測試振鈴音。分析得光耦輸出端所接的濾波電容 C2 太小 ，于是把原來的 1μF 換成現(xiàn)在的 100μF ，問題得到解決。說明振鈴信號(hào)可以通過三極管，但無法通過反向器。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的后期，實(shí)驗(yàn)室有了模擬小交換機(jī)，經(jīng)測試，本單元電路完全正常，振鈴檢測部分調(diào)試完畢。接入仿真機(jī) 測試時(shí)發(fā)現(xiàn)：單片機(jī)的 TXD 端不能控制模擬摘掛機(jī)部分的摘掛機(jī)。至此，模擬摘掛機(jī)部分調(diào)試完畢。 經(jīng)過市場實(shí)際分析，一般的控制電器只要求 3~4 路即可，為了實(shí)驗(yàn)單片機(jī)擴(kuò)展控制功能，提高本遙控裝置的潛在功能，我決定實(shí)驗(yàn)使用 38線譯碼器 74LS138對(duì) P1口的低四位輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼擴(kuò)展。通常情況下我們認(rèn)為的譯碼器可以擴(kuò)展所能控制的電器，其實(shí)譯碼器只能擴(kuò)展位數(shù)，而不能使?fàn)顟B(tài)發(fā)生變化。在此部分的制作的前期，我采用的芯片是 CM8870CPI。 軟件程序調(diào)試 軟件系統(tǒng)設(shè)置 對(duì)于本系統(tǒng)而言，軟件程序所實(shí)現(xiàn)的功能比較多，所以軟件程序的調(diào)試 顯得相當(dāng)?shù)臒┈?。觀察計(jì)算機(jī)的后面，主板上只有一個(gè) 25 針并行口，是用來連接打印機(jī)的；除了這個(gè) 25 針串行口外，還有兩個(gè) 9 針串行口。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室多組同學(xué)的八臺(tái)計(jì)算機(jī)的嘗試，我們終于發(fā)現(xiàn)了問題之所在。我的匯編語言程序相對(duì)來說還是比較多的，調(diào)試起來可能費(fèi)時(shí)，所以我先在自己的計(jì)算機(jī)上對(duì)程序的語法錯(cuò)誤（ syntax error）進(jìn)行調(diào)試修改，然后又對(duì)地址覆蓋（ address is less）的錯(cuò)誤進(jìn)行修改，既對(duì)每個(gè)子程序的開始地址進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)整。我把這幾個(gè)子程序單獨(dú)切出來進(jìn)行分析，卻發(fā)現(xiàn)執(zhí)行正常，于是我推測并不是子程序本身的結(jié)構(gòu)問題。password wrong RING22:MOV R5， 20 。 密碼檢測 本部分的調(diào)試比較艱難，我是先調(diào)試一位密碼，然后再調(diào)試五位密碼。 在程序單步執(zhí)行時(shí)，我仔細(xì)觀察了每個(gè)寄存器和存儲(chǔ)器的內(nèi)容。結(jié)果很驚人，程序居然能通過密碼檢測部分。而 F9 全程執(zhí)行速度非常快，不是外部信號(hào)等待單片機(jī)的處理，而是單片機(jī)等待外部信號(hào)的輸入，當(dāng)然不會(huì)漏掉數(shù)據(jù)。open telephone CLR TR0 。7EH=0 DTMF: MOV R7， 1H 。password 5*** MOV R0， 30H 。OK， pass one LJMP AAA: DJNZ R7， CMP 。R2!=0 LCALL RING20 LJMP STOP IN1:LCALL RING20 。我是選擇了一個(gè)晚上從 23 點(diǎn)一直調(diào)試到了次日凌晨 2 點(diǎn)，在別人不使用交換機(jī)的時(shí)候調(diào)試基本完畢的。 最大的問題發(fā)生在程序內(nèi)部的信息處理部分，因?yàn)槲沂孪炔]有對(duì)信號(hào)的編解碼做規(guī)定，這樣就直接導(dǎo)致雙音頻信號(hào)解碼后輸入到單片機(jī)內(nèi)，造成跳轉(zhuǎn)指令混亂。這些擴(kuò)展都是時(shí)間問題，只要仔細(xì)的拷貝一些程序代碼就可以順利完成。 我還用不同的 MCS51 仿真機(jī)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)幾乎沒有兩臺(tái)MCS51 仿真機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是完全相同的，不是晶振的振蕩頻率不同，就是有個(gè)別管腳不能輸出數(shù)據(jù)。 首先用戶把本裝置的信號(hào)線并聯(lián)在電話線的兩端，插上電源線，打開電源開關(guān)，本裝置自動(dòng)復(fù)位，就能正常工作了。 用戶可以在一次 “通話 ”中同時(shí)控制幾個(gè)電器。 結(jié) 論 電話遙控這一課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實(shí)驗(yàn)室階段，因而距 離實(shí)際應(yīng)用，尤其是對(duì)于日常生活尚有一定的差距，并不能完全體現(xiàn)出電話遙控方式的雙工通信特點(diǎn)。 作品為突出電話遙控的信息反饋功能，并使產(chǎn)品達(dá)到非常高性價(jià)比。加上留言電路，主人不在家時(shí)客人留言。 李建忠，單片機(jī)原理及應(yīng)用，西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021 年。 沈嗣昌主編，數(shù)字設(shè)計(jì)引論，北京：高等教育出版社， 2021年。 Vinay K Ingle,John G Proakis,數(shù)字信號(hào)處理及其 MATLAB實(shí)現(xiàn)，陳懷琛，王朝英，高西全， John Wileyamp。 在整個(gè)學(xué)習(xí)、寫作論文期間，我的導(dǎo)師韓麗英老師給了我無微不至的關(guān)懷和教育。在學(xué)習(xí)過程中，我遇到了不少這樣那樣的問題， 為了完成設(shè) 計(jì)，我查閱了不少相關(guān)資料，最終完成了這篇論文。論文完成過程中，參閱了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，這里也一并向那些文獻(xiàn)的原著表示感謝！ 論文雖然完成，但我深知這只是明天征途的一個(gè)開始，學(xué)問永無止境，勤學(xué)苦干，踏實(shí)前行，這是對(duì)所有關(guān)心愛護(hù)我的人的最好的回報(bào)！ 最后在這里再次向大學(xué)四年中給予我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué)致以由衷的感謝！ 。由于本人學(xué)識(shí)十分有限，論文中一定有很多不足之處，希望老師們能夠幫助指出改正。在此，我要向她表示衷心的感謝和由衷的敬意。 MeGrawHill Book Company , 1988 1 Rabiner L R and Gold B . Theory and Application of Digital Signal Processing . PrenticeHall Inc. , 1975 13 、 Oppenheim A V and Schafer . Digital Signal Processing .Engelwood Cliffs , NJ 。 胡廣書編著，數(shù)字信號(hào)處理 ——理論、算法與實(shí)現(xiàn)，北京：清華大學(xué)出版社， 1997 年。 楊輝，張鳳言編著，大規(guī)模可編程邏輯器件與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社