【正文】 音信號經(jīng)過 C12 耦合，經(jīng)語音放大芯片 LM386 放大后，再經(jīng)過音頻耦合器送到電話線上。 由于錄音的好壞直接影響通信提示音的質(zhì)量，所以兩種模式我都測試了一下，發(fā)現(xiàn)用單端輸入模式效果要好些，最后選擇單端輸入模式。在使用芯片之前必須提前按段錄 入語音提示信息。 ISD4002120P 錄放語音長達 120 秒，有 600 個可尋址錄音段，其地址范圍為000H～ 258H。 語音提示電路設(shè)計 電話遠程控制器利用語音提示電路實現(xiàn)人機交互。另外， STD 腳接了三極管 Q4，該三極管起到取反的作用，只要保證三極管工作在截止區(qū)或飽和區(qū)就行。而無效的雙音頻信號或電話線路雜音、人的語音信號等是不會引起 MT8870 的數(shù)據(jù)解碼的。 圖 DTMF 解碼電路 原理說明：當(dāng) DTMF端輸入電話線上送來的 DTMF信號，信號經(jīng) C8 耦合 ,送到 MT8870的 IN引腳時，雙音多頻信號首先經(jīng)過前置放大，其中 R13 為反饋電阻，然后通過撥號音濾波器，將撥號音信號濾除，再將雙音頻信號按低、高音頻信號分開，通過高、低通濾波器及幅度檢測器檢測后送入譯碼電路，經(jīng)過數(shù)字運算后 ，以二進制的方式通過四條線 (Q Q Q Q4)輸出到外部共享 Bus 上。市場上常用的解碼芯片有 MT8870、 MT8880、 HT9170等等。 設(shè)計（論文）專用紙 21 圖 模擬摘掛機電路 DTMF 解碼電路設(shè)計 電話線上傳輸?shù)氖?DTMF 信號， DTMF( Double Tone Multi 一 Frequency)即雙音多頻，是一組由低頻信號和高頻信號疊加而成的組合信號。此時，程控機就會認為處于掛機狀態(tài)。當(dāng)交換機檢測到該電流后便停止鈴流發(fā)送，并將線路電壓變?yōu)?10伏左右的直流電，完成電話接通工作。 模擬摘掛 機電路設(shè)計 根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準規(guī)定：不論何種電話機，摘機狀態(tài)下直流電阻應(yīng)小于 300 歐，若是有“ R”鍵的電子電話機，摘機狀態(tài)下直流電阻應(yīng)≤ 350 歐。下圖 是波形分析圖 圖 波形分析圖 設(shè)計（論文）專用紙 20 當(dāng) C19 電容值足夠大時， 1S 的振鈴信號（頻率為 25Hz）內(nèi)， Udc 由小變大， C19充電， Uec 變大，當(dāng) UecUo(Uo 是 Uec 使光耦發(fā)射端正向?qū)ǖ淖钚‰妷?)時，光耦發(fā)射端正向?qū)ǎ?Ugf 輸出低電平，當(dāng) Udc 由大變小時， C19 放電， Uec 緩慢變小，Uec 還未來得及變小到小于 Uo， C19 就再次充電，這樣，在 1s的振鈴時間段里， Ugf始終為低電平，直到振鈴結(jié)束。至于 R19 和 R20，串聯(lián)分壓，保證電容 C19 兩端電壓不要太高 (一般耐壓值高的電容更貴一些 )，同時對光耦 PC817 限流，只要電 流在 10mA左右即可 ,所以參數(shù)也好選。 設(shè)計（論文）專用紙 19 光耦合器 PC817，以光電轉(zhuǎn)換原理傳遞信息，使高壓振鈴信號對主控電路不產(chǎn)生影響。 當(dāng)用戶被呼叫時， 電話振鈴信號通過電容 C16 隔離直流成分，經(jīng)過橋式整流，整流橋輸出端輸出約 45V 脈動直流。 15V。 振鈴檢測電路設(shè)計 通常情況下，程控交換機提供給電話線路大約 48V 的直流電壓（實測達到 50V）。 方案選擇 以設(shè)計產(chǎn)品為標(biāo)準，選擇開關(guān)電源是最合適的。 優(yōu)點：功耗小，電路效率高。最終選用市電轉(zhuǎn) 5V 直流的方法。 缺點：顯示亮度不高，程序復(fù)雜。 優(yōu)點：顯示字符多， 缺點：顯示亮度不高，一般不能顯示漢字，程序稍稍復(fù) 雜。 優(yōu)點：顯示直觀，顯示亮度高，適合顯示多個數(shù)字，程序簡單。但考慮到設(shè)計的是畢業(yè)作品，不是真正的設(shè)計產(chǎn)品，而且固態(tài)繼電器價格昂貴，設(shè)計經(jīng)費又有限，所以最終還是選擇用電磁繼電器。它是用半導(dǎo)體器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)電接點作為切換裝置的具有繼電器特性的無觸點開關(guān)器件，單相 SSR為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。由于單片機初始化時，各個 IO 輸出高電平，且單片機輸出電流不會 很大，采用方式 1 電流會稍大些，驅(qū)動能力更強，所以 設(shè)計（論文）專用紙 15 常用方式 1。 方案 1：電磁繼電器控制方案 繼電器有兩種控制方式：低電平控制和高電平控制。最后，從經(jīng)濟、性能、性價比及人性化等方面考慮，認為方案 2更加合適。 缺點：編程稍微復(fù)雜，語音生硬，電路復(fù)雜，價格昂貴。 方案 3：基于語音合成的提示音方案 合成芯片 可合成任意的中文文本， 同時 支持英文字母的合成 。 你可以錄真人發(fā)音，也可以錄語音合成的語音，語音可以帶有豐富的感情，不會生硬。通過音色及聲音次數(shù)來進行提示。 缺點：需要硬件解碼電路 方案選擇 設(shè)計（論文）專用紙 13 比較兩個方案，方案 2更容易實現(xiàn)，免去程序的復(fù)雜；而且 STC 系列單片機的資源不是很豐富，而軟件解碼占用資源多，所以方案 2更合適。 優(yōu)點：直接解碼，不需額外的硬件解碼電路 缺點：程序復(fù)雜，算法難，耗 CPU 資源 方案 2：專用硬件解碼 DTMF，雙音多頻，有對應(yīng)的硬件解碼芯片，如 MT8870、 MT8880、 HT9170 等等。 方案 1：軟件解碼 采用軟件方式進行 DTMF 解碼，首先把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號， 送給 CPU 處理。 綜合考慮，方案 3更適合。 圖 基于光耦的模擬摘掛機控制方案 優(yōu)點：同時擁有三極管控制的功耗小和繼電器控制的簡單，而且抗干擾強。 缺點：電路稍微復(fù)雜，元件參數(shù)不易確定， 控制易受干擾。 缺點：驅(qū)動繼電器電流較大，功耗稍大，繼電器價格貴。 自動摘掛機電路就是要完成單片機控制接入和斷開約 200Ω的負載。 設(shè)計（論文）專用紙 10 綜合考慮，方案 3更適合。當(dāng)沒有振鈴信號時，電話線的電壓為 48V 的直流電，而電容 C1“隔直通交”，所以整流橋輸出電壓接近 0V， PULSE_OUT端電壓接近 0V；當(dāng)振鈴信號來到時，振鈴信號通過電容 C耦合，經(jīng)過二極管 D1～ D4整流成為脈動直流電壓，通過 R C2 充電，同時 R R2 起到限流作用，當(dāng)脈動直流電壓變小時，又會通過 R C2放電，使光耦仍處于導(dǎo)通，直至振鈴信號斷，因此，每振鈴 1S,PULSE_OUT 端只有一個脈沖，程序計數(shù)會簡單很多。控制 C 的大小，可以使來一次振鈴，僅僅產(chǎn)生一次中斷，簡化程序。 優(yōu)點：有光耦隔離，抗干擾強 缺點：用到高壓穩(wěn)壓二極管，平常幾乎用不到，元件不易得到，振鈴計數(shù)程 序處理稍微復(fù)雜些。 根據(jù)振鈴信號電壓比較高的特點，單片機是無法處理如此高的電壓信號的，所以需要降壓，另外，振鈴信號發(fā)送 1s，頻率為 25Hz，如果接單片機外部中斷或計數(shù)器，很明顯會產(chǎn)生多次中斷，如果可以做一個電路，送 1s時只產(chǎn)生一次中斷或只計 1次數(shù)，程序處理就會簡單些。振鈴信號為 25177。接口電路為核心處理器和電話外線的中間橋梁，核心處理器為控制器的核心。電路實現(xiàn)方式為微處理器作為核心，輔助以各個外圍接口電路。 通過對各項功能的實現(xiàn)分析，用純硬件是難以實現(xiàn)的，即使實現(xiàn)了，用到的數(shù)字芯片也是很多很多的，電路復(fù)雜，維修不便，制作成本高；如果改用 微處理器作為核心，輔助以各個外圍接口電路，微處理器只需簡單的控制或讀取外圍接口電路的控制腳，而外圍接口電路完成微處理器與各個接口的連接、控制。自動摘掛機要完成電路自動摘機和掛機，在與電話網(wǎng)接口相連的部分一定是硬件電路，該硬件電路將作為軟件與電話網(wǎng)的中間橋梁。 通過對以上 4點基本的要求分析，需要完成以下幾項功能： 振鈴檢測與計數(shù) 自動摘掛機 密碼校驗 語音提示 DTMF 解碼 家用電器控制 另外可以添加額外的功能： 密碼修改 密碼存儲 密碼重置 電器開機、停機狀態(tài)查詢 對以上 10 項功能進行分析，結(jié)合實際情況對上述功能實現(xiàn)作出軟件或硬件上的分工分析，具體如下： 理論上，交換機所發(fā)出的各種信號音都是可以通過軟件編程而識別的，如 DTMF解碼，通過單片機對信號音進行捕捉，得到信號音中的雙音頻率，從而完成解碼。當(dāng)然， 在語音提示完畢后，若在給定的時間內(nèi)無操作，該系統(tǒng)會自動掛機，節(jié)約通信資源。利用電話遙控，可以完成對家用電器的開機、停機控制，能反饋家用電器的工作狀態(tài)，能反饋家里的溫濕度、煤氣是否泄漏、是否有外人闖入家 里等等信息，功能可以不斷擴展、完善。 基于現(xiàn)有的資源，電話遙控與常規(guī)的遙控方式相比 ,顯示出一定的優(yōu)越性?？茖W(xué)的進步給人們帶來了極大的方便和享 受，不僅僅是通訊設(shè)備層出不窮，現(xiàn)代家用電器設(shè)備也是與日俱增。 自從貝爾發(fā)明電話以來，已有 100多年的歷史。當(dāng)達到指定的振鈴次數(shù)，系統(tǒng)會自動模擬摘機，之后 通過不同的人性化語音提示，提示不同的操作以及受控對象的狀態(tài)，操作者根據(jù)自己的需求 實行控制，此外，該系統(tǒng)還提供密碼修改、重置功能。通過對電話網(wǎng)、 DTMF 信號、語音提示、電器控制等的研究，實現(xiàn)了利用個人終端通信設(shè)備，對家用電器實施遠程控制。 關(guān)鍵詞： 有線電話；遠程控制； DTMF；語音提示 設(shè)計（論文）專用紙 2 Abstract This design is a rice cooker control system which is based on STC89C52RC as the the research of the telephone work, DTMF signals, voice prompt, electric control and so on , this design realize that using personal munications terminal equipment, we can realize the remote control of household reaches the specified number of ringing, the system will automatically simulate offhook, then through the different human voice prompt, suggest different operations as well as the state of the controlled object,the operator control according to individual needs. moreover, the system also provides the function of the password modification, the password reset .On the security front, only can input the correct password to control home appliances, this ensure the system is safe and addition, the most important is that after the voice prompt, if no operation in a given period of time, the system will automatically hang up to save resources for munication. Keywords: wire telephone； remote control； DTMF； voice prompt 設(shè)計（論文）專用紙 3 前言 時值信息時代，科學(xué)的進步和社會的飛速發(fā)展，推動了人類文明的進步。 電話網(wǎng)的發(fā)展，得益于科學(xué)的進步。從此，家用電器步入智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展道路，利用現(xiàn)有