【正文】 自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，第四章主要講的是數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。如果 CE 一直為低，或芯片工作在 某些操作模式，放音會(huì)忽略 EOM，繼續(xù)進(jìn)行 。數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答機(jī)的地位提升到一個(gè)全新的高度，達(dá)到了其它類型電話機(jī)難以匹敵的水 平。s wele, also was in the telephone the recent years high speed development new technical product.。數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音機(jī)由于功能多，使用方便而備受用戶的歡迎，也是電話機(jī)中近年高速發(fā)展的新型科技產(chǎn)品。 本系統(tǒng)是針對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)進(jìn)行研究的。 This system is aims at the digital memory type auto answer recording channel to conduct the research. In order to expound with the monolithic integrated circuit control sound recording method, how to records the module unit to carry on, A/D how transforms, how did the news save has conducted the research. This article in produces in the foundation which the digital memory type auto answer sound recording hardware designs, multianalysis numeral memory type auto answer recording channel software control method。 本系統(tǒng)是針對(duì)能自動(dòng)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換的數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)進(jìn)行研究的。 該系統(tǒng) 具有音質(zhì)自然、使用方便、單片存儲(chǔ)、反復(fù)錄放、低功耗、抗斷電等特點(diǎn)。 本文重點(diǎn)介紹數(shù) 字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)。電話錄音在生活辦公中已經(jīng)普及了，而且隨 著電 子技術(shù)特別是數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，磁帶錄音電話由于受到許多條件的限制，已經(jīng)逐漸被取代。從發(fā)展趨勢(shì)看今后的數(shù)字電話可以和家用電器聯(lián)系在一起，以實(shí)現(xiàn)一機(jī) 多用的功能。放音時(shí)，由地址端提供起始地址，放音持續(xù)到 EOM 標(biāo)志。美國(guó) ISD 公司 用本公司的專利 “直接模擬 存儲(chǔ)技術(shù) ”（ DAST）， 把模擬數(shù)據(jù)成功的存入半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中。 它將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中 。錄音電路是本系統(tǒng)的重點(diǎn)研究對(duì)象，在這選 用可以自動(dòng)進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換的 ISD2590 芯片，這樣可以使得錄音不失真。該器件采用 ATMEL 高密度 、 非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。 圖 31： AT89C51 引腳圖 控制電路組成及功能 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng) 的控制電路有 AT89C5 74LS244 芯片和控制開關(guān)組成。該芯片采用模擬數(shù)據(jù)直接在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的技術(shù)，不需經(jīng)過 A/D 或 D/A 轉(zhuǎn)換。 實(shí)際使用中不能全部接地，因?yàn)檫@幾個(gè)地址腳的電平狀態(tài)除了決定錄音的方式外，還決定錄音放音的是哪一段聲音，因?yàn)镮SD2590 芯片是可以分段錄音的，該芯片 最多可以將儲(chǔ)存聲音的空間劃分為 600個(gè)片斷，這里選用了 4 條地址線，從理論上來(lái)講， 4 條地址線根據(jù)電平的高低狀態(tài)不同，最多有 4 4=16 種狀態(tài)組合，即可將錄音總時(shí)間分為 16 段。這 種結(jié)構(gòu)使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加靈活，尤其對(duì)于非語(yǔ)音信號(hào)的應(yīng)用。這樣就滿足了所有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都遵循的奈奎斯特 圖 35 取樣定律。 放音時(shí)，錄入的模擬電壓在取樣時(shí)鐘的控制下順序地從存儲(chǔ)陣列 中讀出，恢復(fù)成原來(lái)的取樣波形。在多次寫入中，電子被 “泵入 ”存儲(chǔ)單元，并使存儲(chǔ)電平反饋到比較器，當(dāng)比較器的信號(hào) (也就是存儲(chǔ)單元的輸出電壓 )等于取樣保 持電平時(shí)，該存儲(chǔ)單元的編未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 程停止。采用雙列直插 28 腳封裝，雙 +5V 電源供電。節(jié)電控制（ PD） 本端拉高使芯片停止工作，進(jìn)入不耗電的省電狀態(tài)。錄音時(shí)，由地址端提供起始地址，錄音持續(xù)到 CE或 PD變高，或內(nèi)存溢出。 ISD 芯片存儲(chǔ)陣列的每一行都可以獨(dú)立尋址，每一行中均勻地布置 4個(gè) EOM定位點(diǎn)，因此芯片共有 2400 個(gè)定位點(diǎn)（ 4 600=2400）。當(dāng)這兩位全部為 1 時(shí)，地址端就作為工作模式選擇端（高電平有效）。模擬量放大器信號(hào)輸入端（ ANA IN） 本端為芯片錄音信號(hào)輸入端。由于輸入阻抗已知，頻率響應(yīng)的下限由音頻信號(hào)源和輸入耦合電容決定。 語(yǔ)音收發(fā)電路 原理是： 放音時(shí)，錄入的模擬電壓在取樣時(shí)鐘的控制下順序地從存儲(chǔ)陣列中讀出，恢復(fù)成原來(lái)的取樣波形。在多次寫入中，電子被 “泵入 ”存儲(chǔ)單元，并使存儲(chǔ)電平反饋到比較器，當(dāng)比較器的信號(hào) (也就是存儲(chǔ)單元的輸出電壓 )等于取樣保持電平時(shí)，該存儲(chǔ)單元的編程停止 。它實(shí)現(xiàn)全電子電話機(jī)所需的全部通話和線路接口功能，在發(fā)號(hào)和通話之間實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)換。 具有可信音的 DTMF 信號(hào)輸入。 圖 7： TEA1062A 引腳圖 二、工作原理 圖 39 ： R10 為限流電阻， C12 為限壓保護(hù)二極管； 13 腳 (Vcc)的電壓是通過分壓電阻 R1 從線路上得到的，為了使該腳的電壓穩(wěn)定平滑，外接了一未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 個(gè)容量較大的電解電容 C1下地。影響：使講話人心煩、聽覺疲勞；迫使講話人降低講話音量，從而影響通話質(zhì)量。當(dāng)線路上由振鈴信號(hào)時(shí)，經(jīng)隔直流電容 C2 和限流電阻R5后，信號(hào)加 LS1240的輸入端，振鈴檢測(cè)電路有交流電流通過，輸出高電平，此高電平信號(hào)使光耦，產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖到計(jì)數(shù)器。電話振鈴信號(hào)通過電容隔直、電阻限流、整流橋的整流、電阻分壓、光電耦合器和電位器共同組成振鈴信號(hào)變換電路。 CE：片選信號(hào)輸入端，低電平有效； 當(dāng) 5位均為 1時(shí)，結(jié)束 DTMF 的發(fā)送。根 據(jù)圖 3所示電路，現(xiàn)給出 AT89C51 與 HT9200A 進(jìn)行接口控制的軟件編程： MOV R1， 30H TEL： MOV A， R1 ；發(fā) 8 位電話號(hào)碼 TCALL DTMF INC R1 CJNE R1， 38H， TEL DTMF： MOV R0， 0 LA： SETB ； 準(zhǔn)備接收 CLR C RRC A MOV ， C ； 送數(shù)據(jù)到 口 LCALL D50US CLR ； 鎖存 LCALL D50US INCR0 CJNE R0， 5， LA RET 未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 23 D50US： MOV R7， 10 DD1： NOP NOP DJNZ R7， DD1 RET 工作時(shí)，首先從 89C51 內(nèi)部 RAM 的 30H～ 37H 單元取出被叫方的 8 位電話號(hào)碼，然后調(diào) OTMF 子程序并移位到 口，最后通過 下降沿鎖存。 圖 11 未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 24 圖 314 模擬摘掛機(jī)電路 根據(jù)國(guó)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)小于 300Ω，有 R鍵的電子電話機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng)小于 350 Ω。 QD1 是由 4個(gè)分立二極管組成的全波整流電路，其作用是將線路上不確定極性的電壓轉(zhuǎn)換成確定的極性，也就是說， L1 和 L2兩條線的正負(fù)極是不確定的，因?yàn)殡娫捑€在接入電話機(jī)的時(shí)候是不分正負(fù)極的 ，可隨便連接，但是在電話機(jī)內(nèi)部，就必須區(qū)分出來(lái)哪一個(gè)是正極，哪一個(gè)是負(fù)極，用全波整流電路 QD1 即可將正負(fù)給定下來(lái)，因未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 25 為無(wú)論 L1 和 L2 是如何連接的，從 QD1 出來(lái)以后，正極和負(fù)極總是固定的。 摘掛機(jī)電路是可以用繼電器來(lái)完成的 ， 現(xiàn)代自動(dòng)控制設(shè)備中，都存在一個(gè)電子 電路與電氣電路的互相連接問題，一方面要使電子電路的控制信號(hào)能夠控制電氣電路的執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)，電磁鐵，電燈等），另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電隔離，以保護(hù)電子電路和人身的安全。最早的電話機(jī)是帶有一個(gè)“手搖把”的，后來(lái)慢慢的開始出現(xiàn)了“磁路電話”、“供電電話” 、一直發(fā)展到現(xiàn)在人們廣泛使用的“自動(dòng)電話”。每個(gè)號(hào)碼都 是由兩個(gè)音頻信號(hào)組合起來(lái)的，因此叫“雙音頻”。該數(shù)據(jù)輸出端與單片機(jī)的 、 、 、 分別相連，從 —— 口單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、判斷和處理。因此單片機(jī)通過判斷該 引 腳的狀態(tài)，來(lái)確定線路上的信號(hào)音是否為有效的雙音頻撥號(hào)音。一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下，單片機(jī)應(yīng)通過程序加以識(shí)別，找出它的行列值，并求出它的鍵值，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序，實(shí)現(xiàn)該鍵功能。在這里留有 9s 的時(shí)間用來(lái)錄這段話。 當(dāng)主人出門前，預(yù)先按下此鍵等待。 流程圖如圖 45所示 。當(dāng)最后一個(gè)留言放完就直接跳轉(zhuǎn)到第一個(gè)留言。單片機(jī)響應(yīng)后，首先將通話電路與電話線接通（模擬摘機(jī)），然后將主人留言信息發(fā)給呼叫方，發(fā)送完畢后馬上準(zhǔn)備進(jìn)行錄音。9s后自動(dòng)停止。 未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 31 按鍵圖如 圖 15 所示 下 按鍵流程圖如圖 43： 2 3 4 5 6 7 8 9 0 A B C D E 圖 42 未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 （論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 32 ON/OFF 鍵流程 ON/OFF 鍵是摘掛機(jī)控制鍵 ， 它對(duì)應(yīng)的鍵值是 10H。 系統(tǒng)主流程 先掃描鍵盤（采用非編碼鍵盤），若所按鍵的鍵值小于或等于 0CH，表示要發(fā)碼，轉(zhuǎn)入發(fā)碼（ SENDCODE）程序。 8870 中幾個(gè)重要的引腳 功能介紹： 第 3 腳：負(fù)反饋輸入端，外接電阻 R2 的阻值決定了芯片對(duì)輸入信號(hào)的放大量， R2越大，負(fù)反饋月小，因此放大量也就越大，通常 R2選 100K—— 200K，最大不 要超過 470K，因?yàn)榉糯罅吭俅缶蜎]有必要了。 采用雙音頻撥號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)電話線的質(zhì)量要求比較低，且不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)號(hào)現(xiàn)象。所謂的“脈沖制式”，也就是撥號(hào)的時(shí)候電話機(jī)發(fā)出一串一串的“無(wú)電流脈沖”，比如當(dāng)撥號(hào)碼 1 的時(shí)候，發(fā)出去的是 1個(gè)“無(wú)電流脈沖”，也就是一個(gè)“斷電脈沖”，撥2的時(shí)候，發(fā)出去的是兩個(gè)連續(xù)的“無(wú)電流脈沖”?，當(dāng)撥號(hào) 0時(shí)，發(fā)出去的是10個(gè)連續(xù)的“無(wú)電流脈沖”。 在本系統(tǒng)中用繼電器設(shè)計(jì)電路要簡(jiǎn)單些，但是繼電器也有一些弱點(diǎn)，比如耗電大， 5V的繼電器吸收電流高達(dá) 30 多毫安，是 89C51 靜態(tài)電流的近3倍，體積和重量也比較大，也容易產(chǎn)生火花干擾，相對(duì)來(lái)說晶體管更好，可在這我們還是用我們比較熟悉的繼電器。 圖 12 圖 314 摘機(jī)﹑掛機(jī)工作原理是：如圖 14，首先 看圖中 TP3 這個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)是和單片未經(jīng)過 applejam 同意不的轉(zhuǎn)載 論文） 數(shù)字存儲(chǔ)式自動(dòng)應(yīng)答錄音系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 26 機(jī) 相連的，當(dāng) 為低電平時(shí)， TP3 相當(dāng)于對(duì)地短接，這樣三極管 V2 由于沒有基極偏置電壓因此不能導(dǎo)通，即 V2 的集電極沒有電流通過，相當(dāng) 于開路，由于 V2 的集電極是通過電阻 R4和 V1 基極連接的，當(dāng) V2 集電極沒有電流時(shí)， V1的基極就沒有偏置電壓和電流，因此 V1以不能導(dǎo)通，此時(shí) V1 也處于開路狀態(tài)。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，電話機(jī)將通過叉簧接上約 300 的Ω的負(fù)載，從而使整個(gè)電話線回路流過約 30 mA 的電流。 鈴流檢測(cè)電路 該 系統(tǒng)的鈴流檢測(cè)電路如圖 所示：由 C1﹑ R1﹑ D﹑ IC5﹑ R2組成，由于電容器 C 不能通過直流電壓，因此在待機(jī)狀態(tài)下收鈴電路沒有電流通過。 表 1 HT9200A 輸入組合與輸出頻率 D4 D3 D2 D1 D0 符號(hào) 輸出頻率（ HZ） 0 0 0 0 0 0 941+1633 0 0 0 0 1 1 697+1209 0 0 0 1 0 2 697+1336 0 0 0 1 1 3 697+1477 0 0 1 0 0 4 770+1209 0 0 1 0 1 5 770+1336