【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成，起整流作用；圖31 振鈴檢測(cè)電路 模擬摘掛機(jī)電路設(shè)計(jì)主要思路：國家對(duì)電話機(jī)的摘機(jī)有著明確的標(biāo)準(zhǔn)：不管是什么電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻都應(yīng)該≤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≤5μA。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，通過叉簧為電話機(jī)接上約200Ω的負(fù)載，以使得電話線回路流過大約30mA的電流。當(dāng)交換機(jī)檢測(cè)到該30mA電流后就會(huì)停止發(fā)送鈴流，并將線路電壓變?yōu)?12V的直流電壓，完成接續(xù)【4】。根據(jù)有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，模擬摘掛機(jī)電路設(shè)計(jì)如圖3－2所示，模擬摘掛機(jī)電路主要由一個(gè)光電耦合器開關(guān)電路控制繼電器的開關(guān)，繼電器串聯(lián)一個(gè)200Ω電阻，并接入電話線兩端。當(dāng)對(duì)振鈴技術(shù)滿4次時(shí)，使得三極管基極電壓改變，從而導(dǎo)通三極管，此時(shí)，繼電器兩端加上5V電壓，繼電器導(dǎo)通，200Ω電阻并聯(lián)在電話機(jī)兩端，使得回路電流變大，完成電話線路的接通，整個(gè)電路實(shí)現(xiàn)了模擬摘機(jī)，其中D2二極管起反向保護(hù)的作用，在繼電器斷開的時(shí)候不會(huì)被反向電流燒壞。LED7為摘機(jī)指示燈。本單元元器件列表：R5是摘機(jī)指示燈限流保護(hù)電阻，取200Ω，LED7是摘機(jī)指示燈，取5mm綠色發(fā)光二極管；R7是三極管限流電阻，取1kΩ；D2二極管是起繼電器反向保護(hù)的作用，取4001；J1是繼電器控制開關(guān)，取JRC 4001F(DC5V)；R6是摘機(jī)電阻，取200Ω；PNP三極管取2N3906；圖32 模擬摘掛機(jī)電路 雙音解碼電路利用聲音頻率的不同音調(diào)來傳送按鍵信號(hào)以取代直接撥號(hào)脈沖的方法叫做DTMF技術(shù)。DTMF由兩組頻率信號(hào)疊加構(gòu)成：低頻組（697Hz～941Hz）和高頻組（1209Hz～1633Hz）。設(shè)v(t)為DTMF信號(hào)，vl(t)和vh(t)分別代表選自低頻組和高頻組的兩個(gè)信號(hào)，它們之間的關(guān)系滿足v(t) = vl(t) + vh(t) = Asinωlt + Bsinωht。低頻組和高頻組中都有并且只有4個(gè)獨(dú)立的音調(diào)，這4個(gè)音調(diào)是依據(jù)它們之間的諧波不相關(guān)來選擇的，它們的互調(diào)制信號(hào)對(duì)主信令的影響最小。DTMF信號(hào)共有16（24）種組合，其中6種組合（、*、A、B、C、D）用做特別的信令，剩余10種組合則分別代表數(shù)字0到9。電話鍵盤按鍵與DTMF信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系在CCITT和我國國家標(biāo)準(zhǔn)中都有明確規(guī)定，如表3－1所示。表3－1 電話鍵盤按鍵與DTMF信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系電話鍵盤按鍵高頻組(Hz)1209133614771633低頻組(Hz)697123A770456B852789C941*0D解碼電路是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性只有在解碼電路可靠的情況下，用戶輸入的控制指令才能被單片機(jī)識(shí)別并完成相關(guān)控制。在翻閱了大量的文獻(xiàn)資料后，發(fā)現(xiàn)比較經(jīng)常使用的一種解碼方法是采用電話專用的雙音頻解碼芯片完成輸入雙音頻信號(hào)的解碼。通過專門使用的集成電路的解碼以后（使用集成電路不但可靠性強(qiáng)，而且外圍電路簡(jiǎn)單），信號(hào)即可轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的碼制信號(hào)，這樣，單片機(jī)就可以直接讀取。普遍使用的電話雙音頻解碼芯片有MT888MT8880、MT8870等，在反復(fù)的論證比較以后，最后決定采用雙音頻解碼集成芯片MT8870來完成此功能模塊。如圖33是MT8870 音調(diào)譯碼器（Tone Decoder），它由MITEL 公司開發(fā)生產(chǎn)，是一顆常用復(fù)頻譯碼IC，圖中是一個(gè)完整的DTMF 接收器，這個(gè)電路可以準(zhǔn)確的接收DTMF 信號(hào)。它接收了DTMF 信號(hào)之后，內(nèi)部將信號(hào)分成高頻帶和低頻帶，并把分析后的信號(hào)送至數(shù)字譯碼器，然后將信號(hào)輸?shù)綌?shù)字譯碼器中，以解出按鍵值，接下來將解出的按鍵值通過四條線(QQQQ4)以二進(jìn)制的方式輸出到外部共享Bus 上，其MT8870 接腳說明如表31，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖33。需要注意的是，當(dāng)MT8870芯片 解出一個(gè)按鍵值并輸出到外部時(shí)，它的CID接腳會(huì)從低態(tài)升為高態(tài)，經(jīng)過一段時(shí)間以后再降為低態(tài)，因此，我們可以利用CID腳電平變化的特點(diǎn)，當(dāng)偵測(cè)到此腳有訊號(hào)時(shí)便馬上將Q1Q4 接腳所產(chǎn)生的值讀入CPU，然后進(jìn)行控制【5】。圖33 MT8870音調(diào)譯碼器MT8870的輸出代碼（Q8Q4Q2Q1）與電話鍵盤上按鍵的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表32所示：表32 MT8870輸出代碼與鍵盤對(duì)應(yīng)關(guān)系按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼按鍵輸出代碼Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q1Q8Q4Q2Q110 0 0 150 1 0 191 0 0 1A1 1 0 120 0 1 060 1 1 001 0 1 0B1 1 1 030 0 1 170 1 1 11 0 1 1C1 1 1 140 1 0 081 0 0 0＃1 1 0 0D0 0 0 0用戶在遠(yuǎn)端按鍵以后，系統(tǒng)接收到的DTMF信號(hào)將經(jīng)過耦合電容隔直、濾波，此后MT8870會(huì)接收并對(duì)其進(jìn)行硬件譯碼，輸出的四位二進(jìn)制數(shù)據(jù)通過Q1/Q2/Q3/～， MT8870接收到有效的DTMF信號(hào)，在解出正確的BCD數(shù)據(jù)以后，CID端會(huì)升為高電平，CPU收到此信號(hào)后即可取走數(shù)據(jù)。CPU把P1口數(shù)據(jù)讀入，然后屏蔽掉高四位，并把讀入的數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部寄存器R7單元中，之后對(duì)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，從而得到遠(yuǎn)程用戶輸入的命令【6】。原理簡(jiǎn)介：電路采用MT8870芯片作為雙音多頻DTMF信號(hào)解碼芯片。MT8870的連線如圖3－4所示，其中，接在電源處的電容的作用是抗干擾。在MT8870的實(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)，將關(guān)閉MT8870的CID端中斷。有效的解決方法是，把CID端接入非門的一端輸入，非門的另一輸入端則接到不定電平端P即可。對(duì)CID的有效控制（即中斷開放）為，EN=；EN=。把IN+與Vref相連，通過IN管腳接收電話機(jī)發(fā)送過來的雙音多頻脈沖信號(hào)，雙音多頻信號(hào)先經(jīng)過內(nèi)部的撥號(hào)新濾波器，在濾除了撥號(hào)音信號(hào)后，經(jīng)過前置放大電路的放大處理以后送入到雙音頻濾波器中，先把雙音頻信號(hào)按低音頻信號(hào)、高音頻信號(hào)分開，然后再經(jīng)幅度檢測(cè)器、高低群濾波器送至譯碼電路輸出，經(jīng)過一些列的數(shù)學(xué)運(yùn)算后，把解碼后相對(duì)應(yīng)的8421碼通過輸出端（11~14腳）輸出數(shù)據(jù)。MT8870芯片的輸出數(shù)據(jù)端Q1~~，~，所以解碼芯片輸出的4位代碼有效并且能被單片機(jī)識(shí)別。MT8870輸出代碼與鍵盤對(duì)應(yīng)關(guān)系如表32，其中，A，B，C，D 4個(gè)按鍵常被當(dāng)作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。需要特別注意的是，對(duì)于“0”號(hào)碼，MT8870輸出的8421碼是“1010”，而并非是“0000”；另外，按鍵“”、“*”，在MT8870中輸出的8421碼分別為“1100”和“1011”。MT8870的CID有效端經(jīng)施密特反相器后接AT89S51的INT0引腳，以確保單片機(jī)AT89S51可以獲取有效的數(shù)據(jù)。當(dāng)MT8870獲取有效雙音多頻信號(hào)后，CID引腳的電平由低變高，再反相為低，INT0引腳檢測(cè)到以后，啟動(dòng)外部中斷，指示P1口接收有效二進(jìn)制代碼。而電話線路雜音、人們的語音信號(hào)等無效的雙音頻信號(hào)是不會(huì)引起MT8870的CID端變化的。本單元元器件列表：IC1是雙音頻解碼芯片，選取MT8870；變壓器選擇1:1音頻變壓器R10和C6組成濾波電路，R10和R9組成放大電路，其中電容CR9取220KΩ，R10取33KΩ；；；R8是輸出平衡電阻，選取100KΩ；反向器選取74LS04的一組反向器； 圖34 雙音多頻解碼電路電源:單片機(jī)使用的電源是+5V電源，其中正極接Vcc(40引腳)，負(fù)極(地)接GND(20引腳)。振蕩電路:一般采用外接晶振的方法為時(shí)序電路單片機(jī)提供脈沖信號(hào)，使得單片機(jī)能夠正常工作。外接晶振接入XTALI、XTALZ(119腳)。有三點(diǎn)問題需要說明: (1)兩個(gè)瓷片電容C2和C3在20至3OuF，與石英振蕩器Xl組成時(shí)鐘電路，為單片機(jī)提供一個(gè)頻率為12M的穩(wěn)定時(shí)鐘；(2)晶振頻率可以選用12MHz、11MHz、6MHz，在本設(shè)計(jì)中采用了12MHz的金屬外殼石英晶體振蕩器；(3)起振后第18個(gè)引腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)約為3V的正弦波。復(fù)位電路:任何單片機(jī)都需要有個(gè)復(fù)位的過程，然后才能正常工作，復(fù)位需要兩個(gè)機(jī)器周期(約5ms)的時(shí)間。復(fù)位電路如圖35(圖中電容C1的兩端并聯(lián)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位)。圖中電阻和電容Cl組成按鍵復(fù)位電路，在