【文章內(nèi)容簡介】 鈴流發(fā)送，并將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷?，完成接續(xù)。根據(jù)有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，模擬摘掛機電路設(shè)計如圖3－3所示，模擬摘掛機電路主要由一個光電耦合器開關(guān)電路控制繼電器的開關(guān)，繼電器控制接入電話線兩端的200Ω電阻。摘掛機信指令由單片機通過使TXD/，交換機響應(yīng)摘機信號，完成電話線路接通。整個電路完成自動模擬摘機過程。圖3－3模擬摘掛機電路根據(jù)設(shè)計原理，原器件選取如下：IC1是光控三極管，其中T1三極管是起對單片機控制信號的放大作用，D1是摘機指示燈，取5mm綠色發(fā)光二極管；R1是摘機指示燈限流保護電阻，取220Ω；L1是變壓器感應(yīng)變壓輸出；C1起對電話線電壓積累作用；R2是三極管限流電阻，取2kΩ；D2二極管是起繼電器反向保護的作用，取4001； 雙音頻解碼電路原理簡介：雙音多頻DTMF信號解碼電路采用MT8870芯片。MT8870的連線如圖3－4所示，它的IN+、IN腳接收來自電話機的雙音多頻脈沖信號，該雙音多頻信號先經(jīng)其內(nèi)部的撥號音濾波器，濾除撥號音信號，然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器，將雙音頻信號按高，低音頻信號分開，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)字運算后，在其數(shù)據(jù)輸出端（11~14腳）輸出相對應(yīng)的8421碼。MT8870的數(shù)據(jù)輸出端Q4~~，單片機經(jīng)P1口識別4位代碼。MT8870芯片簡介和電話按鍵與相應(yīng)譯碼（Q4~Q1）輸出見附錄C。其中，A，B，C，D 4個按鍵常被當(dāng)作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。注意，需要特別指出的是，對于“0”號碼，MT8870輸出的8421碼并非是“0000”，而是“1010”；另外，“*”，“”字號碼，MT8870輸出的8421碼分別為“1011”和“1100”。為了使單片機AT89C51獲取有效數(shù)據(jù)，MT8870的CID有效端經(jīng)施密特反相器后接AT89C51的INT0引腳。當(dāng)MT8870獲取有效雙音多頻信號后，CID電平由低變高，再反相為低，單片機檢測后，指示P1口接收有效二進制代碼。而無效的雙音頻信號（電話線路雜音、人們的語音信號等）是不會引起MT8870的CID端變化的。其中，接在電源處的電容對抗干擾有一定的作用。在實際應(yīng)用中，存在這樣一個問題：MT8870的使能控制端不允許中斷時，將使MT8870的CID端中斷關(guān)閉。其解決辦法是，將CID端接與非門的一端輸入，與非門的另一輸入端接一不定電平端P。對CID的有效控制（即中斷開放）為，EN=；EN=。本單元元器件列表：RRC1和C2共同組成整流電路，其中RR2均取17KΩ,CC2隔直電容，；RRR5是輸入平衡電阻，取100KΩ,3；IC1是雙音頻解碼芯片，選取MT8870；5；R6是輸出平衡電阻，選取470KΩ；反向器選取74LS04的一組反向器；圖3－4 DTMF解碼電路DTMF技術(shù)是一種利用聲音頻率的不同音調(diào)來傳送撥號信號以取代直接撥號脈沖的方法。DTMF是由低頻組（697Hz～941Hz）和高頻組（1209Hz～1633Hz）兩組頻率信號疊加構(gòu)成的。設(shè)v(t)為DTMF信號，vl(t)和vh(t)分別代表選自低頻組和高頻組的兩個信號，它們之間滿足關(guān)系v(t) = vl(t) + vh(t) = Asinωlt + Bsinωht。低頻組和高頻組中均僅有4個獨立的音調(diào)，這些音調(diào)的選擇是依據(jù)它們之間的諧波不相關(guān)，它們的互調(diào)制信號對主信令的影響最小。DTMF信號共有16（24）種組合，其中10種組合分別代表數(shù)字0到9，其余6種組合（、*、A、B、C、D）用做特別的信令。CCITT和我國國家標(biāo)準都規(guī)定了電話鍵盤按鍵與DTMF信號的對應(yīng)關(guān)系，如表3－5所示。表3－5 電話鍵盤按鍵與DTMF信號的對應(yīng)關(guān)系電話鍵盤按鍵高頻組(Hz)1209133614771633低頻組(Hz)697123A770456B852789C941*0DMT8870 芯片介紹：實現(xiàn)DTMF解碼的芯片是MT8870，它是MITEL公司生產(chǎn)的,為CMOS電路,DIP封裝。它具有DTMF信號分離濾波和譯碼功能，可直接與MCS51系列單片機接口。圖3－6為MT8870引腳分配圖。其引腳說明如下：IN+、IN為運放的同、反相輸OSCI入,DTMF信號輸入端；FB為運放輸出端，通過外部接入的反饋電阻可調(diào)節(jié)其內(nèi)部放大器增益；VREF為基準電壓輸出；IC為內(nèi)部連接點,應(yīng)接至VSS端；OSCI、OSCO為振蕩器輸入；EN為數(shù)據(jù)輸出控制端，當(dāng)它為高電平時允許輸出數(shù)據(jù)Q1~Q4為數(shù)據(jù)輸出端；CID為延遲控制輸出端。CI/GTO為控制輸入端/時間監(jiān)測輸出端。ECO為初始控制輸出端；VDD、VSS為正負電源。圖3－6 MT8870引腳MT8870的輸出代碼（Q8Q4Q2Q1）與電話鍵盤上按鍵的對應(yīng)關(guān)系如表3－7所示：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 信號音提示電路原理說明：為了方便本系統(tǒng)的使用，設(shè)計了信號音提示音電路如圖3－8，首先規(guī)定了信號音的規(guī)范以及其對應(yīng)含義：響1聲，頻率為500Hz：請輸入密碼；響2聲，頻率為500Hz：請輸入需要控制的電器號；響3聲，頻率為500Hz：請輸入控制開/關(guān)；響1聲，頻率為1000Hz：完成操作；響3聲，頻率為1000Hz：密碼錯誤；語音提示芯片ISD2590的最高地址位PLAYL(腳9)，PLAYE(腳10)置為高電平時，芯片即進入操作模式狀態(tài)。操作模式根據(jù)引腳A0～A7的高低電平不同組合總共分為256種不同的模式，實現(xiàn)不同的功能。為盡量節(jié)省I/O口線，采用了M1和M6相結(jié)合的方法實現(xiàn)對ISD2590操作，將所需的語音通過開始/暫停按鈕一段一段從話筒錄入芯片，只需記住各段的序號即可。ISD2590的信息檢索模式的使用方法：首先將芯片的錄放控制P/R端置高，地址位A0—A7置高，現(xiàn)在芯片即處于信息檢索模式的信息讀取狀態(tài)。要播放第N段的語音，先給PD端一高電平脈沖，使地址指針復(fù)位為0。因為所有的序號都以存儲器起始處為基準，除第一段外，只需要CE端收到10us低脈沖，即可使地址指針按A0A7尋址第N段的開始處，然后拉高SP+，在CE端加一個低脈沖即可播放第N段的語音信息，直到此段后的EOM標(biāo)志出現(xiàn)為止。由此可知準確檢索的關(guān)鍵在于正確檢測到每一段的EOM結(jié)束標(biāo)志。因為在快進狀態(tài)下，EOM脈沖的寬度只有10us左右，對于速度不高的單片機不易檢測到，此時可用外部中斷來檢測EOM標(biāo)志位。信號音從ISD2590的SP+口輸出，先經(jīng)過一組反向器進行整流、隔離，從反向器輸出的是頻率一定，時通時斷的方波，提示信號經(jīng)過隔直電容C1輸入到音頻放大集成電路LM386N1的輸入端。經(jīng)過LM386N1的放大，信號音經(jīng)耦合電容C4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。(本電路重點在于耦合變壓器T1(參看模擬摘掛機電路)的選取。因為電話線中直流電壓比較高，而且還有各種信號音，這些都會影響到語音信號加載到電話線上，因此本裝置使用一個耦合變壓器作為隔離器件。這個耦合變壓器的阻抗匹配問題是設(shè)計的難點，這種耦合變壓器分兩種，一種是輸入，一種是輸出，經(jīng)過實驗表明輸入用的耦合變壓器反饋語音性能比較好，其體積大約是10mm10mm8mm。)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。利用LM386低壓音頻功率放大器，LM386是為低壓用戶設(shè)計的功率放大器，內(nèi)部增益為20倍，在1腳和8腳接電阻和電容時，可使增益增加到200倍，用途廣泛，使用方便，外接元件數(shù)目較少，本系統(tǒng)的音頻放大電路如圖3－9所示。圖3－8信號音提示音電路原器件選?。悍聪蚱鬟x取74LS04中的一組反向器；C1的是對音頻信號起隔直耦合的作用，所以取100μF的電解電容，耐壓性能無特殊要求；ICRRRRCC3和C4共同組成音頻放大電路，IC1選取LM386N1，R1取1kΩ，R2取1kΩ，R3取20KΩ，R4取10ΩK,C2取10μF的電解電容，C3取10μF的電解電容，C4取100μF的電解電容；；圖3－9音頻放大電路 電器控制電路原理說明：本單元電路主要是由反向電路、D觸發(fā)器和繼電器等控制電路組成。電路圖如圖3－10所示。首先，單片機AT89C51從P0口的八位都用作輸出控制信號。這八位數(shù)據(jù)連接八個反向器進行整流隔離，然后連接D觸發(fā)器進行數(shù)據(jù)鎖存。每個D觸發(fā)器的輸出端都控制一路繼電器，而每一路繼電器也控制一路電器的開關(guān)。二極管指示燈串聯(lián)在開關(guān)三極管基極作為電器開關(guān)指示。這樣就可以完成單片機對多路電器的控制。設(shè)計采用控制帶有繼電器的電源插座來實現(xiàn)對家電的最終控制，諸如電飯煲、熱水器、空調(diào)之類的電器只需插上插頭，主控單片機即可通過控制插座中各繼電器來控制電器電源的通斷。該方式簡單且易于實現(xiàn)。，在本裝置中一共有八路電器可以控制，其它電器控制相同。元器件選?。悍聪蚱鬟x取兩片74LS04（每一片內(nèi)有六個反向器）中的九個反向器；繼電器開關(guān)K18選取八個JRC4100F DC5V繼電器；D觸發(fā)器IC1_8選取四片4013（每一片內(nèi)有兩個D觸發(fā)器）；三極管T1_8選取八個9013；二極管D1_8起保護作用，選取八個4001；指示燈LCD1_8選取八個紅色5mm發(fā)光二極管；指示燈限流電阻R11_R18選取八個1kΩ的電阻；三極管的限流電阻R21_R28選取八個2kΩ的電阻；本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、控制摘掛機、雙音頻信號分析處理、語音提示、密碼處理、控制電器等部分組成。每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要的，單片機AT89C51通過軟件程序才能很好的對外部的信息進行采集、分析、決策和執(zhí)行。下面就整體設(shè)計以及每個單元功能模塊分別進行說明。整體流程圖如4－1圖所示：圖4－1 整體流程圖 單片機初始化單片機的存儲系統(tǒng)的分配利用在其工作過程中起非常大的作用，所以就必須對其進行必要的初始化。程序代碼：（1）片內(nèi)RAM初始化子程序IBCLR： MOV A，R0MOV R1，ACLR AIBC1 ： MOV @R1，AINC R1DJNZ R7，IBC1RET（2）片外RAM初始化子程序EBCLR1： MOV A，ADDPLMOV DPL，AMOV A，ADDPHMOV DPH，ACLR CEBC11： MOVX @DPTR，AINC DPTRDJNZ R7，EBC11RET（3）片外RAM初始化子程序(雙字節(jié)單元)EBCLR2： MOV A，ADDPLMOV DPL，AMOV A，ADDPHMOV DPH，AMOV A，R7JZ EBC21INC R6EBC21： CLR AMOVX @DPTR，AINC DPTRDJNZ R7，EBC21DJNZ R6，EBC21RET 振鈴計數(shù)模塊本單元是通過計數(shù)器T0的外部中斷方式來計數(shù)的。程序代碼： ORG 0090HTT0： SETB 7DHRETI 語音提示模塊本功能模塊主要是產(chǎn)生信號提示音，方便不同的使用者。根據(jù)普通人耳的反應(yīng)頻率為20Hz至20KHz的范圍，而CCITT規(guī)定的電話話音信號的頻率范圍是3