【文章內(nèi)容簡介】 語音和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、自動控制通訊設(shè)備、電話語音設(shè)備等多種場合。 （2）PH8810 芯片引腳功能說明參見文獻(xiàn)[9]。（3）PH8810 電氣指標(biāo)：① 模塊工作電流：≤1mA（+5V 電壓）② 撥號指標(biāo)：低頻群 69770、85941Hz . 高頻群 1201331477 Hz 單一頻率誤差：≤％ （4）模塊應(yīng)用說明如下圖 32 所示 [9]。 圖 42 模塊應(yīng)用圖 模塊應(yīng)用圖使用說明：1） 電話接口模塊的 32 腳接電源地；2） 140 腳必須同時連接到電源+5V；3） 3 腳連接電話線；4） 7 腳接一 ，用于檢測振鈴信號；5） 38 腳斷線檢測連接到 CPU 用于電話線斷線檢測；6） 4 腳是摘、掛機(jī)控制端。CPU 可以通過設(shè)置高低電平，實(shí)現(xiàn)摘掛機(jī)功能（高電平機(jī)，低電平掛機(jī)）；7） 從電話線上輸出的語音信號或者 DTMF 信號一般可以從 2831 端輸出。輸入到電話線上語音信號在電平幅度較大時也可以從 2831 端輸入，電平信號較小時可以從帶有自動增益控制的 1013 腳的任意一腳輸入到電話線上。 VCC 2 3 4 7 38 9 GND 3335 2831 1013 32橋堆140電子開關(guān)掉線檢測自動增益調(diào)節(jié)電路I/O 輸入口I/O輸出口9200 發(fā)9170收電容電話線語音電路DTMF 輸入音頻輸入CPU振鈴電路TESTDTMF 輸出 8 8) 9 腳 RING 為振鈴檢測端，在振鈴期間，該端口嚴(yán)格按照程控機(jī)振鈴信號音標(biāo)準(zhǔn)輸出 25 個脈沖/秒，間隔 4 秒再次輸出 25 個脈沖/秒。 當(dāng)一振鈴信號到來時，振鈴檢測電路檢測到振鈴信號輸出一低電平到單片機(jī)，此時單片機(jī)可以控制電話的摘掛機(jī)。9） PH8810 模塊不具備電話線忙音識別功能。電話線忙音是在被叫掛機(jī)之后或者被叫占線，程控交換機(jī)發(fā)出的信號音?；剽徱艉兔σ?、線路錯誤音等電話進(jìn)程音是載波為周期為 ，占空比為 50%的 450Hz 音頻的信號，各種信號的不同只是調(diào)制的周期、占空比不同；所在這些信號的檢測主要是檢測 450Hz 信號的周期與占空比。在本系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)定報警時先后兩次撥打報警號碼，避免了對方忙線打不通的情況。 電話接口電路的設(shè)計電話接口電路應(yīng)用于本設(shè)計，具體劃分為：振鈴檢測電路，模擬摘機(jī)、掛機(jī)電路，DTMF 音頻解碼收發(fā)電路等等，以下將詳細(xì)介紹各功能具體內(nèi)容：（1）DTMF 接收電路 PH8810 芯片中集成的 HT9170 是一個具有數(shù)字解碼和濾波功能的雙音多頻（DTMF）信號接收器。HT9170 系列都利用數(shù)字計數(shù)的方法對 16 種 DTMF 輸入進(jìn)行解碼，并產(chǎn)生 4bit 的代碼輸出。 HT9170 通過三次濾波和兩次數(shù)字解碼電路將 DTMF 信號輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸出。它有一個內(nèi)置的放大電路對輸入信號進(jìn)行調(diào)整。其預(yù)置濾波電路可將 350Hz~400Hz 的信號濾掉，再通過低通濾波電路和高通濾波電路將信號分解成低頻信號和高頻信號。 本系統(tǒng)設(shè)計中，DV 接反相器后與單片機(jī)的 相接， 接反相器后與 OE 相接，、 分別與 D0、DDD3 連接并行通信。當(dāng) HT9170 接收到有效的 DTMF 信號時，其 DV 引腳被置為高電平，經(jīng)反相器反相后為低電平觸發(fā)外部中斷INT0，并且把 DTMF 信號被送至內(nèi)部電路進(jìn)行解碼。單片機(jī)處理中斷，置 低電平，經(jīng)反向后將 OE 引腳置為高電平，D0~D3 引腳就會產(chǎn)生解碼輸出， D0~D3 上的數(shù)據(jù)將保持到下一個有效 DTMF 信號輸入。參見時序圖圖 33 和表 33[10]。圖 33 接收 DTMF 時序圖表 33 時序圖參數(shù)說明符號 參數(shù)說明 最小 典型值 最大 單位 9 tPDV 前一個數(shù)據(jù)消失到后一個數(shù)據(jù)產(chǎn)生 DV 的時間― 12 ― μstDOV 重建輸出數(shù)據(jù)時間 D0 到 DV ― ― μstDDO 失效延時 OE 到 DO ― 300 ― nstEDO 使能延時 OE 到 DO ― 50 60 ns 注：DO＝D0～D3，詳細(xì)見下表 3－4。從上表 33 可知道，PH8810 號碼轉(zhuǎn)換的延時約為 12μs，也即在遠(yuǎn)程控制時號碼輸入間隔時間要大于 12μs，而實(shí)際中輸入電話的號碼的時間間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其值，所以不用擔(dān)心因時延而丟失下一位 DTMF 數(shù)據(jù)。（2）DTMF 發(fā)送電路PH8810 芯片中集成的 HT9200A 是專為與 MCU 接口所設(shè)計，在 MCU 的控制下可從DTMF 引腳發(fā)出 16 個雙音頻及 8 個單音頻。DTMF 數(shù)據(jù)輸出按照國家規(guī)定的 DTMF 信號的標(biāo)準(zhǔn)。如表 3－4 所示。注意號碼 0 是轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼 01010。表 34 HT9200A 輸入組合與輸出頻率D4 D3 D2 D1 D0 符號 輸出頻率0 0 0 0 1 1 697+12090 0 0 1 0 2 697+13360 0 0 1 1 3 697+14770 0 1 0 0 4 770+12090 0 1 0 1 5 770+13360 0 1 1 0 6 770+14770 0 1 1 1 7 852+12090 1 0 0 0 8 852+13360 1 0 0 1 9 852+14770 1 0 1 0 0 941+13360 1 0 1 1 * 941+12090 1 1 0 0 941+14770 1 1 0 1 A 697+16330 1 1 1 0 B 770+16330 1 1 1 1 C 852+16331 1 1 1 1 DTMF 結(jié)束 －HT9200A 只能工作在串行模式下，由 DATA 引腳輸入串行模式數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是一個5bit 的代碼用來控制不同的 DTMF 信號輸出。這 5 位代碼按照 DO 到 D4 的順序來傳，并該數(shù)據(jù)要在 CLK 引腳下降沿到來之前放到輸出鎖存中。如時序圖圖 34 所示 [11]。 10 本系統(tǒng)中，AT89S52 單片機(jī)的 與 CE 連接產(chǎn)生低電平的片選信號； 與 CLK連接，用于產(chǎn)生串行同步時鐘信號； 與 DATA 相連用于輸出串行數(shù)據(jù)。當(dāng) CE 為低電平時，選中 HT9200A 芯片，延時 10mS 以使其起振，并在 CLK 的下降沿將串行口DATA 上的數(shù)據(jù)按照 DO 到 D4 的順序鎖存，數(shù)據(jù)鎖存后把 CLK 恢復(fù)高電平，CLK 電平如此高低重復(fù)變化。CLR 的最大頻率為 500K，一般取 100K，本系統(tǒng)設(shè)置 CLK 高電平持續(xù) 5uS,低電平也為 5uS，一個周期為 10uS，保證 CLR 的頻率在 100K 左右。圖 34 HT9200A 發(fā)送 DTMF 時序圖根據(jù)國家電信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電話機(jī)發(fā)號時，有效的雙音多頻信號持續(xù)時間應(yīng)不小于 50 mS，相鄰的兩組雙音多頻信號的時間間隔應(yīng)不小于 50 mS[12]，本系統(tǒng)設(shè)置信號持續(xù)時間為 60 mS，兩位號碼間隔時間也為 60mS，符合標(biāo)準(zhǔn)。 （3）振鈴檢測電路。電話外線在平時的實(shí)際電壓為直流 50V 左右，而振鈴來時會有正負(fù) 25V 的交流電壓疊加在外線上，疊加后的電壓許多資料的的說法都不同，實(shí)際測得65V 左右。檢測振鈴的電路是用高壓電容來進(jìn)行隔直，經(jīng)濾波整形后輸出 25HZ 的脈沖信號；振鈴以 5 秒為周期，即 1 秒送，4 秒斷 [13]。PH8810 中自帶了振鈴檢測電路，當(dāng)檢測到振鈴時，RING 端口會置低電平，無振鈴時為高電平，本設(shè)計中 RING 端與單片機(jī)的T0 口相連，電路完成了一次振鈴檢測，將檢測到的信號交給單片機(jī)。按原理上來說，當(dāng)有來電時，RING 端輸出的是一個方波信號，每來鈴一次就低電平觸發(fā) T0 計數(shù)器計數(shù)加1，這樣就可以設(shè)定一定值的響鈴次數(shù)后才發(fā)生溢出中斷，但是在實(shí)際調(diào)試中不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)方波信號觸發(fā)計數(shù)響鈴次數(shù)的功能，經(jīng)對 T0 口的檢測，發(fā)現(xiàn)是 RING 端輸出的方波波形信號不標(biāo)準(zhǔn)所致，后來本人把響鈴次數(shù)檢測用另外的方法實(shí)現(xiàn)：當(dāng)有來電觸發(fā) T0 中斷，經(jīng)過一段預(yù)設(shè)定的延時時間（約 6 次響鈴）后把 TF0 清零，再經(jīng)過 秒（實(shí)際測算得響鈴間隔的時間約為 4 秒）后重新檢測 TF0 位是否為 1，假如在這 秒時間里來電沒有掛斷，則 TF0 位為 1，處理下面的中斷程序發(fā)出模擬摘機(jī)的信號；假如不為 1，則說明來電在第七響前就掛斷了，單片機(jī)不處理下面的中斷程序直接跳轉(zhuǎn)返回。 （4）模擬摘機(jī)、掛機(jī)電路。根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不論任何電話機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的 11 直流電阻應(yīng)小于或等于 300 歐姆，電話線的電壓為直流十幾伏。在掛機(jī)狀態(tài)下，電話線電壓恢復(fù)直流 50V 左右，其漏電流小于或等于 5 μA 。PH8810 芯片中集成了模擬摘機(jī)、掛機(jī)的電路，摘、掛機(jī)開關(guān)端口 SW，此端口為主通道通斷控制端（高電平導(dǎo)通，低電平斷開） ，單片機(jī) 口與反相器連接后連接 SW 口。綜上所述，PH8810 芯片在本設(shè)計中的連接關(guān)系：3 腳跟電話線連接；9 腳 RING與 （T0 口）連接；當(dāng)有振鈴信號時，9 腳 RING 端產(chǎn)生 25HZ 的脈沖，觸發(fā)主控單片機(jī) T0 計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)滿溢出，單片機(jī)響應(yīng)中斷，置 口低電平，經(jīng)反相后為高電平到 PH8810 的 9 端口（SW）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)摘機(jī)。摘機(jī)后，接收電話線路的 DTMF 信號時，PH8810 芯片的 DV 端置高電平，經(jīng)反向后為低電平觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷 INT0，單片機(jī)響應(yīng)中斷置 端為低電平輸出，通過反相器置芯片 OE 端為高電平，延時 6mS 以上后可以讀取 P1 口低四位的數(shù)據(jù)，完成 DTMF 的接收。報警系統(tǒng)方面，PH8810 的 15 腳 CE與單片機(jī) 腳相連； 與 CLK 連接，用于產(chǎn)生串行同步時鐘信號； 與 DATA相連用于輸出串行數(shù)據(jù)。當(dāng)報警信號來臨時，觸發(fā)外部中斷 INT1 或內(nèi)部中斷 T1，置 CE 為低電平選通發(fā)送 DTMF 芯片 HT9200A，并在 CLK 的下降沿將時串行口 DATA 上的數(shù)據(jù)鎖存并發(fā)出 DTMF 撥號信號，撥打報警電話，從而實(shí)現(xiàn)報警功能。本系統(tǒng)選取外部中斷 INT1 和內(nèi)部中斷 T1 為報警信號觸發(fā)端口，主要目的是為了適配輸出不同信號（低電平或脈沖信號）的探測傳感器。連接原理圖如圖 35 所示。 12 11223344D DC CB BA ATitleNumber RevisionSizeA4Date: 202268 Sheet of File: D:\Program Files\..\ Drawn By:12代代代代JC1PH8810代代代代EA/VPP31XTAL119 XTAL218RST9(RD)17 (WR)16(INT0)12 (INT1)13(T0)14 (T1)15(T2)1 (T2EX)2 (MOSI)6(MISO)7 (SCK)8(AD0) 39(AD1) 38(AD2) 37(AD3) 36(AD4) 35(AD5) 34(AD6) 33(AD7) 32(A8) 21(A9) 22(A10) 23(A11) 24(A12) 25(A13) 26(A14) 27(A15) 28PSEN 29ALE/PROG30(TXD) 11(RXD) 10GND20VCC 40U2AT89S52GND1 PHONEA2PHONEB3 SW4NC5 NC6JC7 VCC8RING9 OUT410OUT311 OUT212OUT113 NC14CE15 DATA16CLK17 VCC18D319 DV20 OE 21D0 22D123D2 24NC 25NC26NC 27IN1 28IN229IN3 30IN4 31GND32TEST 33TEST 34TEST35NC 36NC 37DXC38NC 39VCC 40PH8810U1VCC3 4N3BSN74HC04N1 2N2ASN74HC04N56 N1CSN74HC04N 8 9N4DSN74HC04NVCCC230PC3030P Y112MHz+C110uR110KVCCVCCS20S2 S1S3S4S5S6S7DS5LED5