【文章內(nèi)容簡介】 的碼；同時，引導(dǎo)邏輯部分產(chǎn)生 StD 端高電平信號，同時使 GT 維持高電下。如果充電時間不夠長，這就是說即使被檢測信號的頻率在 DTMF 頻率范圍內(nèi)，但它的持續(xù)時間不足以滿足 DTMF 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，輸出同步脈沖保持為 0，編碼結(jié)果不輸出。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計本系統(tǒng)使用了大量的硬件電路完成部分功能模塊，其目的就是充分利用硬件電路的可靠性、穩(wěn)定性，使整體電路達(dá)到比較高的穩(wěn)定性。此電路主要包括電話線路摘機(jī)檢測和線路振鈴信號的檢測電路，語音提示電路，單片機(jī)控制,DTMF 檢測電路及電器驅(qū)動電路。 振鈴檢測電路電話線路沒有鈴流時，電話交換機(jī)提供的線路的電壓為48V～60V的直流信號。當(dāng)用戶呼叫時，電話交換機(jī)發(fā)來鈴流信號。振鈴信號頻率為25177。3 Hz，電壓峰值為90177。15 V。振鈴以5 s 為周期 (1s 送，4s 斷)。根據(jù)振鈴信號電壓比平時外線電壓高這個特點，設(shè)計鈴流音檢測電路見圖41所示。圖中 D1 為普通二極管， D3 是穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓值取80 V，鈴流檢測的工作原理是：當(dāng)線路沒有鈴流音時，穩(wěn)壓二極管 D3 處于截止?fàn)顟B(tài)， U2 不工作，從 Q1 輸出的是高電平，當(dāng)線路中有振鈴信號時， D3 被擊穿，U2 導(dǎo)通，在 Q1 輸出低電平。振鈴信號從單片機(jī)的 T0 輸入。本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 13 頁1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 29May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:R710KR133KC4 1uFQ1C5100uFU2P631D3 80VVCC業(yè)業(yè)業(yè)D112J1CON2 INPUT2INPUT1圖 41 振鈴檢測電路 模擬摘機(jī)電路模擬摘機(jī)電路的功能是當(dāng)電話振鈴到一定時間后接通電話，如果電話線路上出現(xiàn)了振鈴信號，90VPP的振鈴電壓使得光電耦合器U2輸出端按振鈴頻率導(dǎo)通和截止，單片機(jī)在每次振鈴信號結(jié)束后進(jìn)行振鈴次數(shù)計數(shù)，并將單片機(jī)振鈴次數(shù)計數(shù)器中的數(shù)據(jù)與已經(jīng)設(shè)定的振鈴摘機(jī)數(shù)據(jù)比較， U1 接通， Q Q3 導(dǎo)通，外線經(jīng)極性變換后，從 Q2 的集電極輸出，輸出信號送MT8870 的輸入端。 為高電平時，U1截止， Q Q3 也截止，此時相當(dāng)于電話掛機(jī)。系統(tǒng)在程序控制下，當(dāng)接收到6個振鈴信號時，啟動摘機(jī)電路從而實現(xiàn)模擬摘機(jī),其電路如圖42所示。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 29May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:R810KR254KU1P6311234 D2R910KR461KR3100VCCD12LEDININPUT2INPUT1Q2Q3圖 42 模擬摘機(jī)電路 語音提示電路語音提示電路是此系統(tǒng)的重要組成部分，能提供給用戶直觀的的反饋信息，為了使系統(tǒng)更加人性化，語音提示直接采用了語音芯片，將一些操作規(guī)則事先存于芯片中，本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 14 頁根據(jù)不同的DTMF信號產(chǎn)生不同的提示信息，從而來完成控制整個系統(tǒng)的目的，本系統(tǒng)采用具有SPI 結(jié)構(gòu)的ISD4004 語音芯片，ISD4004 芯片具有16 分鐘的錄音長度，錄音時，可以將每段錄音分段存儲，每段對應(yīng)一個操作地址， 來決定，放音時，只要選通對應(yīng)段的地址，就可將對應(yīng)段錄音進(jìn)行播放。89C51 單片機(jī)根據(jù)用戶發(fā)送的DTMF 信號，選擇對應(yīng)段的地址，語音信號從ISD4004 的ANDOUT端口輸出后經(jīng)放大，然后從變壓器耦合到外線，電路如圖43所示。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 31May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:3VVCCC31uFC6R3310KR410KR510KR610K R10 10KSS1 MOSI2MISO3 Vssd4NC5 NC6NC7 NC8NC9 NC10Vssa11 Vssa12ANDOUT13 AMCAP14 NC 15ANA IN 16ANA IN+17Vcca 18NC 19NC20NC 21NC 22Vssa23RAC 24INT 25XCLK26Vccd 27SCLK 28ISD4004S1ISD4004OUT 圖 43 語音提示電路 單片機(jī)控制單片機(jī)控制電路采用 AT89C51 單片機(jī)，其電路圖如圖 44 所示。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 29May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:C2530PR4210KC2430P Y112MHZS2 C2022uFGND VCC VCC RST9 (RXD)(TXD) (INT0)(INT1) (T0)(T1) (WR)(RD) XTAL218XTAL119 GND20 24 27 28PSEN29ALE/PROG 30EA 33 36 39VCC 4080C51JP1Component_1圖 44 單片機(jī)電路本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 15 頁 DTMF 檢測電路此部分是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性。DTMF 解碼方式在電話撥號系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，其突出的優(yōu)點是抗干擾能力很強(qiáng)。經(jīng)過翻閱大量的文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)使用電話專用的雙音頻解碼芯片進(jìn)行輸入雙音頻信號的解碼，是比較常用的一種方法。使用集成電路不但外圍電路簡單，而且可靠性強(qiáng)。經(jīng)過專用集成電路的解碼，信號轉(zhuǎn)換成為不同的碼制信號，可以直接被單片機(jī)讀取。一般常用的電話雙音頻解碼集成電路有 8870、8880、8888 等，經(jīng)過反復(fù)論證比較，決定使用雙音頻解碼集成片 MT8870 來完成此功能模塊。DTMF 檢測電路如圖 45 所示。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1Jun2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:IN+1 IN2GS3 VRef4INH5 PWDN6OSC17 OSC28VSS9 TOE 10Q111Q2 12Q3 13Q414STD 15EST 16ST/GT17VDD 18C26MT8870R56100KR55100KR58100KR57100K R59100K C22VCCVCCY2 PIN Q4R7910K 圖 45 DTMF 檢測電路當(dāng) MT8870 接收來自電話線的雙音多頻信號并準(zhǔn)備好輸出時，產(chǎn)生中斷信號。MT8870 的 3 腳接收來自電話機(jī)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(yùn)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 Q1 ~ Q4 連到 AT89C51 的 P1 口的 ~， CPU 經(jīng) P1 口識別 4 位代碼。電話按鍵與相應(yīng)譯碼（Q4~Q1）輸出見表 41。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(jī) AT89C51 獲取有效數(shù)據(jù)，MT8870 的 STD 有效端接 CPU 的/INT1 引腳。當(dāng) MT8870 獲取有效雙音多頻信號后，STD 電平由低變高，再反相為低，CPU 檢測后，指示 P1 口接收有效二進(jìn)制代碼。本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 16 頁而無效的雙音頻信號是不會引起 MT8870 的 STD 端變化的。DTMF 數(shù)據(jù)輸出如表 41 所示。表 41DTMF 數(shù)據(jù)輸出表低通（HZ) 高通（HZ) 數(shù)字 OE D4 D3 D2 D1697 1209 1 H L L L H697 1336 2 H L L H L697 1477 3 H L L H H770 1209 4 H L H L L770 1336 5 H L H L H770 1477 6 H L H H L852 1209 7 H L H H H852 1336 8 H H L L L852 1477 9 H H L L H941 1336 0 H H L H L941 1209 * H H L H H941 1477 H H H L L697 1633 A H H H L H770 1633 B H H H H L852 1633 C H H H H H941 1633 D H L L L L ANY L Z Z Z Z 繼電器控制電路電器控制可采用繼電器，可控硅等來控制強(qiáng)電的通與斷，為了達(dá)到電話機(jī)能控制家用電器的開關(guān)作用，此設(shè)計采用了繼電器，一共設(shè)定了 4 路繼電器開關(guān)，為了使家用電器使用不影響單片機(jī)電路的正常工作，采用光耦把繼電器驅(qū)動電路和單片機(jī)電路分隔開來，電器控制電路如圖 46 所示。本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 17 頁1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 29May2022 Sheet of File: C:\Documents and Settings\Administrator\業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)\ By:R481K12 J3CON2VCCR52390D141N4148K6VCCU10 Q12 圖 46 電器控制電路第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計基本思路軟件設(shè)計過程中采用模塊化設(shè)計方法，便于程序的閱讀、調(diào)試和改進(jìn)。程序的基本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 18 頁本流程如圖 所示。NYN YNY圖 51 系統(tǒng)軟件流程圖為提高控制系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和編程的效率性，控制系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，用 C 語言編寫，簡潔、明了。在硬件的基礎(chǔ)上，智能型電話遙控器的所有功能都是由軟件實行的，通過軟件編程可以控制電器的開關(guān)、密碼修改和語音提示等等。因此，電路的設(shè)計中，軟件編程也起到了關(guān)鍵性的作用。軟件設(shè)計包括振鈴檢測、模 掛機(jī)語音提示模擬摘機(jī)振鈴檢測操作完成否輸三次內(nèi)密碼正確否6 次正常振鈴 結(jié)束 開始功能操作本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 第 19 頁擬摘機(jī)、語音提示、密碼存儲、各功能操作等這些模塊。在圖 51 系統(tǒng)軟件流程圖中，功能操作包括了很多的功能，如圖 52 所示。 圖 52 系統(tǒng)功能圖 定時中斷子程序在軟件編程中，需要考慮到電路中斷的使用。智能型電話遙控器系統(tǒng)里用到了一個計數(shù)中斷。計數(shù)中斷是用于電話振鈴次數(shù)大于 6 次無人接聽則產(chǎn)生中斷，接通電話線路。/*計數(shù)器中斷子程序*/void Time0_Init(void) interrupt 1 { TH0=0xFF。 //重新給定初值 TL0=249。 P0=dofly_table[0]。 wuren=3。}第六章 系統(tǒng)調(diào)試 采用 proteus 仿真模擬系統(tǒng)的實物調(diào)試