【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩 器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則 在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至 內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 芯片擦除 ： 整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE 管腳處于低電平 10ms 來(lái)完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“ 1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。 此外， AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下， CPU 停止工作。但 RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在掉電模式下， 保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 圖 2－ 3 AT89C51 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 曹智超：電話遠(yuǎn)程遙控裝置的設(shè)計(jì) 10 硬件模塊 本 設(shè)計(jì) 使用了大量的硬件電路 來(lái) 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，采用硬件電路實(shí)現(xiàn)部分功能，而且使用了大量的抗干擾元器件，例如：光耦合器，去耦電容等，提高系統(tǒng)的看干擾能力，從而是整個(gè)系統(tǒng)的性能更可靠。 模擬摘 掛 機(jī)電路 因?yàn)槌炭仉娫捊粨Q機(jī)對(duì)電話摘機(jī)的響應(yīng)是電話線回路電流突然變大為約 30mA的電流，交換機(jī)檢測(cè)到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，電話機(jī)通過(guò)叉簧接上約 200Ω的負(fù)載，使整個(gè)電話線回路流過(guò)約 30mA 的電流。交換機(jī)檢測(cè)到該電流后便停止鈴流發(fā)送，并將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷鳎瓿山永m(xù)。 自動(dòng)摘掛機(jī)電路可以通過(guò)單片機(jī)控制一個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)，繼電器的控制端連接一個(gè)大約 200Ω的電阻接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。 振鈴檢測(cè)電路 當(dāng)用戶被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)來(lái)鈴流信號(hào)。振鈴為 （ 25177。 3） 伏 （ 450177。 25） HZ 的正弦波，諧鈴失真不大于 10%，電壓有效值 （ 90177。 15） V。振鈴以 5秒為周期，即 1秒送， 4秒斷。根據(jù)振鈴信號(hào)電壓比較高的特點(diǎn)，可以先使用高壓穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光電耦合器。經(jīng)過(guò)光電耦合器的隔離轉(zhuǎn)換，從光電耦合器輸出的波形是時(shí)通時(shí)斷的正弦波，經(jīng)過(guò) RC 回路進(jìn)行濾波輸出很標(biāo)準(zhǔn)的方波。方波信號(hào)就可以直接輸出至單片機(jī)的中斷計(jì)數(shù)器輸入口，完成整個(gè)振鈴音檢測(cè)和計(jì)數(shù)的過(guò)程。 控制部分電路 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，電路不是很復(fù)雜，只是通過(guò)單片機(jī)控制多路繼電器的開(kāi)關(guān)即可，常用的電路已經(jīng)很成熟可以直接應(yīng)用。 雙音解碼電路 此部分是整個(gè)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。經(jīng)過(guò)翻閱大量的文獻(xiàn)資料，發(fā)現(xiàn)使用電話專用的雙音頻編解碼芯片進(jìn)行輸入雙音頻信號(hào)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(jiǎn)單，而且可靠性強(qiáng)。經(jīng)過(guò)專用集成電路的解碼，信號(hào)轉(zhuǎn)換成為不同的碼制信號(hào)，可以直接被單片機(jī)讀取。 一般常用的電話雙音頻編解碼集成電路有 MT8870、 MT8880、 MT8888 等， MT8870 主要用于程控交換機(jī)、遙控、無(wú)線通信以及廣播系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn) DTMF 信號(hào)的分享濾波和譯碼功能，輸出相應(yīng) 16 種頻率組合的四位并行二 進(jìn)制碼。 MT8870 具有華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 撥號(hào)音抑制和模擬信號(hào)輸入可調(diào)功能， 經(jīng)過(guò)反復(fù)論證比較，決定采用雙音頻解碼集成片 MT8870 來(lái)完成此功能模塊。 遠(yuǎn)程用戶通過(guò)電話按鍵發(fā)送的 DTMF 信號(hào)，經(jīng)耦合電容的隔直、濾波后，由MT8870 接收并進(jìn)行硬件譯碼，輸出的四位二進(jìn)制數(shù)據(jù)直接與 AT89C51 單片機(jī)的 P～ 口連接， MT8870 接收到有效的 DTMF 信號(hào)并解出正確的 BCD 數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)使 CID 端置高電平，通知 CPU 取走數(shù)據(jù)。 CPU 從 P1口讀入數(shù)據(jù)，去掉高四位后將數(shù)據(jù)保存于內(nèi)部 R7 寄存器單元，并對(duì)讀入的數(shù)值進(jìn)行判斷，從而得到 遠(yuǎn)程控制者的輸入命令。 語(yǔ)音提示電路 電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)利用語(yǔ)音提示電路實(shí)現(xiàn)用戶和系統(tǒng)的交流。語(yǔ)音提示電路預(yù)先存儲(chǔ)若干段系統(tǒng)提示音， AT89C51 中央處理單元電路判斷用戶發(fā)送的 DTMF信號(hào)后，對(duì)語(yǔ)音提示電路進(jìn)行尋址，播放相應(yīng)的提示音，從而向用戶反饋信息提示下一步該如何操作。 P 1. 12P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 1. 34P 1. 23P 3. 010P 3. 111P 3. 212P 3. 313P 3. 414P 3. 515P 3. 616P 3. 717X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E / P R O G30E A /V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 039P 0. 138P 1. 01V C C40AT89C517 4L S 0 41 23 45 6IC 1RL E DIC 2T1T1K1 AC2 20 VD1R2KV C CV C CV C CC11 0u F /1 0 0VR13 3KD1R31 00 KV C CR21 0KC21 00 u FR42 9KD31234DJ1R22KR30 .2 KIC 1C1T1D3D2V C CR14 .7 KA01A12A23A34A45A56A67A78P L A Y L9U S S D26D S S A25PD24CE23E O M22S P +21S P 20V C C A27P L A Y E10A U X IN11OVF12P /R13V C C D28ANAOUT19A N A IN18M IC R E F17M IC16X C L K14A C C15ISD2590V C CR3C3T1C2R41 4KC41 00 u FIN +1IN 2FB3V re f4IN H5P W D N6O S C I7O S C O8GND9EN10Q111Q212Q313Q414C ID15S E T16S I/G T17V C C18MT8870C3V C C C7L IN E 2L IN E 1YCC7 4L S 0 4C7R?1KC?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uFR?1KR?1KR?1K C?0 .0 1 uFL S ?S P E A K E RR?1KR?1KR?1KR?P O T 2C?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uF7 4L S 0 4R?1KR?1KR?1KR?1KC?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uFR?1KR?1KD?L E DR?1KS?S W P BS?S W P BYC?0 .0 1 uFC?0 .0 1 uF7 4L S 0 4R?1K7 4L S 0 47 4L S 0 4看門狗+ 5V 圖 2－ 4 ISD2590芯片圖 本系統(tǒng)語(yǔ)音存儲(chǔ)采用了美國(guó) ISD 公司的 ISD2590 芯片，該芯片具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。有 10 個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá) 1024 位；最多能分 600 段；設(shè)有 OVF（溢出）端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。 ISD2590 芯片如圖 2－ 4所示。當(dāng)有電話呼入并且電話遠(yuǎn)程控制器拾機(jī)后，操作人員便會(huì)在語(yǔ)音提示電路的提示下輸入密碼，選擇通道，設(shè)定各種數(shù)值，執(zhí)行開(kāi)機(jī)、掛機(jī)等操作，語(yǔ)音電路采用語(yǔ)音錄放芯片 ISD2590。內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列。芯片設(shè)計(jì)是基于所有操作必須由微控制器控制，操作指令可通過(guò)串行通信接口（ SPI 或 Microwire）送入，芯片采用多電平直接模擬 量存儲(chǔ)技術(shù)，每個(gè)采樣值直接存貯在片內(nèi)閃存中，因此能夠非常真實(shí)，自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)及效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率可為 ， ， ， Hz，頻率越低，錄放時(shí)間越長(zhǎng)，而音質(zhì)則有所下降，可以在斷電情況下保存 100年（典型值），反復(fù)錄音 10 萬(wàn)次，將需要提示的語(yǔ)音信息按段錄入到芯片后，曹智超：電話遠(yuǎn)程遙控裝置的設(shè)計(jì) 12 在 CPU 的控制下將錄入的信息順序由音頻輸出端輸出，然后經(jīng)音頻功率放大器放大后輸送到電話線路上。 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)系統(tǒng)的總體可行性設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和核心控 制芯片單片機(jī) AT89C51 進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。系統(tǒng)的總體可行性設(shè)計(jì)包括：硬件電路和軟件模塊，硬件電路的分析主要是振鈴檢測(cè)電路、模擬摘機(jī)電路、雙音解碼電路、語(yǔ)音提示電路、控制部分電路等部分的分析；經(jīng)過(guò)翻閱大量的技術(shù)資料，對(duì)具體要求實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行完整的系統(tǒng)分析，本設(shè)計(jì)電話遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本符合實(shí)際情況，可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)所要求實(shí)現(xiàn)的基本功能。 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 3 章 硬件單元電路設(shè)計(jì) 在第二章內(nèi)容里，對(duì)主要硬件電路作了簡(jiǎn)單介紹，下面我將提出各部分電路的設(shè)計(jì)思路 以及電路的原理說(shuō)明。 振鈴檢測(cè)電路 在電話線路未來(lái)鈴流前，電話線路由電話交換機(jī)提供大約 48V 的直流電壓。當(dāng)用戶被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)來(lái)鈴流信號(hào)。振鈴信號(hào)為 25177。 3伏的正弦波，諧鈴失真不大于 10%，電壓有效值 90177。 15V。振鈴以 5 秒為周期，即 1 秒送， 4 秒斷。在本電路檢測(cè)鈴流信號(hào)時(shí)，以五次鈴響為準(zhǔn)，即五次振鈴后無(wú)人摘機(jī)，便由單片機(jī)控制自