【文章內容簡介】 穩(wěn)壓二極管； R1 是 U1 的限流電阻，取 33 kΩ； U1 選取光電耦合器 4N25； R2和 C2 共同組成 振鈴信號音濾波電路， R2=10kΩ， C2=100μ F，τ =1s。 模擬摘掛機電路 根據(jù)國家有關標準規(guī)定：不論任何電話機，摘機狀態(tài)的直流電阻應≤ 300Ω，有“ R”鍵的電子電話機的摘機狀態(tài)直流電阻應≤ 350Ω。在掛機狀態(tài)下，其漏電流≤ 5μ A。 當用戶摘機時，電話機通過叉簧接上約 200Ω的負載，使整個電話線回路流過約 30mA的電流。交換機檢測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?，完成接續(xù)。 模擬摘掛機電路主要由一個光電耦合器開關電路控制繼電器的開關，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/ 口變?yōu)楦唠娖綄崿F(xiàn)。經過一個反向器驅動發(fā)光二極管 D1 指示摘機，同時改變光敏三極管 T1 的基極電壓，使 T1 處于導通狀態(tài)，從而開啟繼電器 J1， J1使電阻 R3 接入電話線兩端。因為 R3的電阻為 200Ω，使回路電流變大，控制電路向交換機發(fā)出模擬摘機的信號，交換機響應摘機信號，完成電話線路接通。整個電路完成自動模擬摘機過程 ,模擬摘掛機電路設計如圖 所示。 圖 根據(jù)設計原理，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； J1 是繼電器控制開關，取 JRC 4001F(DC5V)； R3 是摘機電阻，取 200Ω DTMF 信號解碼電路 MT8870 芯片介紹 雙音多頻 DTMF 信號解碼電路采用 MT8870 芯片。 MT8870 芯片介紹：實現(xiàn) DTMF 解碼的芯片是 MT8870，它是 MITEL 公司生產的 ,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 為 MT8870 引腳分配圖。其引腳說明如下： IN+、 IN 運放同、反相輸入，模擬信號或 DTMF 信號從此端輸入； FB 運放輸出，外接反饋電阻可調節(jié)輸入放大器的增益； VREF 基準電壓（ VDD/2）輸出； IC 內部連接點，應接至 VSS； OSCI 、 OSCO 振蕩 器輸入、輸出，外接 晶體； EN 為“ 1”時數(shù)據(jù)允許輸出，為“ 0”時禁止輸出； D01 ~ D04 數(shù)據(jù)輸出； CID 當一有效單音對被接收時為“ 1”； ECO 檢測出一可識別的單音時為：“ 1”； CI/GTO 控制輸入 /時間監(jiān)測輸出； VDD 正電源； VSS 負電源（地）。 圖 MT8870引腳圖 DTMF 解碼電路設計 MT8870 的連線如圖 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其內部的撥號音濾波器，濾除撥號音信號，然后經前置放大后送入雙 音頻濾波器，將雙音頻信號按高，低音頻信號分開，再經高低群濾波器，幅度檢 測器送入輸出譯碼電路，經過數(shù)字運算后，在其數(shù)據(jù)輸出端（ 11~14 腳）輸出相對應的8421 碼。 MT8870 的數(shù)據(jù)輸出端 Q4~Q1 連到 AT89C51 的 P1 口的 ~，單片機經 P1口識別 4 位代碼。其中， A， B， C， D 4 個按鍵常被當作 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 有效端經施密特反相器后接 AT89C51 的 INT0 引腳。當 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。 DTMF 接收器的外圍電路如圖 所示。其中，接在電源處的電容對抗干擾有一定的作用。在實際應用中，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=1 則 中斷允許； EN=0 時則 。 圖 DTMF解碼電路 本單元元器件列表： R R C1 和 C2 共同組成整流電路，其中 R R2 均取 17KΩ ,C C2 隔直電容，均取 F； R R R5 是輸入平衡電阻，取 100KΩ , 芯片外部晶振 Y1 選擇 ； IC1 是雙音頻解碼芯片，選取 MT8870； C3 選取 F； R6 是輸出平衡電阻，選取 470KΩ； 反向器選取 74LS04 的一組反向器。 MT8870 解碼表 信號在 MT8870 內需經過濾波、放大、高低頻分離，再經過數(shù)字處理轉化為與 DTMF信號相對應的二進制編碼。電話鍵盤對應的輸出二進制編碼如表 。 表 MT8870解碼表 Digit Q4 Q3 Q2 Q1 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 0 1 0 1 0 * 1 0 1 1 1 1 0 0 語音提示電路 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。具體不同信號音的定義參見軟件設計部分。 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標志出現(xiàn)為止。由此可知準確檢索的關鍵在于正確檢測到每一段的 EOM 結束標志。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 標志位。信號音從 ISD2590 的 SP+口輸出，先經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 ，提示信號經過隔直電容 C1 輸入到音頻放大集成電路 LM386N1 的輸入端。經過 LM386N1 的放大，信號音經耦合電容 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。電路圖設計如圖 。 圖 語音提示電路 原器件選取： 反向器選取 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 100μ F的電解電容，耐壓性能無特殊要求； IC R R R R C C3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 10Ω K,C2 取 10μ F 的電解電容， C3 取 10μ F的電解電容， C4 取 100μ F的電解電容； T1 是音頻輸出專用變壓器 (參看模擬摘掛機電路 )。 音頻放大電路 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 是為低壓用戶設計的功率放大器，內部增益為 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 。 圖 音頻放大電路 電器控制電路 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。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。二極管指示燈串聯(lián)在開關三極管基極作為電器開關指示。這樣就可以完成單片機對多路電器的控制。設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)。圖 所示的為一路電器控制電路圖，在本裝置中一共有八路電器可以控制，其它電器控制相同。 圖 電器控制電路 元器件選取 ： 反向器選取兩片 74LS04（每一片內有六個反向器）中的九個反向器； 繼電器開關 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；