【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上分析，選擇了硬件來(lái)解決振鈴音檢測(cè)、忙音檢測(cè)、雙音頻信號(hào)解碼等功能模塊。 自動(dòng)摘掛機(jī)和電器的控制必須使用具體硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 振鈴音計(jì)數(shù)、忙音計(jì)數(shù)、密碼校驗(yàn)、在線(xiàn)修改密碼、輸入信息分析、電器狀態(tài)查詢(xún)等功能模塊使用軟件編程方式要比硬件電路簡(jiǎn)單的多，實(shí)現(xiàn)也很容易。 綜上所述，本設(shè)計(jì)的信號(hào)音 檢測(cè)、自動(dòng)摘掛機(jī)、控制電器、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件電路實(shí)現(xiàn)。而信號(hào)音計(jì)數(shù)、密碼校驗(yàn)、在線(xiàn)修改密碼、信息分析、電器狀態(tài)查詢(xún)等功能模塊使用軟件編程完成。 第二節(jié) 硬件模塊 本作品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，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。 一、模擬摘機(jī)電路 因?yàn)槌炭仉娫?huà)交換機(jī)對(duì)電話(huà)摘機(jī)的響應(yīng)是電話(huà)線(xiàn)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(huà)機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。當(dāng)用戶(hù)摘機(jī)時(shí)，電話(huà)機(jī)通過(guò)叉簧接上約 200Ω 的負(fù)載，使整個(gè)電話(huà)線(xiàn)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(xiàn)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(huà)線(xiàn)兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。 二、振鈴檢測(cè)電路 當(dāng)用戶(hù)被呼叫時(shí)，電話(huà)交換機(jī)發(fā)來(lái)鈴流信號(hào)。振鈴為 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。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，然成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （基于單片機(jī) AT89C51 實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)） 5 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。 三、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。 四、 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(huà)專(zhuān)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(zhuān)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。 五、語(yǔ)音提示電路 電話(huà)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)利用語(yǔ)音提示電路實(shí)現(xiàn)用戶(hù)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(hù)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(hù)反饋信息提示下一步該如何操作。 第三節(jié) 軟件模塊 經(jīng)過(guò)比較，決定使用 AT89C51 作為控制的單片機(jī)芯片。 系統(tǒng)軟件主要功能如下： 系統(tǒng)身份認(rèn)證：功能為了保證只有合法用戶(hù)才能操作系統(tǒng)，電話(huà)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)上線(xiàn)以后，用戶(hù)必須輸入密碼，待系統(tǒng)確認(rèn)后才具有對(duì)系統(tǒng)的操作權(quán)限。 用戶(hù)信令解釋功能：對(duì)收到的用戶(hù)信號(hào)，系統(tǒng)按照軟件設(shè)定加以解釋?zhuān)Q定對(duì)語(yǔ)音提示電路尋址，播放相應(yīng)的系統(tǒng)提示音，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和電話(huà)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)間的交互操作，或者對(duì)外部受控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 軟件定時(shí)功能：系統(tǒng)軟件設(shè)定系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位的軟件定時(shí)器，定時(shí)器的設(shè)置值規(guī)定了系統(tǒng) 一次上線(xiàn)工作的最大時(shí)間。若一次工作超時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)離線(xiàn)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （基于單片機(jī) AT89C51 實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)） 6 一、信號(hào)音檢測(cè) 本單元可以使用 AT89C51 的兩個(gè)計(jì)數(shù)器的外部中斷方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)音的計(jì)數(shù)。 二、密碼檢測(cè) 本單元可以在系統(tǒng)初始化的時(shí)候，在單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器的內(nèi)部開(kāi)辟一塊空間放置密碼。當(dāng)用戶(hù)輸入密碼的時(shí)候，單片機(jī)把輸入的密碼寫(xiě)入另外的一塊空間，然后利用減法運(yùn)算比較兩者是否相等，這樣就可以實(shí)現(xiàn)密碼檢測(cè)的功能。 三、信號(hào)分析處理 本單元可以利用查表方式，也可以用簡(jiǎn)單的語(yǔ)句，稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，例如 CASE 語(yǔ)句等。 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （基于單片機(jī) AT89C51 實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)） 7 第三章 硬件 單元電路設(shè)計(jì) 第一節(jié) 振鈴檢測(cè)電路 在電話(huà)線(xiàn)路未來(lái)鈴流前，電話(huà)線(xiàn)路由電話(huà)交換機(jī)提供大約 48V 的直流電壓。當(dāng)用戶(hù)被呼叫時(shí)，電話(huà)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)控制自動(dòng)模擬摘機(jī)，振鈴檢測(cè)電路設(shè)計(jì)如圖 31 所示。 原理說(shuō)明：電話(huà)振鈴信號(hào)通過(guò)電容 C1隔直、 D1 穩(wěn)壓二極管、 R1 限流電阻輸入至光電耦合器 4N25 的輸入端 1口， C D1 和 R1 共同組成振 鈴信號(hào)變換電路，它們使輸入電壓和電流不會(huì)太大，對(duì)后面的光電耦合器起保護(hù)作用。光電耦合器4N25 起的是隔離作用，光電耦合器是一種電信號(hào)的耦合器件，它一般是將發(fā)光二極管和光敏三極管的光路耦合在一起，輸入和輸出之間不可共地，輸入電信號(hào)加于發(fā)光二極管上，輸出信號(hào)由光敏三極管取出。 振鈴信號(hào)通過(guò)光耦 4N25 的 4腳輸出振鈴正弦波， R2和 C2 共同組成濾波電路，信號(hào)到了開(kāi)關(guān)三極管 T1 的基極就變成了方波。經(jīng)過(guò)一個(gè)施密特反向器（可用 74LS04 代替）的整形輸出到單片機(jī) AT89C51 的 T0/ 口，中斷方式采用外部中斷，計(jì)數(shù) 5 次產(chǎn)生 T0中斷，控制繼電器模擬摘機(jī)，完成振鈴音檢測(cè)。 圖 3－ 1 振鈴檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 元 器件選?。? C1隔直電容，因?yàn)槭沁^(guò)濾直流，濾出低頻信號(hào)，而且振鈴信號(hào)的電壓還比較高，因此選取 10μF 耐壓 100V 的瓷片電容； D1為穩(wěn)壓二極管，選取 36V 的穩(wěn)壓二極管； R1是 4N25 的限流電阻，取 33 kΩ ； IC1 選取光電耦合器 4N25； 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （基于單片機(jī) AT89C51 實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)） 8 R2和 C2 共同組成振鈴信號(hào)音濾波電路； R3和 D3 共同組成振鈴指示燈， R3=100Ω ， D3 為黃色 5mm 發(fā)光二極管； T1和 R4 組成模擬開(kāi)關(guān)電路， T1 選取 9013，根據(jù)分壓原理和 74LS04 的低電平有效值， R4取 kΩ ； 反向器由 74LS04 中的二組反向器組成，起整流作用； 第二節(jié) 模擬摘掛機(jī)電路 設(shè)計(jì)主要思路：根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不論任何電話(huà)機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻應(yīng) ≤300Ω ，有 “R” 鍵的電子電話(huà)機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng) ≤350Ω 。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流 ≤5μA 。 當(dāng)用戶(hù)摘機(jī)時(shí)，電話(huà)機(jī)通過(guò)叉簧接上約 200Ω 的負(fù)載，使整個(gè)電話(huà)線(xiàn)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(xiàn)路電壓變?yōu)槭畮追闹绷鳎瓿山永m(xù)。 根據(jù)有關(guān)技術(shù) 指標(biāo)，模擬摘掛機(jī)電路設(shè)計(jì)如圖 32 所示，模擬摘掛機(jī)電路主要由一個(gè)光電耦合器開(kāi)關(guān)電路控制繼電器的開(kāi)關(guān)，繼電器控制接入電話(huà)線(xiàn)兩端的200Ω 電阻。摘掛機(jī)信指令由單片機(jī)通過(guò)使 TXD/ 口變?yōu)楦唠娖綄?shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)一個(gè)反向器驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管 D1 指示摘機(jī)，同時(shí)改變光敏三極管 T1 的基極電壓，使 T1 處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而開(kāi)啟繼電器 J1， J1使電阻 R3 接入電話(huà)線(xiàn)兩端。因?yàn)镽3 的電阻為 200Ω ，使回路電流變大，控制電路向交換機(jī)發(fā)出模擬摘機(jī)的信號(hào)，交換機(jī)響應(yīng)摘機(jī)信號(hào)，完成電話(huà)線(xiàn)路接通。整個(gè)電路完成自動(dòng)模擬摘機(jī)過(guò)程。 圖 32 模擬 摘掛機(jī)電路 根據(jù)設(shè)計(jì)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(duì)單片機(jī)控制信號(hào)的放大作用，成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） （基于單片機(jī) AT89C51 實(shí)現(xiàn)電話(huà)遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)） 9 D1 是摘機(jī)指示燈，取 5mm 綠色發(fā)光二極管； R1是摘機(jī)指示燈限流保護(hù)電阻，取 220Ω； L1是變壓器感應(yīng)變壓輸出；