【導(dǎo)讀】更加的舒適、方便。又因現(xiàn)在的電話(huà)網(wǎng)絡(luò)遍布城鄉(xiāng)各地，從而產(chǎn)生一種利用公共電話(huà)。網(wǎng)的DTMF遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)的構(gòu)想，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種家用設(shè)備遠(yuǎn)程遙控。頻解碼、語(yǔ)音提示及電器控制五大部分組成。DTMF遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)于家庭，無(wú)人場(chǎng)所，現(xiàn)有的遙控方式中，還有載波通信控制手段和基于無(wú)線(xiàn)尋呼的遙控方式。方式即通過(guò)電力線(xiàn)傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范圍內(nèi)。因此也存在距離問(wèn)題，應(yīng)用范圍有限。又突破常見(jiàn)的遙控方式的空間界限，可跨越省市，甚至跨越國(guó)家。作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。其中包括鈴流檢測(cè)、摘掛機(jī)控制、忙音檢測(cè)、雙。該系統(tǒng)并接于家用電話(huà)的兩端，不會(huì)影響到電話(huà)機(jī)的正常使用。電話(huà)機(jī)號(hào)碼，由通過(guò)市局交換機(jī)向電話(huà)機(jī)發(fā)出振鈴信號(hào)，振鈴模塊檢測(cè)有鈴流進(jìn)來(lái)，碼后，由微處理器提起數(shù)據(jù)后去控制該家用設(shè)備。機(jī)，從而完成一次遠(yuǎn)程控制。使用家用器遠(yuǎn)程控制裝置”，并回送提示音提示輸入密碼，并以#字號(hào)結(jié)束。

　　

【正文】 脈沖。所有的串行數(shù)據(jù)傳送從 SS系統(tǒng)初始化 片選 產(chǎn)生時(shí)鐘下降沿，使 ISD器件輸出一位數(shù)據(jù) 保存數(shù)據(jù) 產(chǎn)生時(shí)鐘上升沿， ISD器件輸入一位數(shù)據(jù) 傳輸完成？ 返回 產(chǎn)生時(shí)鐘上升沿， ISD器件輸入 一位數(shù)據(jù) Y N 圖 SPI接口模擬流程圖 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 腳下降沿開(kāi)始，在傳送過(guò)程中 SS 端一直保持低電平，指令期間為高電平。始終上升沿?cái)?shù)據(jù)輸入 ISD，時(shí)鐘下降沿?cái)?shù)據(jù)從 ISD 輸出。 用軟件模擬 SPI 接口時(shí)，時(shí)序一定要正確。 AT89C51 單片機(jī)的指令執(zhí)行時(shí)間為1us(12MHz 晶振時(shí) )，而 ISD4004 芯片的 SPI 時(shí)在 ns 級(jí)的，所以用 NOP 指令滿(mǎn)足大部分時(shí)延的要求。其流程圖如上圖 所示 . 系統(tǒng)程序 下面為總的具體主程序流程和程序部分。見(jiàn)附錄。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 開(kāi)始 原理圖繪制 生成網(wǎng)絡(luò)表文件 電氣測(cè)試 定義板框 各類(lèi)參數(shù)設(shè)置 載入網(wǎng)絡(luò)表 和元器件封裝 元件布局 布線(xiàn)規(guī)則設(shè)定 自動(dòng)布線(xiàn) 手動(dòng)調(diào)整 輸出圖表 結(jié)束 圖 PCB設(shè)計(jì)流程圖 5 產(chǎn)品制作與調(diào)試 產(chǎn)品的制作 PCB 板的設(shè)計(jì)流程 由于制作樣品的是單面板，下面給出 PCB板制作的總體流程。 DTMF 遠(yuǎn)程控制裝置的 PCB 設(shè)計(jì) 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 1）原理圖繪制 ① 產(chǎn)生原理圖：在進(jìn)入 Protel 99 后，建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件如取名為 。然后進(jìn)入該數(shù)據(jù)庫(kù)，打開(kāi)文件夾 Documents，打開(kāi)編輯欄。在該編輯欄的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵從彈出的菜單中選擇 New，新建 Sheet1 的原理圖文件。打開(kāi)該文件然后在環(huán)境設(shè)置中設(shè)置好相應(yīng)的工作環(huán)境，再進(jìn)行原理圖的繪制。 ② 電氣設(shè)計(jì)規(guī)則檢查：在畫(huà)完電路原理圖以后，要進(jìn)行電氣法則測(cè)試，于檢驗(yàn)在電路原理圖繪制的中產(chǎn)生錯(cuò)誤。首先在 [Tools]菜 單項(xiàng)中選擇 [ERC]，執(zhí)行 ERC 命令后，系統(tǒng)彈出 Setup Electrical Rule Check 對(duì)話(huà)框，選中對(duì)話(huà)框中相應(yīng)的項(xiàng)目，然后確認(rèn)。 ERC 即自動(dòng)進(jìn)行，產(chǎn)生一個(gè)測(cè)試報(bào)告，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)該報(bào)告從新修改相關(guān)的錯(cuò)誤或疏漏，以后從屬上述同樣的操作。 ③ 生成網(wǎng)絡(luò)表文件：執(zhí)行創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表命令 [Design][Create Netlist]，系統(tǒng)彈出Netlist Creation 對(duì)話(huà)框，對(duì)該對(duì)話(huà)框中 Preference 和 Trace Options 兩個(gè)標(biāo)簽頁(yè)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置可生成所需要的網(wǎng)絡(luò)表文件。 2） PCB 板的規(guī)劃 ① 定義板框：在繪制電路板之前，首先要定義板框，定義板框主要包括：定義定義電路板的層數(shù)、電路板的外形尺寸和形狀等。首先新建一個(gè) PCB 文檔，打開(kāi)后點(diǎn)擊編輯區(qū)下方的 Keep Out 層標(biāo)簽，切換當(dāng)前層為禁止布線(xiàn)層。然后在上面繪制一個(gè)矩形板框。執(zhí)行 [Design][Rules]命令，選擇 Routing 標(biāo)簽頁(yè)的 Rules Classes 區(qū)中的Routing Layers 規(guī)則，將 Toplayer 設(shè)置成 Not used， Bottomlayer 設(shè)置成 Vertical，即把布線(xiàn)層設(shè)置在底層的單層板。但同時(shí)自己也可 以利用板框向?qū)?chuàng)建自定義模板。這里不重復(fù)了。 ② 電路參數(shù)設(shè)置：因?yàn)樵O(shè)置 PCB 電路參數(shù)，是為了更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先執(zhí)行[Tools][Preferences]命令或快捷鍵 T+P 將在彈出的 Preferences 對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，在該對(duì)話(huà)框中有六個(gè)選項(xiàng)卡分別為： Option、 display、 Colors、 Show/Hide、 Defaults、Signal Integrity 選項(xiàng)卡。在這里系統(tǒng)默認(rèn)就行。 ③ 載入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝：執(zhí)行 [Design][Netlist]命令打開(kāi)載入網(wǎng)絡(luò)表對(duì)話(huà)框，在 Netlist File 選 項(xiàng)中，輸入所要載入的網(wǎng)絡(luò)表文件名及路徑，網(wǎng)絡(luò)表沒(méi)有錯(cuò)誤后，按[Aduanced]載入網(wǎng)絡(luò)表。載入網(wǎng)絡(luò)表后，電路板中會(huì)出現(xiàn)由元件封裝和連接關(guān)系組成的一些凌亂的圖形。接下來(lái)就把這些凌亂的圖形放置到適當(dāng)?shù)奈恢?，即元件布局? ④ 元件布局：元件布局可采用自動(dòng)布局和手動(dòng)布局兩種方式。在這里我們采用手動(dòng)布局的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 ⑤ 規(guī)則設(shè)定 ：在布線(xiàn)前要進(jìn)行配置，配置主要 Design Rules 對(duì)話(huà)框中進(jìn)行。在這里我們將間距約束設(shè)置為 10mil,布線(xiàn)拐角設(shè)定為 45 度拐角，導(dǎo)線(xiàn)寬度將穿過(guò)中心芯片引腳的導(dǎo)線(xiàn)設(shè)置成 ，地線(xiàn)和電源 線(xiàn)設(shè)置成 和 ，其它導(dǎo)線(xiàn)為根據(jù)布線(xiàn)的方便性和電氣特性設(shè)置成 。 ⑥ 自動(dòng)布線(xiàn)：布線(xiàn)規(guī)則設(shè)定好后，執(zhí)行 [Auto Route][All]命令，將按布線(xiàn)規(guī)則和其它參數(shù)的設(shè)定對(duì)整個(gè)電路板進(jìn)行布線(xiàn)。 ⑦ 手動(dòng)調(diào)整：在自動(dòng)布線(xiàn)的過(guò)程中線(xiàn)條較多，有時(shí)達(dá)不到布線(xiàn)要求，布線(xiàn)不完整，所以需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。在調(diào)整過(guò)程中可將布線(xiàn)集中的部位適當(dāng)放寬，有些線(xiàn)不能走通時(shí)，只能設(shè)置跳線(xiàn)。 3） 輸出板圖：將繪制好的 PCB 板，打印到熱轉(zhuǎn)紙上面，就可以 PCB 板的制作。 PCB 板的制作 在設(shè)計(jì)好 PCB板以后就開(kāi) 始制作電路板，由于制作是單面板其過(guò)程包括下料、熱轉(zhuǎn)印、蝕刻、和鉆孔，下面分別敘述制作過(guò)程。 下面簡(jiǎn)單的說(shuō)明各步驟： ① 下料：按板面的實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸剪裁覆銅板（可用小鋼鋸條沿邊線(xiàn)鋸開(kāi)），去掉四周的毛刺。 ② 熱轉(zhuǎn)?。?首先將 PCB 圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙后，用熱轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印到敷銅板上。注意一般轉(zhuǎn)印機(jī)溫度加熱到 150 攝氏度，及在轉(zhuǎn)印時(shí)轉(zhuǎn)印紙和銅板之間不要出現(xiàn)折皺，否則將影響板面上的線(xiàn)條的質(zhì)量。轉(zhuǎn)印好后，要等銅板上溫度降低以后才能撕掉轉(zhuǎn)印紙，否則將會(huì)使打印在上面的線(xiàn)條一并撕掉，同時(shí)板上溫度也不要降得太低同樣會(huì)將線(xiàn)條撕掉。 ③ 蝕刻：轉(zhuǎn)印好的線(xiàn)路板必須經(jīng)過(guò)檢查、修板，直至確認(rèn)無(wú)誤后便可以進(jìn)行腐蝕了。通過(guò)化學(xué)物質(zhì)把的非保護(hù)部分的覆銅腐蝕掉。蝕刻可以通過(guò)一份固體三氯化鐵兌兩份水配置而成進(jìn)行，也可以用鹽酸和雙氧水 1： 1配置進(jìn)行腐蝕，步驟如下： 首先，用塑料盆或陶瓷盆盛腐蝕液，把要腐蝕的線(xiàn)路板浸沒(méi)在溶液之中，來(lái)回晃動(dòng)線(xiàn)路板以加快腐蝕速度。腐蝕操作時(shí)要特別注意掌握蝕刻時(shí)間。時(shí)間太長(zhǎng)，腐蝕過(guò)頭會(huì)把線(xiàn)路板的線(xiàn)條弄細(xì)甚至爛掉，造成廢品。這點(diǎn)在蝕刻的線(xiàn)條較細(xì)時(shí)尤為重要。但是，如果蝕刻時(shí)間太短，則有些應(yīng)該爛掉的銅箔還沒(méi)有完全蝕刻掉也會(huì)影響線(xiàn)路板的質(zhì) 量，增加修板的工作量。一般來(lái)說(shuō)，新配置的腐蝕液的蝕刻時(shí)間約 5分鐘左右。較陳舊的溶液須延長(zhǎng)，但若腐蝕時(shí)間超過(guò) 2小時(shí)，則必需更換新液。 其次，清洗。首先將腐蝕完的電路板用清水清洗掉腐蝕液，后再有機(jī)溶液洗掉墨邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 跡，再用清水沖洗干凈。 ④ 鉆孔：蝕刻好的線(xiàn)路板，僅僅是塊半成品，必須經(jīng)過(guò)鉆孔和刷助焊劑等工序。線(xiàn)路板上的孔眼決定了焊接元件的位置，直接關(guān)系到安裝元件的質(zhì)量，因此要求按實(shí)際元件引腳的大小或圖紙所標(biāo)示尺寸鉆孔。孔眼必須鉆得正，不能有偏歪的現(xiàn)象，否則將為安裝元件帶來(lái)困難。特別是在鉆多腳元件及引腳較大的元件時(shí)更應(yīng)注 意。在小型臺(tái)式鉆床上鉆孔過(guò)程中，注意鉆床應(yīng)取高速轉(zhuǎn)，鉆頭要鋒利，進(jìn)刀不宜長(zhǎng)太快，以免將銅箔擠出毛刺。鉆完孔后，用細(xì)紗布清除板上的粉塵，然后在焊盤(pán)涂上酒精。這樣一塊 PCB 板就好了。 元器件的安裝 元器件安裝的基本要求與原則 制造電子產(chǎn)品，可靠與安全是兩個(gè)重要因素，而零件的安裝對(duì)于保證產(chǎn)品的安全可靠是至關(guān)重要的。下面列述一下安裝時(shí)應(yīng)遵循主要的基本要求與原則。 1） 安裝的基本要求 ① 保證導(dǎo)通與絕緣的電氣特性，電氣連接的通與斷是安裝的核心。這里所說(shuō)的 通與斷，不僅是安裝后簡(jiǎn)單地使用萬(wàn)用表測(cè)試 的結(jié)果，而且要考慮在震動(dòng)、長(zhǎng)期工作、溫度等自然條件變化的環(huán)境中，都能保證通者恒通、斷者恒斷。 ② 保證機(jī)械強(qiáng)度，電子產(chǎn)品在使用過(guò)程中，不可避免的需要運(yùn)輸和搬動(dòng)，會(huì)發(fā)生各種有意或無(wú)意達(dá)到震動(dòng)、沖擊，如果機(jī)械安裝不夠牢固，電氣連接不夠可靠，都有可能因?yàn)榧铀俣鹊乃查g受力使裝置受到損害。 ③ 保證傳熱的要求，在安裝中，必須考慮某些零部件在傳熱、電磁方面的要求。 ④ 安裝時(shí)接地與屏蔽要充分利用，接地與屏蔽一是消除外界對(duì)產(chǎn)品的電磁干擾，二是消除產(chǎn)品對(duì)外界的電磁干擾，三是減少產(chǎn)品內(nèi)部的相互電磁干擾。 2）安裝元器 件時(shí)應(yīng)注意以下原則 : ① 為避免因元器件發(fā)熱而減弱銅箔對(duì)基板的附著力，并防止元器件的裸露部分同印制導(dǎo)線(xiàn)短路，安裝時(shí)元器件應(yīng)離開(kāi)面板約 1～ 2mm。 ② 裝配時(shí)，應(yīng)該先安裝那些需要機(jī)械固定的元器件，在此裝置中如穩(wěn)壓管、中心芯片插座。 ③ 各種元器件的安裝，應(yīng)該使它們的標(biāo)記（用色碼或字符標(biāo)注的數(shù)值、精度等）朝上面或易于辨認(rèn)的方向，并注意標(biāo)記的讀書(shū)方向一致（從左到右或從上到下）。 ④ 在安裝元件時(shí)應(yīng)與焊接同步進(jìn)行操作。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 30 元器件的焊接 焊接是制造電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié)之一，如果沒(méi)有相應(yīng)的工藝質(zhì)量保證，如何一個(gè)設(shè)計(jì)精良 的電子裝置都難以達(dá)設(shè)計(jì)指標(biāo)。 1） 對(duì)焊點(diǎn)的基本要求 ① 可靠的電氣連接，焊接是電子線(xiàn)路從物理上實(shí)現(xiàn)電氣連接的主要手段。錫焊連接不是靠壓力而是靠焊接過(guò)程形成的牢固連接的合金層達(dá)到電氣連接的目的。 ② 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，焊接不僅起到電氣連接的作用，同時(shí)也是固定元器件，保證機(jī)械強(qiáng)度連接的手段。 ③ 光潔整齊的外觀，良好的焊點(diǎn)要求焊料用量恰到好處，外表有金屬光澤，沒(méi)有拉尖、橋接等現(xiàn)象，并且不傷及導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層及相鄰元器件。 2） 接前的準(zhǔn)備 位了提高焊接的質(zhì)量和速度，避免虛焊等缺點(diǎn)，應(yīng)該在裝配以前對(duì)焊接表面進(jìn)行可焊性處理 —— 鍍錫 。鍍錫，實(shí)際上就是液態(tài)焊錫對(duì)被焊金屬表面浸潤(rùn)，形成以層既不同于被焊接金屬又不同于焊錫的結(jié)合層。由這個(gè)結(jié)合層將焊錫于待焊金屬這兩種性能、成分都不相同材料牢固連接起來(lái)。 鍍錫有以下工藝要求： ① 待鍍表面應(yīng)該清潔； ② 溫度要足夠高，被焊金屬表面的溫度，應(yīng)該接近焊錫融化時(shí)的溫度，材能于焊錫形成良好的結(jié)合層。在這里我們用烙鐵接近元器件引腳對(duì)其進(jìn)行加熱； ③ 要使用有效的助焊劑，在焊接電子產(chǎn)品時(shí)，廣泛使用酒精松香水作為助焊劑。這種助焊劑無(wú)腐蝕性，在焊接時(shí)去除氧化膜，增強(qiáng)焊錫的流動(dòng)性，使焊點(diǎn)可靠美觀。在制作該裝置種我 們也使用酒精松香水作為助焊劑。 3) 焊接操作 在做和焊接前準(zhǔn)備工作后就可對(duì)元器件進(jìn)行焊接操作了，在這里我們用 35W 的園斜面外熱式烙鐵對(duì)其進(jìn)行焊接。在焊接時(shí)掌握好的電烙鐵溫度和焊接時(shí)間，選擇恰當(dāng)?shù)睦予F頭和焊點(diǎn)的接觸位置，才可能得到良好的旱點(diǎn)。焊接的操作步驟分為以下五個(gè)： ① 準(zhǔn)備施焊 左手拿焊絲，右手握烙鐵，進(jìn)入備焊狀態(tài)。要求烙鐵頭保持干凈，無(wú)焊渣等氧化物，并載表面鍍有一層焊錫。 ② 加熱焊件 烙鐵頭靠在兩焊件的連接處，加熱整個(gè)焊件全體，時(shí)間大約位 1～ 2S。在對(duì)于印邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 31 制板器件來(lái)說(shuō)，要注意使烙鐵頭同時(shí)接觸焊盤(pán)和 元器件的引線(xiàn)。 ③ 送入焊絲 焊件的焊接面被加熱到一定溫度時(shí)，焊錫絲從烙鐵對(duì)面接觸焊件。注意：不要把焊錫絲送到烙鐵頭上。 ④ 移開(kāi)焊絲 當(dāng)焊絲熔化一定量以后，立即向上 45 度方向移開(kāi)焊絲。 ⑤ 移開(kāi)烙鐵 焊錫浸潤(rùn)旱盤(pán)和焊件的施焊部位以后，向右上 45 度方向移開(kāi)烙鐵，結(jié)束焊接。 產(chǎn)品調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試 該系統(tǒng)調(diào)試所用到的工具與軟件如下： ① IBMPC/XT 兼容機(jī)一臺(tái) ； ② DT9205/A 數(shù)字萬(wàn)用表一臺(tái)； ③ 計(jì)算機(jī) 5V 穩(wěn)壓電源； ④ 示波器一臺(tái)； ⑤ 仿真軟件 WAVE； 本裝置的調(diào)試主要由部分單元電路調(diào)試和總體電 路調(diào)試。由于我們?cè)谥谱饔布娐返臅r(shí)候，考慮先用萬(wàn)用板制作各單元電路這樣有利于在系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小問(wèn)題 而進(jìn)行整體電路的檢查 ，而浪費(fèi)很多時(shí)間、也有利后面的整體調(diào)試、也是本裝置成功關(guān)健。 硬件電路調(diào)試 1）振鈴電路檢測(cè) 由于在做這一部分電路，沒(méi)有模擬交換機(jī)，不能產(chǎn)生振鈴信號(hào)，所以只通過(guò)打電話(huà)進(jìn)行測(cè)試有沒(méi)有振鈴信號(hào)進(jìn)來(lái)，以及信號(hào)的強(qiáng)度。我們用萬(wàn)用表的直流電壓檔測(cè)試光耦合（這里我們型號(hào)為 P631）的輸出端明顯的電壓信號(hào)，有 左右的電壓。根據(jù)鈴流信號(hào)的 1秒送 4秒斷，測(cè)試的電壓也在變化，說(shuō)明 這一部分電路可以正常工作。剛開(kāi)始采用反相器 74LS04,而后來(lái)采用電阻、開(kāi)關(guān)三極管組成的反相器，當(dāng)沒(méi)有振鈴信號(hào)輸入時(shí)在開(kāi)關(guān)三極管集電極有輸出 左右的高電平 ,當(dāng)有振鈴信號(hào)輸入時(shí)開(kāi)關(guān)三極管集電極電平約為零伏低電平。因此認(rèn)為該信號(hào)可以做為單片機(jī)的 T0 的脈沖信號(hào)。 邵陽(yáng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 32 2） 模擬摘、掛機(jī)電路檢測(cè) 由于在部分電路中，電路接好后，并接在電話(huà)機(jī)的兩端，同樣由于沒(méi)有交換機(jī)發(fā)