【正文】 DTMF IN 和 DTMF。另外，由于CPIRQ/ 端為開源輸出，故要用上拉電阻 R204，與單片機(jī) 腳相連。它的發(fā)送部分 R20R20 C20 C205 和 XTAL2 構(gòu)成，其中 XTAL2 為 的晶體振蕩器，負(fù)責(zé)產(chǎn)生全部 16 種標(biāo)準(zhǔn)雙音信號。 在本系統(tǒng)中， MT8888 及外圍電路參見圖 19。 MT8888 外 圍電路 MT8888 提供了與微處理器相連的接口，以對其發(fā)送、接收和工作模式進(jìn)行控制。從高頻群和 低頻群中任意各抽出一種頻率進(jìn)行組合，共有 16 種不同的組合，每一個(gè)鍵號分別對應(yīng)于一種低音頻和高音頻的正弦波之和，代表 16 種不同的數(shù)字或功能。從中任意抽出 2 中進(jìn)行組合，又稱其為 8 中取 2 的編碼方法。兩個(gè)單音頻的頻率不同，所代表的數(shù)字和功能也不同。 表 7 狀態(tài) 寄存器（ SR）的功能 位 名稱 狀態(tài)標(biāo)志設(shè)定 狀態(tài)標(biāo)志清除 b0 中斷請求 中斷發(fā)生， b1 或 b2 置位 中斷禁止， SR 讀出后清楚 b1 突發(fā)模式下 TDR空 暫停時(shí)間結(jié)束，準(zhǔn)備發(fā)送新數(shù)據(jù) SR 讀完數(shù)據(jù)后清除 b2 RDR 滿 RDR 已有有效數(shù)據(jù) SR 讀完數(shù)據(jù)后清除 b3 延遲控制 設(shè)定無 DTMF 信號有效檢測功能 清除有效 DTMF 信號檢測功能 4． DTMF 撥號原理 現(xiàn)在的電話機(jī)多數(shù)是雙音頻電話，下面就以雙音頻為例介紹電話撥號的原理。高電平選擇列單音輸出；低電平選擇行單音輸出。低電平設(shè)定電路產(chǎn)生 DTMF 信號；高電平設(shè)定電路列或行（由 C/位決定）單音頻信號輸出。高電平設(shè)定電路工作于測試方式。 2ms 擴(kuò)展突發(fā)信號。 1ms 的 DTMF 信號，然后更新 SR，使 TDR 準(zhǔn)備接收下一指令。低電平選擇突發(fā)模式。高電平時(shí)，下一個(gè)寫周期選 CRB，繼而寫周期返回選 CRA。高電平有效，使電路工作于中斷模式。低電平為 DTMF 模式；高電平為 CALL 模式。高電平有效，該位控制所有信號的發(fā)送。狀態(tài)寄存器 SR 各位所表示的關(guān)系如表 7 所示。 6） 中斷模式：此模式下若選擇 DTMF 狀態(tài)，當(dāng) DTMF 信號被接收或出現(xiàn)在監(jiān)測時(shí)間內(nèi)，或準(zhǔn)備發(fā)送更多數(shù)據(jù)（突發(fā)模式下）時(shí)，則 IRQ /CP 端下接至低電平。 4）單 /雙音（ S/D ）產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或 DTMF 信號（由 CRB 控制），用于測試和監(jiān)測。 1ms；在 CALL 模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號突發(fā)和暫停時(shí)間各為 102177。若無信號濾出，則 IRQ /CP 端始終保持低電平。 表 4 DTMF 編譯碼對應(yīng)關(guān)系 雙音頻鍵 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * A B C D 十時(shí)制數(shù) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 * A B C D 2）呼叫處理 （ CALL）模式：電路可以檢測電話呼叫過程中的各種信號音，只要信號的頻率落在 320Hz510Hz 范圍內(nèi)，片內(nèi)呼叫處理濾波器便可濾出。或 DTMF 信號經(jīng)撥號音抑制、分離帶通濾波器、監(jiān)頻與確認(rèn)，譯成相應(yīng)的 4 比特碼，經(jīng) RDR 輸至數(shù)據(jù)總線。 MT8888 的 6 種工作模式分別為： 1） DTMF 模式：發(fā)送與接收 DTMF 信號。它有 5 個(gè)寄存器 :發(fā)送 數(shù)據(jù)寄存器 (TDR)、接收數(shù)據(jù)寄存器(RDR)、狀態(tài)寄存器 (SR)、控制寄存器 A (CRA)和控制寄存器 B (CRB)。 MT8888 芯片可調(diào)整雙音頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號音和調(diào)整信號增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與 TTL 電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程控制。 發(fā)送電路包括 數(shù)據(jù)鎖存、行列計(jì)數(shù)、 D/A 轉(zhuǎn)換和混頻等功能。 2． 芯片工作原理 MT8888 硬件電路由接收、發(fā)送和控制三個(gè)主要部分組成。 178。 2ms 雙音群模式，符合電話自動(dòng)撥號標(biāo)準(zhǔn)。 lms，符合 DTMF 信號解碼標(biāo)準(zhǔn)。 具有多種工作模式，可由內(nèi)部控制寄存器選擇，所以功能很強(qiáng)。因此，MT8888 被廣泛應(yīng)用于信用卡系統(tǒng)、尋呼系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、移動(dòng)通信、互連撥號以及個(gè)人電腦等領(lǐng)域。 由于是采用 CMOS 制造工藝，芯片集成度高，功耗低 (只有 )，工作穩(wěn)定可靠，因此在必須同時(shí)具備 DTMF 信號接收和發(fā)送的功能的 系統(tǒng)中倍受人們的青睞。 記憶儲(chǔ)存功能 ： 本系統(tǒng)采用 X25045 為記憶元件，電話號碼，報(bào)警信息存錄等所有輸入都不會(huì)因?yàn)殡娫词ザ儎?dòng)。 自 動(dòng)探測通話狀態(tài) ： 報(bào)警時(shí)自動(dòng)探測對方電話機(jī)的使用狀態(tài)，若對方為占線或響鈴后無人接，則保留跳過，等下一輪續(xù)撥。 可自行錄制語音 ： 語音播送，由使用者自行錄制，存錄“狀況” (如有人闖入，失火，等 )，使用者的姓名，地址，電話等。 用戶對自動(dòng)撥號報(bào)警系統(tǒng)可自行設(shè)定和修改密碼。 自動(dòng)撥號功能 ： 可設(shè)定 16 組電話或手機(jī)號碼，每組不超過 15 位數(shù)。主機(jī)報(bào)警時(shí)，優(yōu)先撥打報(bào)警電話。 表 3 看門狗延時(shí)時(shí)間設(shè)置 狀態(tài)寄存器位 看門狗超時(shí)周期 WD1 WD0 典型值 0 0 0 1 600ms 1 0 200ms 1 1 禁止 圖 17 X25045 接口電路 5 自動(dòng)撥號及語音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 28 5 自動(dòng)撥號及語音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 撥號電路 撥號電路的主要功能 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)撥號電路可通過電話 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋呼，對所指定的機(jī)構(gòu)或人員發(fā)出求救信號，簡述事故性質(zhì)及地點(diǎn)，使救援人員采取相應(yīng)措施來制止事故，系統(tǒng)主要功能如下 : 178。這些非易失性的位通過 WRSR 指令來設(shè)置。本系統(tǒng)中自動(dòng)報(bào)警器也將處理過的數(shù)據(jù)存入 X25045，以備管理中心中央控制器快速查詢。 X25045 接口電路如圖 17 所示， 與 X25045 的串行輸入腳 SI 相連，用于輸出操作碼、字節(jié)地址以及寫入數(shù)據(jù) ； 與 X25045 的串行輸出引腳 SO 相連，用于讀出數(shù)據(jù) ； 與 X25045 串行時(shí)鐘輸入腳 SCK 相連，作為串行數(shù)據(jù)輸入和輸出的時(shí)鐘信號。 2． X25045 接口電路 X25045 具有允許簡單的三線總線工作的串行外設(shè)接口 (Serial Peripheral Interface， SPI)，最高可達(dá) 1MHz 串行時(shí)鐘頻率?？梢赃B續(xù)寫多達(dá) 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，但必須是這 4 個(gè)字節(jié)駐留在同一頁上。 2） 置位寫使能鎖存器操作為 ： CS 先被拉到低電平 ； 由時(shí)鐘同步送入寫使能指令 ； 將 CS 變?yōu)楦唠娖?，否則寫操作忽略。達(dá)到最高地址 ($1FFH)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)至 $00H，無限循環(huán)下去。繼續(xù)提供時(shí)鐘脈沖可連續(xù)讀出接下的地址空間中的數(shù)據(jù)。在上電和字節(jié)、頁或狀態(tài)寄存器寫周期完成以后及 WP 變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，寫使能鎖存器被復(fù)位 (即禁止寫操作 )，因此寫操作前必須設(shè)置寫使能鎖存器。 SCK 是靜態(tài)的，允許用戶停止時(shí)鐘并在其后恢復(fù)操作。 X25045 監(jiān)視總線，如果在預(yù)置時(shí)間內(nèi)沒有總線活動(dòng)，那么它將提供 RESET 信號輸出。 4 用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì) 25 圖 15 X25045 引腳圖 X25045 的工作原理 ： X25045 包括一個(gè) 8 位指令寄存器，它可以通過 SI()輸入來訪問，數(shù)據(jù)在SCK()的上升沿由時(shí)鐘同步輸入。 CS ：片選擇輸入； SO： 串行輸出，數(shù)據(jù)由此引腳逐位輸出； SI：串行輸入，數(shù)據(jù)或命令由此引腳逐位寫入 X25045； SCK：串行時(shí)鐘輸入，其上升沿將數(shù)據(jù)或命令寫入，下降沿將數(shù)據(jù)輸出； WP：寫保護(hù)輸入。VCC 監(jiān)控功能是指只要 VCC 電平降至低于最小轉(zhuǎn)換電壓或者看門狗定時(shí)器達(dá)到其編程的超時(shí)極限值， RESET 的輸出為高電平。 X25045 是美國公司XICOR 低功耗 CMOS 的產(chǎn)品 (備用電流 l0uA、工作電流 3mA)，它把看門狗定時(shí)器、 VCC 監(jiān)控電路和 EEPROM 三種常用功能組合在單個(gè)封裝內(nèi)，增大了電路密度，減少了體積，提高了系統(tǒng)的可靠性，是設(shè)計(jì)成直接與許多通用的微控制器系列的同步串行外設(shè)接口 (SPI)相接的 5128 位 EEPROM。 、 接 EEPROM 的串行輸入和串行輸出端， 、 分別接 EEPROM的串行時(shí)鐘輸入和片選輸入端。 與 MT8888 的 CS 相連，控制MT8888 的選通。 、 、 和 分別與 MT8888 的 D0、 D D2 和 D3 相連，用作數(shù)據(jù)總線。 接多路開關(guān) CD4051 的片選端INH， 、 分別接多路開關(guān)的輸入端 A， B。 、 、 為接鍵盤電路的三根 I/0 口線， 接緊急呼救按鍵。 接探頭掉線檢測端，單片機(jī)對該口定時(shí)查詢，正常時(shí)為高電平，當(dāng)檢測到低電平即發(fā)出掉線警報(bào)。 接通訊接口轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收片選端 DE/RE 。為防止環(huán)境干擾信號對觸發(fā)中斷的影響，當(dāng)響應(yīng)中斷后，對中斷信號多次 (如 5 次 )巡檢，確認(rèn)是中斷信號時(shí)， 才去執(zhí)行中斷處理子程序，否則認(rèn)為是外界干擾信號不執(zhí)行報(bào)警處理， 有效降低誤報(bào)幾率。復(fù)位 電路由電阻、電容、二極管和按鍵開關(guān)構(gòu)成，具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的功能。 自動(dòng)報(bào)警器電路設(shè)計(jì) 自動(dòng)報(bào)警器電路見圖 14。 178。 178。 如 EA 端為 高 電平 (接 Vcc 端 )， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器 (地址為 OOOOH—— FFFFH ) ， EA 端必須保持低電 平 (接地 )。 178。 PSEN ： 程序儲(chǔ)存允許 （ PSEN ） 輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng)AT89C51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令 (或數(shù)據(jù) )時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。此外，該引腳會(huì)被 微弱拉 高 ，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器 （ SFR)區(qū) 中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁 止 ALE 操作。要注意的是 :每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 PROGALE/ ： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器時(shí)， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。 RST： 復(fù)位輸入。 P3 口 除了作為一般的 I/O 口 線外，更重要的用途是它的第二功能，如 表所示 ： 表 2 P3 口第二功能 端口引腳 第二功能 RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) T0(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0) T1(定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 ) P3 口 還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。對 P3 口 寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高 并可作為輸入端 口 。 P3 口 ： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻 的 8 位雙向 I/O 口 。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收 高 位地址和其它控制信號。對端 口 寫 “ 1”；通過內(nèi)部的上拉電阻 把端 口 拉到 高電平 ，此時(shí)可作輸入 口 ，作輸入 口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上 拉 電阻 ，某個(gè)引腳被外部信 號 拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL) 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令 )時(shí)， P2 口 送出 高 8 位地址數(shù)據(jù)。 178。對端 口 寫 “ 1” ， 通過內(nèi)部的 上 拉電 阻 把端 口 拉到 高電平 ，此時(shí)可作輸入 口 。 178。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組 口 線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址 (低 8 位 )和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部 上拉電阻 。 P0 口 ： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 Vcc： 電源電 壓； 178。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同事， AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。 4 用戶端自動(dòng)報(bào)警器設(shè)計(jì) 20 自動(dòng)報(bào)警器電路設(shè)計(jì) AT89C51 單片機(jī)簡介 1．主 要性能參數(shù) 1） 與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完成兼容 2） 4K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 3） 1000 次擦寫周期 4）全靜態(tài)操作： 0Hz— 24MHz 5）三級加密程序存儲(chǔ)器 6） 128179。 AT89C51 采用COMS 工藝，是一種低功耗、高性能的，與 INTEL 8051 系列單片機(jī)完全兼容的 8位微控制器。本節(jié)著重介紹與自動(dòng)撥號功能相關(guān)的硬件 電路設(shè)計(jì)。由 CO 引起的敏感元件電阻的變化最終反應(yīng)在輸出電阻 R5 上。電路圖如圖 12 所示。 接收電路部分中的光電三極管接收到煙霧粒子散射的光信號后，以變化電流的形式送給三極管 9014，放大后的射極電流變換成電壓信號作為輸出，其中輸出端可變電阻用于調(diào)節(jié)輸出為合適的電壓信號以備計(jì)算機(jī)采樣用。電路原理如圖 11 所示。 2． 光電感煙探測器電路設(shè)計(jì) 紅外發(fā)射電路中的 555 電路用于產(chǎn)生頻率可調(diào)的脈沖波形，使用 555 電路的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是輸出脈沖的占空比可調(diào)，便于設(shè)計(jì)不同要求的驅(qū)動(dòng)輸出 。集煙盒外側(cè)開有氣、煙對流孔，煙霧進(jìn)口處敷以不銹鋼網(wǎng)，以防止雜物進(jìn)入集煙盒造成誤報(bào)。 3 用戶端探測器設(shè)計(jì) 17 正常情況下，在發(fā)射與接收管之間有光隔離板，用以消除無煙時(shí)紅外發(fā)射管發(fā)