【正文】 [11] 張志柏．基于單片機(jī)的家用電器遠(yuǎn)程電話控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) [J]．常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)． 2020，（ 01）： 30～ 32。 [9] 楊為理．現(xiàn)代通訊集成電路應(yīng)用技術(shù)手冊(cè) [M]．電子工業(yè)出版社， 2020， (1)：25～ 28。 [7] 曹建平．利用電話的“有線 +無(wú)線”遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) [J]．南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)． 2020，（ 01）： 13～ 16。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M] 北京：高等教育出版社， ： 115～ 128。 參考文獻(xiàn) ： [1] 師文慶 ,張智勇 ,陳用 ,基于 DTMF與單片機(jī)的電話遠(yuǎn)程和紅外近程測(cè)控系統(tǒng) [J].測(cè)控技術(shù)與儀器儀表 .2020 [2] 張大明 .單片機(jī)控制實(shí)訓(xùn) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 2020， 234～ 258 [3] 萬(wàn)隆 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) [M] 清華大學(xué) 出版社 [4] 周良 權(quán) ，傅恩錫，李世馨。 此外，誠(chéng)摯的感謝指導(dǎo)老師曾實(shí)現(xiàn)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的細(xì)心指導(dǎo)和熱情幫助，還要真誠(chéng)地感謝在設(shè)計(jì)期間所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。 改善系統(tǒng)的硬件電路模塊的設(shè)計(jì)方式和換用功能強(qiáng)大的芯片，從而提高系統(tǒng)的實(shí)際功能，滿足更加復(fù)雜的工作條件的應(yīng)用。 對(duì)軟件進(jìn)一步的完善和細(xì)化，使系統(tǒng)的功能更穩(wěn)定、可靠。 但在本課題的設(shè)計(jì)中，由于課題時(shí)間有限，以及本人知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 不足，本系統(tǒng)在硬件和軟件方面有很多不足之處，從而整個(gè)系統(tǒng)還有很多需要改進(jìn)和完善的地方，下一步的工作需要對(duì)其進(jìn)行深度優(yōu)化和細(xì)節(jié)處理。 可擴(kuò)展性強(qiáng)，升級(jí)方便。 使用靈活和操作方便。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中央處理部分采用單片機(jī) AT89C51，語(yǔ)音提示芯片是 ISD2590， TDMF 雙 音頻解碼芯片是 MT8870 等芯片，還采用了其他可靠元器件，如光控三極管、 D觸發(fā)器、 74SL04反相器、二極管等。在研究課題開(kāi)始時(shí)，我對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)、單片機(jī)原理、語(yǔ)音提示和 DTMF 技術(shù)等方面的資料進(jìn)行了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究。j=0。 if(j==1) {play(1)。 k=0。 j++。 //密碼輸入正確 play(5)。j=0。count1=0。_nop_()。i6。} else {data1[count11]=dat。} if(allow==0) {count1++。0x0f。 dat=P1。 void int0() interrupt 0 using 1 {uchar i,j,k。} } if(!(opencount1|opencount2|closecount1|closecount2)) {TR0=0。} } if(closecount2!=0) {closecount2。} } if(closecount1!=0) {closecount1。} } if(opencount2!=0) {opencount2。 if(opencount1!=0) {opencount1。 dlycount1。 void timer0() interrupt 1 using 1 {TL0=0xb0。智能型電話遙控器系統(tǒng)里用到了一個(gè)定時(shí)中斷。 在圖 41系統(tǒng)軟件流程圖中，功能操作包括了很多的功能，如圖 42所示。因此，電路的設(shè)計(jì)中，軟件編程也起到了關(guān)鍵性的作用。 N Y N Y N Y 圖 41 系統(tǒng)軟件流程圖 掛機(jī) 信號(hào)音提示 模擬摘機(jī) 振鈴檢測(cè) 操作完成否 密碼正確否 5 次正常振鈴 結(jié)束 開(kāi)始 功能操作 23 為提高控制系統(tǒng)的可靠性、可維護(hù)性和編程的效率性， 控制系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，用 C 語(yǔ)言編寫，簡(jiǎn)潔、明了。 22 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)基本思路 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用模塊化設(shè)計(jì)方法，便于程序的閱讀、調(diào)試和改進(jìn)。 圖 35 電器控制電路 繼電器的開(kāi)關(guān)由單片機(jī)控制，并可設(shè)定延時(shí)開(kāi)延時(shí)關(guān)的功能。 DTMF 數(shù)據(jù)輸出如表 31 所示。當(dāng) MT8870 獲取有效雙音多頻信號(hào)后， STD 電平由低變高，再反相為低， CPU 檢測(cè)后，指示 P1 口接收有效二進(jìn)制代碼。有些技術(shù)資料會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，包括比較權(quán)威的手冊(cè)，所以在實(shí)驗(yàn)中，記錄下測(cè)量的每一組數(shù)據(jù)后，才把這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于程序當(dāng)中。其中， A， B，C， D 4 個(gè)按鍵常被當(dāng)作 R/P， REDIAL， HOLD， HANDSFREE 等功能使用。 MT8870 的數(shù)據(jù)輸出端 Q1 ~ Q4 連到 AT89C51 的 P1口的 ~ ， CPU 經(jīng)P1 口識(shí)別 4 位代碼。 圖 34 DTMF檢測(cè)電路 為單片機(jī)的中斷引腳，當(dāng) MT8870 接收來(lái)自電話線的雙音多頻信號(hào)并準(zhǔn)備好輸出時(shí)，產(chǎn)生中斷信號(hào)。一般常用的電話雙音頻編解碼集成電路有 8870、 8880、 8888 等，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證比較，決定使用雙音頻解碼集成片 MT8870 來(lái)完成此功能模塊。使用集成電路不但外圍電路簡(jiǎn)單，而且可靠性強(qiáng)。 DTMF 編、解碼方式在電話撥號(hào)系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，其突出的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力很強(qiáng)?？梢酝ㄟ^(guò)軟件編程對(duì)密碼進(jìn)行修改和存儲(chǔ)。第 6腳SCL 為串行時(shí)鐘輸入線，和單片機(jī)的 連接。在與 AT89C51連接時(shí)它們都接地，第 8 腳和第 4 腳分別為正、負(fù)電源。密碼存儲(chǔ)電路如圖 33所示。 單片機(jī)控制和密碼存儲(chǔ)電路 本電路單片機(jī)采用了 AT89C51 作為控制芯片，并采用 EEPROM 作為密碼的存儲(chǔ)。 操作模式位不加鎖定，可以在 MSB（ A A9）地址位為高電平時(shí)， CE 電平變低的任何時(shí)間執(zhí)行操作模式操作。 使用操作模式時(shí)需要注意兩點(diǎn)： 所有操作模式下的操作都是從 0地址開(kāi)始，以后的操作根據(jù)模式的不同，而從相應(yīng)的地址開(kāi)始工作 。當(dāng) 為高電平時(shí)，三極管 Q6 截止，因此 18 對(duì)聲音信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)沒(méi)有放大功能；當(dāng) 為低電平時(shí)，三極管 Q6 導(dǎo)通 ，對(duì)信號(hào)有放大作用，此時(shí)可以監(jiān)聽(tīng)聲音或者自動(dòng)語(yǔ)音提示。 聲音監(jiān)聽(tīng)和語(yǔ)音提示電路 語(yǔ)音提示電路是此系統(tǒng)的重要組成部分，能提供給用戶直觀的反饋信息，為了使系統(tǒng)更加人性化，語(yǔ)音提示直接采用了語(yǔ)音芯片，將一些 操作規(guī)則事先存于芯片中，根據(jù)不同的 DTMF 信號(hào)產(chǎn)生不同的提示信息，從而來(lái)完成控制整個(gè)系統(tǒng)的目的，由于需要存儲(chǔ)的信息容量比較大，電路采用了 ISD2560，此芯片可錄一分鐘的語(yǔ)音信息，對(duì)本系統(tǒng)以足夠使用，電路如圖 32所示。當(dāng)該系統(tǒng)接收到振鈴信號(hào)，且達(dá)到規(guī)定的振鈴次數(shù)后模擬摘機(jī)，電話線路上電壓均由原來(lái)的 48V下降到 78V，此時(shí) DW1 截止， 被本身的上拉電阻上拉成高電平。 監(jiān)測(cè)電路是為了監(jiān)測(cè)電話機(jī)是否模擬摘機(jī)，電路如圖 31所示。 模擬摘機(jī)電路的功能是當(dāng)電話振鈴到一定時(shí)間后接通電話，其電路如圖 31所示。經(jīng)過(guò) RC回路進(jìn)行濾波，輸入給光電耦合器的波形，經(jīng)過(guò)光電耦合器的隔離轉(zhuǎn)換輸出很標(biāo)準(zhǔn)的方波。振鈴檢測(cè)電路如圖 31 所示。 15V。振鈴為 25177。此電路主要包括電話線路摘機(jī)檢測(cè)和線路振鈴信號(hào)的檢測(cè)電路，語(yǔ)音提示電路，單片機(jī)控制和密碼存儲(chǔ)電路 ,DTMF 檢測(cè)電路及電器驅(qū)動(dòng)電路。另外，通用的 I2C總線接口器件，如帶 I2C總線的單片機(jī)、 RAM、ROM、 A/D、 D/A、 LCD驅(qū)動(dòng)器等器件，也越來(lái)越多地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制系統(tǒng) 。由于是利用 I2C總線上的信息進(jìn)行仲裁，因此不會(huì)造成信息的丟失?？偩€競(jìng)爭(zhēng)的仲裁是在兩個(gè)層次上進(jìn)行的。例如，多單片機(jī)系統(tǒng)中，可能在某一時(shí)刻有兩個(gè)單片機(jī)要同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，這種情況叫做總線競(jìng)爭(zhēng)。如果該器件需要廣播呼叫尋址中提供的數(shù)據(jù)，則應(yīng)對(duì)地址作出響應(yīng)，其表現(xiàn)為一個(gè)接收器。 I2C總線還具有廣播呼叫地址用于尋址總線上所有器 件的功能。 當(dāng)主器件發(fā)送完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，接著發(fā)出對(duì)應(yīng)于 SCL線上的一個(gè)時(shí)鐘（ ACK）認(rèn)可位，在此時(shí)鐘內(nèi)主器件釋放 SDA線，一個(gè)字節(jié)傳送結(jié)束，而從器件的響應(yīng)信號(hào)將 SDA線拉成低電平，使 SDA在該時(shí)鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。如果從器件正在處理一個(gè)實(shí)時(shí)事件而不能接收數(shù)據(jù)時(shí)，（例如正在處理一個(gè)內(nèi)部中斷，在這個(gè)中斷處理完之前就不能接收 I2C總線上的數(shù)據(jù)字節(jié)）可以使 時(shí)鐘 SCL線保持低電平，從器件必須使 SDA保持高電平，此時(shí)主器件產(chǎn)生 1個(gè)結(jié)束信號(hào)，使傳送異常結(jié)束，迫使主器件處于等待狀態(tài)。 在 I2C總線上每次傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不限，但每一個(gè)字節(jié)必須為 8位，而且每個(gè)傳送的字節(jié)后面必須跟一個(gè)認(rèn)可位（第 9位），也叫應(yīng)答位（ ACK）。方向位為“ 0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫到所選擇的從器件；方向位為“ 1”表示主器件將從從器件讀信息。在開(kāi)始信號(hào)以后，總線即被認(rèn)為處于忙狀態(tài)；在結(jié)束信號(hào)以后的一段時(shí)間內(nèi)，總線被認(rèn)為是空閑的。 當(dāng)時(shí)鐘線 SCL為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線 SDA由高電平跳變?yōu)榈碗娖蕉x為“開(kāi)始”信號(hào)；當(dāng) SCL線為高電平時(shí)， SDA線發(fā)生低電平到高電平的跳變?yōu)椤敖Y(jié)束”信號(hào)。 4．?dāng)?shù)據(jù)的傳送 在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，必須確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送的開(kāi)始和結(jié)束。這樣就在 SCL線上產(chǎn)生一個(gè)同步時(shí)鐘。 當(dāng)所有器件的時(shí)鐘信號(hào)都上跳為高 電平時(shí)，低電平期結(jié)束， SCL線被釋放返回高電平，即所有的器件都同時(shí)開(kāi)始它們的高電平期。 SCL線上由高電平到低電平的跳變將影響到這些器件，一旦某個(gè)器件的時(shí)鐘信號(hào)下跳為低電平，將使 SCL線一直保持低電平，使 SCL線上的所有器件開(kāi)始低電平期。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳 送速率在標(biāo)準(zhǔn)工作方式下為 100kbit/s，在快速方式下，最高傳送速率可達(dá) 400kbit/s。當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線都是高電平。 總線上主和從 (即發(fā)送和接收 )的關(guān)系不是一成不變的，而是取決于此時(shí)數(shù)據(jù)傳送的方向。 I2C總線的控制完全由掛接在總線上的主器件送出的地址和數(shù)據(jù)決定。當(dāng)某個(gè)器件向總線上發(fā)送信息時(shí)，它就是發(fā)送器 (也叫主器 件 )，而當(dāng)其從總線上接收信息時(shí)，又成為接收器 (也叫從器件 )。 CPU不僅能通過(guò)指令將某個(gè)功能單元電路掛靠或摘離總線，還可對(duì)該單元的工作狀況進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件系統(tǒng)的既簡(jiǎn)單又靈活的擴(kuò)展與控制。它通過(guò) SDA（串行數(shù)據(jù)線）及 SCL（串行時(shí)鐘線 )兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件：不管是單片機(jī)、存儲(chǔ)器、 LCD驅(qū)動(dòng)器還是鍵盤接口。為降低總的寫入時(shí)間，一次操作可寫入多達(dá) 8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。每寫入或讀出一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，該地址寄存器自動(dòng)加 1，以實(shí)現(xiàn)對(duì)下一個(gè)存儲(chǔ)單元的讀寫。第 7腳需要接地。第 6腳 SCL為串行時(shí)鐘輸入線，在 AT89C51試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上和單片機(jī)的。在 AT89C51試驗(yàn)開(kāi)發(fā)板上它們都接地，第 8腳和第 4腳分別為正、負(fù)電源。 AT24C02 AT24C02是美國(guó) ATMEL公司的低功耗 CMOS串行 EEPROM， 它是內(nèi)含 256 8位存儲(chǔ)空間 ， 具有工作電壓寬 （ ～ ） 、擦寫次數(shù)多 （ 大于 10000次 ） 、寫入速度快（ 小于 10ms） 等特點(diǎn)。如果信號(hào)通過(guò)了檢測(cè)，就使 ESt 端輸出高電平，通過(guò)外圍 RC 回路對(duì) St端充電 (R， C 的值可以根據(jù)不同的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇 )，如果 ESt 端高電平持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)，使充電后 Vc=Vtst(2． 35V，這是通過(guò)比較器比較 )，這就意味著所檢測(cè)的信號(hào)滿足 DTMF 的工作標(biāo)準(zhǔn)，則使引導(dǎo)邏輯部分的輸出同步脈沖到編碼部分，使 4 位編碼輸出，經(jīng)過(guò)延遲單元，鎖存進(jìn)三態(tài)輸出單元，輸出正確的碼；同時(shí)，引導(dǎo)邏輯部分產(chǎn)生 StD 端高電平信號(hào)，同時(shí)使 GT 維持高電 壓 。如果輸入信號(hào)頻率在預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi)，則將檢測(cè)結(jié)果送到編碼部分進(jìn)行編碼，并等待 D 觸發(fā)器的同步輸出信號(hào)；如果輸入信號(hào)頻率不在預(yù)先 設(shè)置的范圍內(nèi)，檢測(cè)結(jié)果維持為 0不變。 信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入放大，過(guò)濾掉噪聲，再被由 6階高頻組帶通濾波器和 8 階低頻組帶通濾波器組成的陷波濾波器濾出 DTMF 信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)平滑濾波，再由過(guò)零檢測(cè)器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入數(shù)字部分。在濾波器部分，使用了開(kāi)關(guān)電容技術(shù)；解碼部分，用數(shù)字計(jì)數(shù)的方法檢測(cè)所有 16 種 DTMF 音 頻對(duì)，并將它們編成 4bits 的碼。 DTMF 芯片概述 MT8870 是一個(gè)完整的 DTMF 接收解碼電路和其它電路，如 LCD 驅(qū)動(dòng)電路一起， 12 可實(shí)現(xiàn) CALLERID 功能。 表 21 P3 口各引腳對(duì)應(yīng)的第二功能 RXD RXD 0INT 1INT T0 T1 WR RD P P P3 口 片內(nèi)均 含有固定的上拉 電阻 ，故 稱為 準(zhǔn) 雙向 并行 I/O 接口。如表 21 所示。 P3 口（ ～ ）： 8位準(zhǔn) 雙 向接口并 行 I/O。 擴(kuò) 展外部 數(shù) 據(jù)、程序 內(nèi) 存 時(shí) ，作