【正文】 0在進行DTMF音的檢測譯碼時,語音通道連通并都處于激活狀態(tài),向單片機發(fā)出中斷請求,單片機響應(yīng)中斷,接收來電信息。為了判定當(dāng)前處于何種進程狀態(tài),需要及時識別出撥號音、忙音、回鈴音、空號音以及其他電信信令規(guī)定的進程音。由于上述信號音的頻率都是450Hz,僅斷續(xù)時長不一樣,據(jù)此,采用電路把信號音整理成方波脈沖串,固定時問間隔(例如1ms)檢測輸入管腳上脈沖信號,當(dāng)脈沖信號出現(xiàn)后,立即開始在一定時長內(nèi)()分若干時間片()計數(shù)每個時間片內(nèi)出現(xiàn)的脈沖個數(shù)。系統(tǒng)原理框圖如下圖所示： 電 話 接 口 家 用 電 器 控 制 單 片 機 語音放大電路 振鈴檢測電路 自動摘掛機電路 雙音頻解碼電路 圖1 系統(tǒng)原理框圖 軟件模塊分析 經(jīng)過比較，我決定使用AT89C2051作為控制的單片機芯片，具體有關(guān)AT89C2051的介紹不在這里累述，其詳細資料請參閱本設(shè)計的硬件電路設(shè)計部分。（1）信號音計數(shù)。 （2）密碼檢測。當(dāng)用戶輸入密碼的時候，單片機把輸入的密碼寫入另外的一塊空間，然后利用減法運算比較兩者是否相等。 （3）信號分析處理。 以上部分是對系統(tǒng)設(shè)計過程和設(shè)計原理的簡單敘述。經(jīng)過翻閱大量的技術(shù)資料，對具體要求實現(xiàn)的功能進行完整的系統(tǒng)分析，我認(rèn)為我的電話遙控系統(tǒng)設(shè)計基本符合實際情況，可以完成設(shè)計任務(wù)所要求實現(xiàn)的基本功能。電話線路沒有鈴流時，電話交換機提供的線路電壓為48V60V的直流信號。此時光耦LE的發(fā)光二極管導(dǎo)通，使光敏晶體管導(dǎo)通，于是+5V電源通過1K電阻和二極管向100uF電容充電。 振鈴信號為25177。15V,振鈴以5s為周期，即1s送4s斷。 電路圖設(shè)計根據(jù)振鈴信號的特征，設(shè)計振鈴檢測電路如圖2所示。一旦識別到STD端的正脈沖，這個信息就是遙控命令，AT89C2051能對其進行判別究竟是密碼還是控制某路開，關(guān)的命令，或是掛機命令。=1能使T1導(dǎo)通，繼電器J1吸合。=0，則J5釋放。74LS273是一個8D鎖存器也就是芯片內(nèi)部包含了8個D觸發(fā)器，輸入端為D0D7，輸出端為Q0Q7。其控制邏輯與直接接到的T1T5是一樣的。只有當(dāng)這兩個條件同時滿足時與門G5才輸出正跳變信號，74LS273才能接受外部信息，這就大大提高了電路的抗干擾能力，防止AT89C2051因受到意外干擾而可能導(dǎo)致的受控對象的誤動作。 圖3 摘掛機控制電路 核心AT89C2051芯片介紹智能部件（單片機AT89C2051）。AT89C2051是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲器和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大AT89C2051單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合。AT89C2051是一個功能強大的單片機，但它只有20個引腳，15個雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中P1是一個完整的8位雙向I/O口，兩個外中斷口，兩個16位可編程定時計數(shù)器,兩個全雙向串行通信口，一個模擬比較放大器。同時AT89C2051的時鐘頻率可以為零，即具備可用軟件設(shè)置的睡眠省電功能，系統(tǒng)的喚醒方式有RAM、定時/計數(shù)器、串行口和外中斷口，系統(tǒng)喚醒后即進入繼續(xù)工作狀態(tài)。(2)15個雙向I/O口。（4）時鐘頻率024MHZ。（6）可直接驅(qū)動LED 。（8）可編程UARL通道。（10）6個中斷源。（12）128x8bit內(nèi)部RAM。（14）兩級加密位。（16）軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。AT89C2051單片機管腳封裝圖6所示。當(dāng)電路接口中的JKa和JKb閉合時，由發(fā)送端送來的DTMF信號進入MT8870的IN端，經(jīng)過DTMF解碼，得到4位二進制碼從Q3Q0輸出，同時由STD端給出一個正脈沖，該正脈沖的出現(xiàn)表明Q3Q0已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，就可以被讀取了。它是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號。MT8870與AT89C2051單片機的接口電路如圖4所示。一旦識別到STD端的正脈沖，這個信息就是遙控命令，AT89C2051能對其進行判別究竟是密碼還是控制某路開，關(guān)的命令，或是掛機命令。經(jīng)過翻閱大量的文獻資料，我發(fā)現(xiàn)使用電話專用的雙音頻編解碼芯片進行輸入雙音頻信號的解碼，是比較常用的一種方法。經(jīng)過專用集成電路的解碼，信號轉(zhuǎn)換成為不同的碼制信號，可以直接被單片機讀取。有關(guān)MT8870的詳細介紹請見下文。 圖4 雙音頻DTMF解碼電路 核心MT8870芯片介紹作為電話網(wǎng)，無線移動通信網(wǎng)和計算機通信網(wǎng)的終端設(shè)備。信號在MT8870內(nèi)經(jīng)過濾波、放大、高低頻分離，再經(jīng)過數(shù)字處理轉(zhuǎn)化為與DTMF信號相對應(yīng)的二進制編碼。芯片STD引腳提供DTMF信號檢測輸出，當(dāng)MT8870接收到DTMF信號并解碼完成后該引腳為高電平，平時該引腳為低電平，該信號通過反相后可向單片機申請中斷，TOE引腳為輸出使能端，當(dāng)TOE為高電平時解碼結(jié)果可以從Q1~Q4輸出。MT8870管腳封裝圖如下圖所示。電話鍵盤對應(yīng)的輸出二進制編碼如表一所示。，=1能使T1導(dǎo)通，繼電器J1吸合。=0，則J5釋放。74LS273是一個8D鎖存器也就是芯片內(nèi)部包含了8個D觸發(fā)器，輸入端為D0D7，輸出端為Q0~Q7。其控制邏輯與直接接到的是一樣的。只有當(dāng)這兩個條件同時滿足時與門才輸出正跳變信號，才能接受外部信息，這就大大提高了電路的抗干擾能力，防止因受到意外干擾而可能導(dǎo)致的受控對象的誤動作。 圖5 家電控制電路 核心74LS273芯片介紹74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，它是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器。第一腳CLR：主清除端，低電平觸發(fā)，即當(dāng)為低電平時，芯片被清除，輸出全為0（低電平）；CP（CLK）：觸發(fā)端，上升沿觸發(fā)，即當(dāng)CP從低到高電平時，D0D7的數(shù)據(jù)通過芯片，為0時將數(shù)據(jù)鎖存，D0D7的數(shù)據(jù)不變。只有當(dāng)這兩個條件同時滿足時與門G5才輸出正跳變信號，74LS273才能接受外部信息，這就大大提高了電路的抗干擾能力，防止AT89C2051因受到意外干擾而可能導(dǎo)致的受控對象的誤動作。其管腳封裝圖如下圖所示。第三種情況只有在受到意外干擾運行程序“飛掉”，使T6的集電極為低電平，由G1和G2構(gòu)成的振蕩器不會振蕩，所以就不會有復(fù)位正脈沖輸出。音樂信號經(jīng)過三極管功率放大，再經(jīng)過電話接口中的小音頻變壓器B耦合至電話線上。由于信息反饋電路在設(shè)計中連接比較簡單故此部分電路省略不畫。電子制作中經(jīng)常用到音樂集成電路和語言集成電路，一般稱為語言片和音樂片。語音IC一般還需要少量外圍元件才能工作，它們可直接焊到這塊電路板上。其內(nèi)部含有振蕩器、節(jié)拍器、音色發(fā)生器、ROM、地址計算器和控制輸出電路等。音樂門鈴都是用這種音樂片裝的，其實成本很低。但因為有趣，其應(yīng)用越來越多。語音電路盡管品種不少，但不能根據(jù)用戶隨時的要求發(fā)出聲音，因為商品化的語音產(chǎn)品采用掩膜工藝，發(fā)聲的語音是做死的，使成本得到了控制。近年來出現(xiàn)的OTP語音電路解決了這一問題。它的出現(xiàn)為開發(fā)人員試制樣機提供了方便，特別適合于小批量生產(chǎn)。音樂集成電路有許多系列，且在控制功能上也各不相同，但它們的基本電路結(jié)構(gòu)和工作原理大都是相同的。（1）振蕩電路。振蕩頻率是音調(diào)發(fā)生器和節(jié)奏發(fā)生器的時間基準(zhǔn)。存儲器(ROM)的存儲容量有64字七位的，也有512字七位的不等，其中四位用于控制音調(diào)發(fā)生器，三位用于控制節(jié)奏發(fā)生器，同時也提供自停信號。音調(diào)發(fā)生器按ROM的數(shù)據(jù)分配產(chǎn)生不同音調(diào)的代碼。它可提供與放音速度相匹配的速度，這種速度已按編好的程序固化在集成電路內(nèi)，不能由外部選擇。（2）外接電阻阻值的大小與輸出的音調(diào)有關(guān)，阻值小時音調(diào)高，阻值大時音調(diào)低。因此在選購這類集成電路時，最好f臨時搭接外圍元件，試聽一下曲調(diào)是否理想。（5）音樂集成電路大多由CMOS電路組成，因此焊接時應(yīng)使電烙鐵外殼可靠接地。編程語言為單片機匯編語言。系統(tǒng)程序主要包括管理監(jiān)控主程序和定時中斷子程序。當(dāng)檢測到有“*”鍵按下時,也同樣送出摘機提示音信號,提示用戶輸入密碼(對“*”鍵的檢測是為了方便用戶在家中控制電器,用戶直接操作接在線路上的電話機即可)。設(shè)定或查詢完成后,按“”鍵則系統(tǒng)掛機,連續(xù)一定時間不輸入任何指令信號,系統(tǒng)也會自動掛機,讓出電話線路。 系統(tǒng)程序設(shè)計流程圖 系統(tǒng)程序設(shè)計流程圖如下圖所示。涉及到的專業(yè)知識面廣，技術(shù)要求高，難度也較大，很好的運用了四年以來所學(xué)的專業(yè)知識。利用電話網(wǎng)絡(luò)進行遠程控制是通訊電子信息行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。本次設(shè)計主要分為兩大部分：第一是硬件電路設(shè)計；第二是軟件部分設(shè)計，即用匯編語言編寫的單片機程序。軟件設(shè)計部分則是按照程序設(shè)計流程圖中的流程一步步的編寫程序，設(shè)計本遙控裝置的控制程序的主要工作是對電話信號進行檢測以及接收用戶指令控制家用電器的工作。設(shè)計中技術(shù)要求很高，特別是硬件電路的實際制作和匯編程序的調(diào)試。本設(shè)計的目的是希望通過對電話遠程控制的研究使這一技術(shù)能早日應(yīng)用于老百姓的日常生活中。許多技術(shù)性問題可能還要在實際運用中加以解決。參考文獻［1］羅厚軍，[Ｍ].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006［2］[Ｍ].北京：中國電力出版社，2004［3］[Ｍ].西安：電子工業(yè)出版社，2007［4］楊旭東，劉行景，[Ｍ].合肥：化學(xué)工業(yè)出版社，2000［5］何書森，[Ｍ].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2006［6］李國厚，[Ｍ].北京：北京大學(xué)出版社，2006［7］[Ｍ].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.［8］[Ｍ].長沙：湖南大學(xué)出版社，2003.［9］[Ｍ].長沙：湖南大學(xué)出版社，2003［10］[Ｍ].北京：人民郵電出版社，1996［11］馬忠梅，劉濱，[Ｍ].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003［12］[Ｍ].北京：機械工業(yè)出版社，2005［13］趙坤，[Ｍ].北京：機械工業(yè)出版社，2005［14］[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999［15］[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991［16］[Ｍ].北京：人民郵電出版社，2002［17］[Ｍ].北京：機械工業(yè)出版社，2003［18］[Ｍ].北京：高等教育出版社，2006［19］[Ｍ].北京：人民郵電出版社，2003［20］[Ｍ]. 北京：高等教育出版社，2004附錄一 電路總圖附錄二 程序清單。主程序MAIN: JB ZHENL, MAIN INC R2 CLR TESTLED CLR SPEAKER JNB ZHENL, $ SETB TESTLED SETB SPEAKER MOV A, R2 CJNE A, 32, MAIN MOV R2, 00H INC R3 MOV A, R3 CJNE A, 2, MAIN MOV R3, 00H MOV R2, 00H CLR ZHAIJI CLR TESTLED ACALL M8880 ACALL DEL100MS ACALL RE8880 ACALL DEL10MSLOOP: MOV A, CODECW CJNE A, 3, START AJMP CSHSTART: ACALL JSSJ INC CODEWS MOV A, R0 INC R0 CJNE A,12,LOOP 。密碼比較 AJMP LOOP2LOOP1: MOV R0, CODEST MOV CODEWS, 0 INC CODECW AJMP LOOPLOOP2: DJNZ CODEWS, MIMAPD CLR 。鍵1修改密碼 MOV R0, CODEADMMXG: ACALL JSSJ MOV A, R0 INC R0 INC CODEWS CJNE A, 12,MMXG 。鍵2家電控制LOOP4: MOV R0, JDCP MOV R7, 16JD0: ACALL JSSJ MOV A,R0 CJNE A, 1, JD1 MOV JDBH, 01HJD1: CJNE A, 2, JD2 MOV JDBH,