【正文】 根據(jù)系統(tǒng)要求以及各個(gè)方案的比較，選擇方案三。引腳 XTAL1(19)、 XTAL2(18)分別是此放大器的輸入端和輸出端。 方案二：外部方式 外部振蕩器信號(hào)的接法與芯片類型有關(guān)。 HMOS 工藝的 MCU圖 外部上電復(fù)位 7 則 XTAL2 端接外部時(shí)鐘信號(hào)， XTAL1 端須接地。因?yàn)?89S51 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī)，用這種芯片構(gòu)成的單片及最小系統(tǒng)簡單、可靠。 分機(jī)狀態(tài)檢測方案 分機(jī)狀態(tài)檢測，用來判斷分機(jī)處于哪種狀態(tài)，分機(jī)的狀態(tài)有三種（待機(jī)，摘機(jī)，開鎖）如果分機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，有呼叫時(shí)單片 機(jī) 送鈴聲并接通通話電路，當(dāng)分機(jī)處于通話中如果有開鎖鍵按下，主機(jī)就執(zhí)行開鎖動(dòng)作。此方法硬件連接復(fù)雜，成本高，不易編程。此方案硬件開銷少，電路簡單，方便編程。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路可以使系統(tǒng)記住每個(gè)用戶所設(shè)置的密碼，當(dāng)用戶使用正確密碼時(shí)就能輕松的把門打開。 方案 一 ：采用外部數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)芯片 6264，此方案耗用單片機(jī)端口比較多，連線復(fù)雜，造成資源的浪費(fèi)。使用 I2C 傳輸技術(shù)大大節(jié)省了單片機(jī)的端口。 鍵盤及顯示方案 鍵盤方案比較 方案 一 ：直呼式鍵盤 ,每一個(gè)按鍵對應(yīng)一個(gè)房號(hào)，來訪客人只要按下相應(yīng)的房號(hào)就能連接到相應(yīng)的分機(jī)并進(jìn)行通話。 缺點(diǎn)：分機(jī)數(shù)量少，不適應(yīng)多用戶的地方。 優(yōu)點(diǎn)：可容納的分機(jī)數(shù)量多，適用與多種場合。 經(jīng)過比較方案一雖然按法簡單，但可連接分機(jī)數(shù)量比較少，根據(jù)題目要求決定使用方案二。 9 方案 一 ：靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示，顯示驅(qū)動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不用再管，直到下一次顯示數(shù)據(jù)需要更新時(shí)再 傳送一次數(shù)據(jù)。但引線多，線路復(fù)雜，硬件成本高。 這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的CPU 時(shí)間，但每個(gè)顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動(dòng)電路，使用的硬件較多；動(dòng)態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的 CPU 時(shí)間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 密碼開鎖方案 開鎖部分利用單片機(jī)控制開鎖，可以通過門口主機(jī)密碼開鎖也可以通過分機(jī)開鎖。 10 音頻處理方案 音頻部分是本設(shè)計(jì)中重要的一部分，要保證通話質(zhì)量，故在設(shè)計(jì)中采用了消側(cè)音電路，消除主機(jī)話筒聲音被主機(jī)喇叭接收的信號(hào)。 方案二：主機(jī)音頻 輸入采用兩極共射放大發(fā)送給分機(jī)，音頻輸出采用功率放大芯片 LM386 作為主機(jī)的音頻放大器件，接收分機(jī)語音信號(hào)和主機(jī)的鈴聲信號(hào)。而方案二所使用的音頻放大芯片，輸出效果好，連接簡單。 編碼部分 編碼部分，是負(fù)責(zé)將來訪客人所輸入的房號(hào)翻譯成對應(yīng)的數(shù)字信息并通過編碼發(fā)送給樓層譯碼器。樓層譯碼器接收到相應(yīng)編碼數(shù)據(jù)后選通分機(jī)與主機(jī)進(jìn)行通話。為了降低成本采用第二種方案，實(shí)現(xiàn)軟件編碼。 方案 一 ：用單片機(jī)接收編碼信號(hào)，由于是單線傳輸編程比較復(fù)雜，且硬件成本比較高。故采用方案二進(jìn)行解碼。室內(nèi)分機(jī)采用電話機(jī)的原理，輸入電線不分極性，話筒通過兩級 NPN 三極管共射放大信號(hào)。 12 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 鍵盤及顯示電路 4*4 鍵盤掃描電路 本設(shè)計(jì)使用 4*4 矩陣鍵盤，連接方法如圖 。 中心控制部分電路 整個(gè)系統(tǒng)采用 ATMEL公司生產(chǎn)的 AT89S51 高性能 8 位單片機(jī)作為控制芯片，片內(nèi)含 4Kb 的系統(tǒng)可編程的 FLASH 只讀程序儲(chǔ)存器，器件采用 ATMEL 公司高密度，非易失性儲(chǔ)存技術(shù)生產(chǎn)，它的集成 FLASH 程序儲(chǔ)存器支持在線編程 [7]。無論是 HMOS還是 CHMOS 型，在振蕩器正運(yùn)行的情況下， RST 引腳保持二個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)間的高電平，系統(tǒng)復(fù)位。本文采用上電外部復(fù)位電路，如圖 所示。 外接晶體以及電容 C C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，一般晶振可在 2～ 12MHz 之間任選。外圖 上電外部復(fù)位電路 圖 內(nèi)部振蕩器方式 14 接晶體時(shí)， C1和 C2通常選 30pF 左右 [1]。修改密碼是單片機(jī)把新密碼儲(chǔ)存到舊密碼的地址，用新密碼覆蓋原來的密碼。該芯片管腳配置圖如 圖 ，管腳名稱如表 。 圖 AT24C16 管腳圖 表 AT24C16 管腳描述 15 芯片功能和管腳描述 (1)AT24C16 的功能說明 AT24C16 支持 I2C 總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議 。 數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào) 的主器件控制的 ， 主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器 ， 但由主器件控制傳送數(shù)據(jù) 、 發(fā)送或接收的模式 ， 通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實(shí)現(xiàn)將 AT 24C16 器件連接到總線上 。 SDA: 串行數(shù)據(jù) /地址 AT24C16:雙向串行數(shù)據(jù) /地址管腳用于器件所有數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收 SDA:是一個(gè)開漏輸出管腳 可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或 wireOR A0 A1 A2 器件地址輸入端 這些輸入腳用于多個(gè)器件級聯(lián)時(shí)設(shè)置器件地址 當(dāng)這些腳懸空時(shí)默認(rèn)值為 0 。 分機(jī)狀態(tài)檢測部分 分機(jī)狀態(tài)檢測部分采用雙電壓比較器 LM393 進(jìn)行檢測，將檢測的結(jié)果送單片機(jī)進(jìn)行處理。 17 分機(jī)電壓信號(hào)從 T 輸入，當(dāng)分機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)電壓范圍為 1 到 伏之間，所以經(jīng)過電壓比較器比較后輸 出為 為 0， 為 1。當(dāng)分機(jī)處于開鎖狀態(tài)時(shí)，分機(jī)實(shí)際上是短路，線上電壓為 0 伏。 音頻放大部分 音頻放大電路從話筒輸入采用兩級共射放大電路對音頻信號(hào)進(jìn)行放大，然后耦合到電源線，一起送往分機(jī)。由于語音信號(hào)的發(fā)送和接收都是共用一根線，為了使它們工作時(shí)相互不受影響 ，在信號(hào)輸入輸出的地方加入了消側(cè)音電路 [6]。通過 PNP 三極管 TIP142 對電流放大驅(qū)動(dòng)電動(dòng)鎖。開鎖電路圖如 圖 ： 圖 音頻放大電路圖 圖 開鎖電路 20 編碼發(fā)送部分 編碼部分主要采用單片機(jī) AT89S51 模擬編碼芯片 HT12E 編碼，單片機(jī)根據(jù)輸入房間號(hào)碼進(jìn)行編碼，并發(fā)送給樓層譯碼器。在傳送期間 ,單片機(jī) 把 8 個(gè)地址端和 4個(gè)數(shù)據(jù)端的狀態(tài)經(jīng)編碼由串行輸出給樓層