远程电话控制器的设计.docVIP

第7章 远程电话控制器的设计 7.1功能要求方案论证系统主要包括电话振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、信号解码电路、语音提示电路以及控制电路DTMF解码芯片将用户输入的按键信号转换成相应的数字信号， 图7.1 远程电话控制器系统构成框图。 7.3 系统硬件电路的设计 电话远程控制主要由电话振铃检测电路、自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、语音提示电路、和组成。 图7.2 远程电话控制器电路原理图 7.3.1 振铃检测电路 25±3Hz的正弦波，电压有效值90V左右,振铃重复周期为5秒， 1秒振铃，4秒间隙。由于振铃信号电压比较高，输入时经电容隔离降压并经全桥后，输入至光耦4N35的输入端，光耦输出和计数。振铃检测电路 图7.3 振铃检测电路.3.2模拟摘机电路 电信局的程控电话交换机对电话摘机的响应是根据电话线回路电流变大。当交换机检测到回路电流变大为30mA左右就认为电话机已经摘机。在用户摘机（接电话）时，电话机内通过叉簧接上约200Ω左右的负载，使整个电话线回路流过约30mA的电流，交换机检测到该电流后便停止铃流发送，并将线路电压变为10伏左右的直流电，完成电话接通工作。图7.4为模拟摘机电路的原理图。当单片机发出摘机信号时（高电平），Q3晶体三极管导通，从而驱动功率管Q2也导通，模拟负载电阻R24被接入电话线两端，产生约30mA的电流，从而完成模拟摘机功能；当远程设定操作结束时，通过单片机发挂机信号（低电平），从而使Q3及Q2截止，电话线回路电流消失，电信局的程控交换机完成电话线路的切断工作。 图7.4 模拟摘机电路原理图 7.3.3 DTMF解码电路 数字键盘高频组Hz） 1209 1336 1477 1633 低频组Hz） 697 1 2 3 A 770 4 5 6 B 852 7 8 9 C 941 * 0 ＃ D 图7.5 DTMF解码电路原理图 当电话线上送来的双音多频信号经C3,送到MT8870的IN-）引脚双音多频脉冲信号先经内部的拨号音滤波器，滤除拨号音信号，然后经前置放大后送入双音频滤波器，将双音频信号按高低音频信号分开，再经高低滤波器，幅度检测器送入输出译码电路，经过数字运算后，在其数据输出端（11至14脚）输出相对应的码。MT8870的数据输出端连到P1口的P1.0P1.3，单片机经P1口识别。A、B、C、D键常被作等功能使用。注意，对于“0”号，MT8870输出的码并非是“0000”，而是“1010”另外“*”与 “#”键的输出分别为“1011”和“1100”。MT8870新获取有效双音多频信号后，电平由低变高，电平低而无效的双音频信号电话线路杂音、人的语音信号等是不会引起MT8870的的。.3.4 语音提示电路 电话远程控制器系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流。语音提示电路预先存储若干段系统提示音，单片机程序根据用户发送的按键指令（DTMF信号），进行相应的控制操作并播放语音提示下一步的操作，而操作者则根据反馈的语音信息按需要进行按键操作。 ISD4002-120P 是美国ISD公司系列单片语音录放集成电路的一种，它采用直接模拟量存储技术，将每个采样值直接存储在片内的FLASH RAM中，能较好地保留模拟量中的有效成分。语音芯片设计成和微处理器配合使用的寻址和控制方式，使器件引出端数减到最少,且音质较好，目前在语音合成设计中应用很广泛。ISD4002-120P可录放120秒语音信号，最多可分600段录音，每一段均可寻址，其地址范围为000H—258H。单片机通过模拟SPI接口向ISD4002发送上电、指定地址、开始录音、结束录音、按地址放音等操作命令，实现录音与放音操作。电话远程控制器在使用前需要提前将要提示的语音信息按段录入到芯片上。 在录音操作时，通过麦克风将声音信号转化为电信号，并通过三极管Q8放大，耦合到语音信号的输入端（第16引脚），单端输入时一般信号幅度不要超过32mV。 在放音操作时，从ISD4002第13脚输出的声音信号经运放LM386放大后，再经过隔直耦合器送到电话线上，提示音的大小可以通过R34进行调整。 图7.6 ISD4002语音提示电路原理图 7.3.5 单片机控制电路 单片机采用宏晶公司的STC89C52系列，具有6时钟运行模式，可比普通单片机速度提高一倍，内带的EEPROM可用于密码数据的存储与修改，其主要引脚的使用如图7.7所示。其中P1.0—P1.3端口用于双音频解码器输出数据的读入；P1.5口用于模拟摘机或挂机的控制操作；P1.6口输出遥控码（本实例中没有设计程序）；P1.7、P3.0、P3.1、P3.3、P3.6、P2.6端口接LED指示发光管；第9脚接上电复位电路；P3.2口接遥控器学习操作键（本实例中没