單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)

1、專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目： 基于雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì) 姓 名：專 業(yè)：通信工程班級(jí)學(xué)號(hào)：同 組 人 ：指導(dǎo)教師： 南昌航空大學(xué)信息工程學(xué)院2011 年 07月 08 日 專業(yè) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20 1020 11 學(xué)年 第 2 學(xué)期第 16 周 19 周 題目基于雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、以單片機(jī)stc89c52為核心，運(yùn)用mt8870芯片組成的雙音頻信號(hào)（dtmf）解碼接受電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。2、利用雙音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的雙向通信3、通信數(shù)據(jù)通過(guò)顯示器顯示。進(jìn)度安排 16周：相關(guān)資料收集，方案比較與選擇。 17-18周：電路設(shè)計(jì)與調(diào)試 19周：設(shè)計(jì)結(jié)果

2、驗(yàn)收，報(bào)告初稿的撰寫。學(xué)生姓名： 指導(dǎo)時(shí)間指導(dǎo)地點(diǎn)：e樓任務(wù)下達(dá)2011 年 6 月13 日任務(wù)完成2011 年 7 月 8 日考核方式1.評(píng)閱 2.答辯 3.實(shí)際操作 4.其它指導(dǎo)教師系（部）主任注：1、此表一組一表二份，課程設(shè)計(jì)小組組長(zhǎng)一份；任課教師授課時(shí)自帶一份備查。2、課程設(shè)計(jì)結(jié)束后與“課程設(shè)計(jì)小結(jié)”、“學(xué)生成績(jī)單”一并交院教務(wù)存檔。摘要本課題主要是運(yùn)用mt8870芯片組成的雙音多頻信號(hào)（dtmf）解碼接收電路，接收基于mt8880編碼電路發(fā)送的dtmf信號(hào)并進(jìn)行解碼，mt8870能將dtmf信號(hào)譯碼成二進(jìn)制信號(hào)然后通過(guò)q0-q1輸出端口發(fā)給單片機(jī)，接收的通信數(shù)據(jù)通過(guò)at89c52單片

3、機(jī)將該二進(jìn)制數(shù)讀入；此時(shí)單片機(jī)根據(jù)讀入的二進(jìn)制數(shù)，通過(guò)i/o口給數(shù)碼管發(fā)數(shù)字顯示信號(hào)，以此利用雙音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的雙向通信。關(guān)鍵詞: dtmf； 單片機(jī)； mt8870；前言dtmf(dual tone multi frequency)信號(hào)是音頻電話的撥號(hào)信號(hào)。由美國(guó)at&t貝爾實(shí)驗(yàn)室研制, 雙音多頻信號(hào)編碼技術(shù)易于識(shí)別，抗干擾能力強(qiáng)，發(fā)號(hào)速度快，且比用modem進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆椒ǜ鼮榻?jīng)濟(jì)實(shí)用,因此這種撥號(hào)方法取代了傳統(tǒng)的脈沖撥號(hào)。在電視監(jiān)控系統(tǒng)中，解碼器全天候工作，工作環(huán)境比較惡劣，存在著大量的干擾源。這些干擾源的存在有可能使解碼器工作混亂，引起控制輸出的誤動(dòng)作，直接影響到電視監(jiān)控系統(tǒng)

4、工作的穩(wěn)定性。為了增加解碼器的抗干擾能力，提高解碼器工作的穩(wěn)定性，采取硬件和軟件相結(jié)合的抗干擾措施。目前，大多數(shù)的dtmf信號(hào)的解碼都是采用專用芯片mt8870，mt8880等，這種方法，信號(hào)解碼抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定性好，軟件與硬件相結(jié)合使用可以使解碼器長(zhǎng)期、安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。使用單片機(jī)與雙音多頻解碼芯片（mt8870）的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)控制信息的處理和加工問(wèn)題，而且控制信息可以非常精確。第一章 系統(tǒng)組成與工作原理雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)主要由解碼電路構(gòu)成主控部分，進(jìn)行主要的信息處理，接收外部發(fā)送的dtmf信號(hào)并解碼16種雙音多頻信號(hào)；接口電路提供單片機(jī)與解碼電路的接口以及單片機(jī)

5、與顯示電路的接口。雙音頻解碼電路主要用于dtmf的解碼，將兩個(gè)疊加的正弦波模擬信號(hào)通過(guò)解碼成二進(jìn)制信號(hào)，而且解碼電路還具有判斷功能，判斷dtmf信號(hào)是否發(fā)送，是否發(fā)完，并將解碼的二進(jìn)制信號(hào)通過(guò)輸出口傳達(dá)給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)其io口控制數(shù)碼管的顯示。 dtmf信號(hào)解碼電路 at89s52單片機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示電路dtmf信號(hào)發(fā)送復(fù)位電路 圖1系統(tǒng)原理框圖第二章系統(tǒng)要求分析2.1 總體設(shè)計(jì)要求根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求1、以單片機(jī)stc89c52為核心，運(yùn)用mt8870芯片組成的雙音頻信號(hào)（dtmf）解碼接受電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收。2、利用雙音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間的雙向通信3、通信數(shù)據(jù)通過(guò)顯示器顯示。2.2 系統(tǒng)單

6、元功能模塊設(shè)計(jì)此系統(tǒng)必須具備一下單元功能模塊：（1）dtmf信號(hào)信號(hào)發(fā)送（2）dtmf信號(hào)解碼，并判斷（3）將解碼的二進(jìn)制信號(hào)傳遞給單片機(jī)（4）單片機(jī)能夠準(zhǔn)確的將解碼信號(hào)通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)從理論上看交換機(jī)發(fā)出的雙音多頻信號(hào)（dtmf）是標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，可以通過(guò)軟件的編程來(lái)識(shí)別，即通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示看顯示的數(shù)字是否與發(fā)送的相一致即可，其中解碼電路是用專門的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的不需要單片機(jī)的控制，而解碼后的二進(jìn)制信號(hào)時(shí)通過(guò)單片機(jī)中斷來(lái)讀、存儲(chǔ)的。顯示電路是通過(guò)軟件的編程來(lái)控制的，綜上所述信號(hào)發(fā)送，解碼電路，是由硬件電路實(shí)現(xiàn)，解碼數(shù)據(jù)顯示是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第三章系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主

7、要包括以下幾個(gè)部分：1） 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路2）dtmf信號(hào)解碼3）顯示電路以下將詳細(xì)介紹各部分硬件電路的設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程3.1 dtmf信號(hào)的介紹3.1.1 dtmf信號(hào)的特性dtmf是由低頻組(fb)和高頻組(fa)兩組頻率信號(hào)構(gòu)成，每個(gè)數(shù)字信號(hào)由低頻組和高頻組的任意一個(gè)疊加而成。根據(jù)國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（ccitt）的建議，dtmf的編譯碼定義如表1所示，表1數(shù)字鍵盤高頻組/hz1209低頻組/hz697123a770456b852789c941*0#d可用下式表示f(t)aasin(2*fa*t)+absin(2*fb*t)式中兩項(xiàng)分別表示低、高音群的值，ab和aa分別表示低音群和高音群

8、的樣值量化基線，而且兩者幅值比為k=ab /aa (0.7k0.9)。同時(shí)規(guī)定，對(duì)應(yīng)于表1中的標(biāo)稱頻率在發(fā)送時(shí)，dtmf信號(hào)的頻率偏差不應(yīng)當(dāng)超過(guò)1.5，每位數(shù)字的信號(hào)極限時(shí)長(zhǎng)應(yīng)該大于40ms，而接收設(shè)備對(duì)2的偏差應(yīng)能可靠地接收，對(duì)30ms40ms時(shí)長(zhǎng)的信號(hào)可以正常地接收。與單音編碼不同,dtmf 信號(hào)是采用8 中取2 的方式,從高低兩個(gè)音組中各取一個(gè)音頻復(fù)合而成來(lái)代表0 - 9 十個(gè)號(hào)碼和其他功能碼,再加上這8 個(gè)音頻信號(hào)的各頻率間不存在諧波關(guān)系,大大減少了虛假信號(hào)的干擾,因而dtmf 信號(hào)工作可靠性特別是抗干擾能力很強(qiáng)。主叫用戶摘機(jī)按鍵撥號(hào)后，電話號(hào)碼所對(duì)應(yīng)的dtmf信號(hào)通過(guò)電話線傳到程控交

9、換機(jī)中的dtmf接受電路，交換機(jī)中的微機(jī)識(shí)別被叫電話號(hào)碼后，接通主被叫用戶實(shí)現(xiàn)雙方通話。dtmf信號(hào)還用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果把dtmf的發(fā)送電路用于主控系統(tǒng)，接受電路用于被控系統(tǒng)，就可以方便地組成有線或無(wú)線通信系統(tǒng)，如圖2所示，其通道數(shù)視需要而定，16通道以內(nèi)每通道只需編一位號(hào)碼即可，若需要更多通道，則可象電話號(hào)碼編號(hào)一樣編為兩位或兩位以上的號(hào)碼。3.2 雙音多頻解碼電路3.2.1設(shè)計(jì)方案比較此電路的作用是完成dtmf信號(hào)的譯碼，電路通過(guò)芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將信號(hào)譯成二進(jìn)制。方案一：使用具有收發(fā)dtmf信號(hào)的mt8880芯片設(shè)計(jì)解碼電路，電路如圖2所示。該電路的特點(diǎn)是mt8880具有發(fā)送dtmf信號(hào)

10、和接收dtmf信號(hào)的功能圖2 mt8880解碼電路方案二：該方案是由mt8870以及電阻、電容組成的解碼電路，如圖3所示。該方案是在方案一的基礎(chǔ)之上只取dtmf信號(hào)接收部分，其工作原理與上工作原理沒(méi)有什么大的改變。圖3 dtmf解碼電路方案比較：方案一電路的原理與方案二的原理沒(méi)有什么區(qū)別，但是方案一所用到的管腳較之方案二要多四個(gè)管腳，在實(shí)驗(yàn)調(diào)試的時(shí)候工作量相對(duì)比較大，很容易由于其它管腳的松動(dòng)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且mt8880芯片具有收發(fā)dtmf信號(hào)，其所選的電容電阻值是為了滿足兩種情況下而設(shè)計(jì)的，故在解碼信號(hào)時(shí)不確定因素相對(duì)比較多一點(diǎn)，很有可能有一些頻率的dtmf信號(hào)不能解碼因此，在解碼dtmf

11、信號(hào)時(shí)選用mt8870相對(duì)好一點(diǎn)，抗干擾的能力也會(huì)大一點(diǎn)，故此選用方案二設(shè)計(jì)。 解碼電路接收到一個(gè)完整的dtmf信號(hào)以后，mt8870內(nèi)部將信號(hào)分成高頻帶和低頻帶，并將此信號(hào)送至數(shù)字譯碼器，然后將訊號(hào)送至數(shù)字譯碼器以解出按鍵值，接著將解出的按鍵值以二進(jìn)制的方式以四條線(q1、q2、q3、q4)輸出到外部共享bus 上，值得一提的是，當(dāng)mt8870 解出一個(gè)dtmf且輸出到外部時(shí)，其std 接腳會(huì)由低態(tài)升為高態(tài)，經(jīng)一段時(shí)間后再降為低態(tài)，我們便可利用此特點(diǎn)偵測(cè)到此腳有訊號(hào)時(shí)便馬上將q1-q4 接腳所產(chǎn)生的值讀入cpu，然后解出電話的按鍵值。其中電路中的電阻，電容的值得確定：據(jù)所查的資料可確定r1=

12、r2=100k r3=300k 電容 c1,c2=100nf解碼電路的振蕩頻率要求用3.57954mhz的晶振3.2.2 解碼電路原理主要設(shè)計(jì)思想是遠(yuǎn)端用戶發(fā)送的dtmf信號(hào)是從電話線上傳送來(lái)的,它含有很大的直流成分，所以在進(jìn)行解碼之前必須去除這些直流成分，因此必須通過(guò)一個(gè)磁片電容進(jìn)行隔直，然后再由mt8870的2、3腳接收來(lái)自電話機(jī)的雙音多頻脈沖信號(hào)。（注：其中g(shù)s(3)增益選擇端，在該引腳與in-引腳間接反饋電阻可調(diào)節(jié)運(yùn)放增益，增益的大小就取決與r8和r12電阻的大小，因?yàn)殡娫捫盘?hào)進(jìn)來(lái)的時(shí)候頻率只有25hz而在進(jìn)行解碼的時(shí)候能夠識(shí)別的頻率在700到2000hz，所以放大倍數(shù)應(yīng)該在100倍左

13、右，因此r8和r12電阻應(yīng)該選為100歐姆和70歐姆）但此雙音多頻信號(hào)（dtmf）是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式的組合構(gòu)成，每組音頻信號(hào)各有4個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共16種組合（注：dtmf信號(hào)的產(chǎn)生原理：雙音頻信號(hào)是2個(gè)正弦波信號(hào)的疊加，選定2個(gè)頻率f1和f2后可得到這種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，見(jiàn)下式 對(duì)照表1和表2可發(fā)現(xiàn)dtmf信號(hào)由2個(gè)不同的頻率信號(hào)合成。分為高頻組和低頻組，包各含有4個(gè)頻率，可以構(gòu)成16種不同的信號(hào)，依次對(duì)應(yīng)著16個(gè)不同的bcd碼）具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3-8 ，因此信號(hào)進(jìn)入mt8870之后第一步就是將這兩個(gè)信號(hào)給分離出來(lái) 分離出來(lái)之后

14、，再經(jīng)高、低群濾波器和幅度檢測(cè)器送入輸出譯碼電路，經(jīng)過(guò)數(shù)字運(yùn)算后，在其數(shù)據(jù)輸出端（1114腳）輸出相對(duì)應(yīng)的8421碼。mt8870的數(shù)據(jù)輸出端q4q1直接與at89c52單片機(jī)的p1.3p1.0連接,mt8870在dtmf信號(hào)碼變換完成后,由std端發(fā)送中斷信號(hào)至int1,通知at89c52數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。std電平由低變高，再反相為低，at89c52單片機(jī)檢測(cè)后，指示p1口接收有效二進(jìn)制代碼。而無(wú)效的雙音頻信號(hào)（例如，信號(hào)忙音，電話線路雜音、人們的語(yǔ)音信號(hào)等）是不會(huì)引起mt8870的std端變化的。表2 mt8870解碼功能表digit toe inh est q4 q3 q2 q1 any l

15、 x h z z z z 1 h x h 0 0 0 1 2 h x h 0 0 1 0 3 h x h 0 0 1 1 4 h x h 0 1 0 0 5 h x h 0 1 0 1 6 h x h 0 1 1 0 7 h x h 0 1 1 1 8 h x h 1 0 0 0 9 h x h 1 0 0 1 0 h x h 1 0 1 0 * h x h 1 0 1 1 # h x h 1 1 0 0 a h l h 1 1 0 1 b h l h 1 1 1 0 c h l h 1 1 1 1 d h l h 0 0 0 0 a h h l b h h l c h h l d h h l

16、 另外10引腳是允許數(shù)據(jù)輸出端口它的作用是在mt8870解碼完畢并通知最小系統(tǒng)數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送的時(shí)候此引腳必須是高電平才會(huì)讓mt8870將數(shù)據(jù)發(fā)送給最小系統(tǒng)，考慮到此方面的原因最后決定將此引腳接到電源上就可以了，也就是說(shuō)mt8870始終默認(rèn)為允許傳送數(shù)據(jù)。本來(lái)芯片的18引腳直接接電源就可以了但考慮到外界存在一些交流電會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生一定的影響所以運(yùn)用一個(gè)磁片電容可以有效的防止外界的交流電的干擾，最后就是osc1、osc2(6、7)時(shí)鐘或振蕩器的輸入、輸出端。兩引腳間接3.579545mhz晶體與內(nèi)部電路構(gòu)成芯片振蕩器。綜合以上所說(shuō)就可以確定mt8870解碼電路圖如圖3所示3.3 驅(qū)動(dòng)顯示電路hd

17、7279的驅(qū)動(dòng)顯示電路主要是通過(guò)單片機(jī)軟件編程根據(jù)dtmf解碼的二進(jìn)制信號(hào)有選擇性的顯示數(shù)據(jù)，而hd7279與微處理器僅需4條接口線，其中cs為片選信號(hào)（低電平有效）。當(dāng)微處理器訪問(wèn)hd7279a（讀鍵號(hào)或?qū)懼噶睿r(shí)，應(yīng)將片選端置為低電平。data為串行數(shù)據(jù)端，當(dāng)向hd7279a發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，data為輸入端；當(dāng)hd7279a輸出鍵盤代碼時(shí)，data為輸出端。clk為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。key為按鍵信號(hào)輸出端，在無(wú)鍵按下時(shí)為高電平；而有鍵按下時(shí)此引腳變?yōu)榈碗娖讲⑶乙恢北３值芥I釋放為止，如圖3所示。圖4 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路3.4復(fù)位電路單片機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位，

18、復(fù)位使cpu和系統(tǒng)中的其他部件都處于一個(gè)確定的工作狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。在系統(tǒng)中，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)顯示不正常，也為了調(diào)試方便，需要設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)位電路，復(fù)位電路主要完成系統(tǒng)的上電復(fù)位和系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)用戶的按鍵復(fù)位功能。在此系統(tǒng)中單片機(jī)的復(fù)位靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，at89c51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳rst，高電平有效。只要rst保持高電平，單片機(jī)便保持復(fù)位狀態(tài)。此時(shí)，ale/psen、p0、p1、p2、p3口都輸出高電平。rst變成低電平后，退出復(fù)位狀態(tài)，cpu開(kāi)始正常工作。需要注意的是，復(fù)位操作不影響片內(nèi)ram的內(nèi)容。復(fù)位電路的基本功能是系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。圖1為基

19、本rc復(fù)位電路，其電路為高電平復(fù)位有效， sw1為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能。圖5基本rc復(fù)位電路對(duì)于圖1中的電阻兩端的電壓（即復(fù)位信號(hào)）是一個(gè)時(shí)間的函數(shù)。上電復(fù)位時(shí)和有以下函數(shù)關(guān)系，波形圖如圖2（a）所示。 按鍵復(fù)位時(shí)設(shè)在0之間時(shí)sw1合上， 時(shí)，sw1斷開(kāi)，則和有以下函數(shù)關(guān)系，波形圖如圖2（b）所示。 其中，vcc為電源電壓（+5v）。 （a）上電復(fù)位時(shí)ur的波形 （b）按鍵復(fù)位時(shí)ur的波形 圖6 復(fù)位時(shí)的波形 實(shí)踐證明，若晶振穩(wěn)定時(shí)間不超過(guò)10ms。上電瞬間r10c電路充電，reset引腳出現(xiàn)正脈沖。只要reset端保持10ms以上高電平，就能使單片機(jī)復(fù)位。為使其可靠復(fù)位，res

20、et引腳上電復(fù)位時(shí)間應(yīng)保持20ms以上的高電平，即在選擇r10c參數(shù)時(shí)要保證時(shí)間參數(shù)r10c大于20ms。按鍵復(fù)位時(shí)，r1阻值選擇不能過(guò)小，那樣的話只要碰到就會(huì)復(fù)位；選擇過(guò)大時(shí)，按鍵按下去很久才能復(fù)位，所以要選擇適中的阻值為1 k左右的電阻。復(fù)位電路應(yīng)該具有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位的功能。vcc上電時(shí)，c充電，在10k電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，c充滿，10k電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。工作期間，按下sw1，c放電。sw1松手，c又充電，在10k電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。幾個(gè)毫秒后，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)1、 語(yǔ)言的選擇mcs-51

21、 編程語(yǔ)言常用的有兩種，一種是匯編語(yǔ)言，另一種是c 語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言的機(jī)器代碼生成效率很高，但是可讀性并不強(qiáng)，復(fù)雜一點(diǎn)的程序就更是難讀懂，而c 語(yǔ)言在大多數(shù)情況下其機(jī)器代碼生成效率和匯編語(yǔ)言相當(dāng)，但可讀性和可移植性卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了匯編語(yǔ)言，而且c 語(yǔ)言還可以嵌入?yún)R編來(lái)解決高實(shí)效性的代碼編寫問(wèn)題。對(duì)于開(kāi)發(fā)周期來(lái)說(shuō)，c 語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)周期通常小于匯編語(yǔ)言很多。c 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護(hù)，這種語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)，它不僅具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型，便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問(wèn)內(nèi)存的物理地址，進(jìn)行位（bit）一級(jí)的操作。c 語(yǔ)言的模塊化

22、開(kāi)發(fā)方式使開(kāi)發(fā)出來(lái)的程序模塊可不經(jīng)修改，直接被其他項(xiàng)目所用，這樣可以最大程度的實(shí)現(xiàn)資源共享。由于c 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件的編程操作，因此c 語(yǔ)言集高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的功能為一體，具有高效性，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。但是考慮到本次的設(shè)計(jì)程序不復(fù)雜，所以選擇較為熟悉的匯編語(yǔ)言對(duì)51 單片機(jī)進(jìn)行軟件編程。2、原程序的編譯由于單片機(jī)只能執(zhí)行機(jī)器語(yǔ)言的程序（目標(biāo)程序），因此將源程序編輯好以擴(kuò)展名.asm保存后，應(yīng)將源程序編譯成目標(biāo)程序。編譯過(guò)程中，能夠檢查程序的正確性，并能發(fā)現(xiàn)源程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤和一般性的邏輯錯(cuò)誤，但不能檢查結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。如果有錯(cuò)誤，信息窗口會(huì)報(bào)告顯示，并指出錯(cuò)誤位置及錯(cuò)誤類型。 程序錯(cuò)誤被糾正后

23、，要重新進(jìn)行編譯調(diào)試，直到程序編譯無(wú)誤為止。只有當(dāng)被編譯的程序沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)，才能執(zhí)行程序及對(duì)程序進(jìn)行仿真調(diào)試。4.1 軟件設(shè)計(jì)總體框圖開(kāi)始等待中斷讀碼y判斷是什么碼yny判斷是否發(fā)完提供脈沖逐位發(fā)碼y顯示芯片判斷是否有按下鍵按下芯片查表顯示結(jié)束圖7 系統(tǒng)流程圖由于程序設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單只需要在7279驅(qū)動(dòng)顯示的程序上稍作修改！第五章系統(tǒng)調(diào)試5.1 解碼電路調(diào)試5.1.1 dtmf信號(hào)的檢測(cè)用示波器觀測(cè)程控交換機(jī)發(fā)送的比較標(biāo)準(zhǔn)的雙音多頻信號(hào)波形，并且記錄其波形。理論分析波形：因?yàn)閐tmf信號(hào)波形是兩個(gè)正弦波疊加而成的所以其波形應(yīng)該是入下所示：圖8 dtmf信號(hào)波形經(jīng)mt8870解碼以后， q0-q3端口

24、輸出的是二進(jìn)制脈沖信號(hào)，在發(fā)送dtmf信號(hào)時(shí)，可用示波器觀測(cè)波形的變法，經(jīng)觀測(cè)可知每發(fā)送一個(gè)dtmf信號(hào)波形，在相應(yīng)的輸出端口總會(huì)發(fā)生一個(gè)階躍性的跳變，經(jīng)分析得到?jīng)]有跳變時(shí)為低電平即“0”，跳變時(shí)為高電平“1”。一般也會(huì)遇到mt8870不解碼、掉碼的情況出現(xiàn)。1、mt8870不解碼：這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的原因有很多種，此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于經(jīng)過(guò)電話線進(jìn)入mt8870de的信號(hào)首先經(jīng)過(guò)了電橋的整流，因?yàn)殚_(kāi)始使用的電橋采用4個(gè)4007型二極管?？赡苁怯捎谒鼈冎g的不平衡和不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致了整個(gè)解碼電路不解碼，即，std腳無(wú)高低電平變化，把電橋去掉后，將電話線的另一端直接接地，在進(jìn)行電話按鍵的測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)st

25、d腳有標(biāo)準(zhǔn)的高低電平變化，又對(duì)照電話鍵盤按鍵與雙音多頻信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，對(duì)mt8870de輸出的四個(gè)腳（q1-q4）進(jìn)行高低電平的測(cè)量。發(fā)現(xiàn)所按的鍵經(jīng)過(guò)mt8870de的解碼后，與q1，q2，q3，q4所輸出的8421碼完全吻合，問(wèn)題解決2、掉碼問(wèn)題：在解決8t8870不解碼問(wèn)題后調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)按鍵的時(shí)候q1q4有時(shí)候能夠輸出正確的8421碼但有時(shí)候缺不能正確輸出，直到最后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出現(xiàn)在mt8870外圍電路的st/gt（16腳）這個(gè)上面的電阻過(guò)小，后來(lái)將電阻換成200k后掉碼問(wèn)題解決，至此mt8870調(diào)試完畢5.2 驅(qū)動(dòng)顯示電路的調(diào)試在系統(tǒng)板的調(diào)試時(shí)只需將7279鍵盤程序下載至單片機(jī)，然后按

26、下每一個(gè)按鍵其相對(duì)應(yīng)的數(shù)字是否在數(shù)碼管中顯示。在檢測(cè)的時(shí)候hd7279的cs，clk，dat，key相應(yīng)的接到單片機(jī)p1.4-p1.1上，當(dāng)cs為為低電平是可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)，同步時(shí)鐘輸入端clk向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)，此引腳電平上升沿表示數(shù)據(jù)有效。串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端data，當(dāng)讀取鍵盤數(shù)據(jù)時(shí)，此引腳在讀指令最后一個(gè)時(shí)鐘的下降沿變?yōu)檩敵龆恕０存I有效輸出端key，平時(shí)為高電平，當(dāng)檢測(cè)到有效按鍵時(shí)，此引腳變?yōu)榈碗娖?。如是則可檢測(cè)單片機(jī)系統(tǒng)板是否能夠正常工作。5.3 系統(tǒng)綜合調(diào)試 聯(lián)機(jī)在線調(diào)試所用到的設(shè)備：1.系統(tǒng)板一塊2.dtmf信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)3. 5v穩(wěn)壓電源一個(gè)；4.示波

27、器；5.萬(wàn)用表在系統(tǒng)調(diào)試階段，dtmf信號(hào)發(fā)送、驅(qū)動(dòng)顯示電路都沒(méi)有問(wèn)題，如有問(wèn)題，主要還是處在解碼電路之中，雙音頻信號(hào)解碼在聯(lián)機(jī)調(diào)試的時(shí)候其晶振不起振而且8870的std端信號(hào)檢測(cè)不到，當(dāng)mt8870 解出一個(gè)按鍵值且輸出到外部時(shí)，其std 接腳會(huì)由低態(tài)升為高態(tài)，經(jīng)一段時(shí)間后再降為低態(tài)，我們便可利用此特點(diǎn)偵測(cè)到此腳有訊號(hào)時(shí)便馬上將q1-q4 接腳所產(chǎn)生的值讀入cpu，然后解出電話的按鍵值。由于其10端是鎖存端，10腳輸出為高電平，而15腳std端輸出為脈沖，將兩腳接在一起會(huì)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤。剛開(kāi)始查了好多資料，看到它是接在一起的，就照著接了，在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這種接法行不通，所以，將10腳接在5v上，解

28、碼正常，std端輸出正常。除此之外在連接單片機(jī)和mt8870的q1-q4的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接反的情況這樣的結(jié)果就是會(huì)使解出的四位二進(jìn)制碼與程序設(shè)置的不符致使顯示電路顯示的數(shù)據(jù)時(shí)亂碼。第五章總結(jié)5.1 本次設(shè)計(jì)的特點(diǎn)本系統(tǒng)由mt8870構(gòu)成主控部分，進(jìn)行主要的數(shù)據(jù)處理，接收外部dtmf信號(hào)并解碼成數(shù)據(jù)信號(hào)，再由單片機(jī)控制顯示部分從而實(shí)現(xiàn)雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)顯示電路受單片機(jī)的控制產(chǎn)生相應(yīng)的二進(jìn)制信號(hào)，并通過(guò)hd7279的驅(qū)動(dòng)，從而使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向通信，并能及時(shí)判斷解碼的正確與否；本系統(tǒng)的每一個(gè)接口電路都已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)際的交換機(jī)在線實(shí)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本系統(tǒng)使用最簡(jiǎn)單的電路、

29、最便宜的電路芯片實(shí)現(xiàn)了完善的功能。5.2本次設(shè)計(jì)的不足之處該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制，在課設(shè)結(jié)束之前只能做到現(xiàn)有的程度，但本系統(tǒng)仍然有很多可以改進(jìn)之處，下面就改進(jìn)做下敘述：由于我的雙音頻編碼信號(hào)的傳輸系統(tǒng)接收端設(shè)計(jì)，要求解碼另一組用mt8880設(shè)計(jì)發(fā)送的dtmf信號(hào)，而我的設(shè)計(jì)要求是基于mt8870的解碼器設(shè)計(jì)，雖然在理論上是可以實(shí)現(xiàn)編碼、解碼。但是由于兩個(gè)芯片本身存在著差距，而且dtmf信號(hào)又是模擬的小信號(hào)，極易受到外界噪聲的干擾，以致只能解出少部分的編碼信號(hào)。如果把mt8870改用mt8880將會(huì)排除這種差距，減少了調(diào)試當(dāng)中的不確定因素。5.3 課設(shè)體會(huì)1、學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。

30、平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)大多比較陳舊，作為通信工程的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱當(dāng)前的最新通信資料。一個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí)，就要去有針對(duì)性地查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己的應(yīng)用能力，而且還能增長(zhǎng)自己見(jiàn)識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)。 2、實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步提高，在調(diào)試過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和鞏固。 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。而且培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神以及相對(duì)應(yīng)的工程意識(shí)，同學(xué)之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)出來(lái)了。參考文獻(xiàn)1.張迎新. 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20041 李廣弟，朱月秀，王秀山單片機(jī)基礎(chǔ)北