普通電話機設(shè)計畢業(yè)論文

1、裝訂線畢業(yè)項目報告紙1、 普通電話機的工作原理電話機設(shè)置在電話通信起點和終點的用戶側(cè)，是電話網(wǎng)的用戶終端設(shè)備。現(xiàn)代的電話機能夠方便地實現(xiàn)終端用戶之間的呼叫和通話，是經(jīng)過一百多年來許多人的研究和無數(shù)次的改進(jìn)而形成的。盡管它們的式樣千差萬別，但一般都有如下基本功能；聲電和電聲轉(zhuǎn)換功能。因為要進(jìn)行快速的、遠(yuǎn)距離的通信，不能直接傳送聲音，而必須先把聲音變成電信號（即以電作為載體），到對方后再把電信號還原成為聲音。當(dāng)主叫方拿起電話機時，交換機應(yīng)有能知道“有人要打電話”的功能，以便交換機做好接續(xù)準(zhǔn)備。發(fā)送撥號信號的功能。自動電話機正是通過發(fā)送撥號信號來指揮電話交換機的工作，并進(jìn)而建立兩個電話機之間的連接的

2、。響鈴的功能。即在對方來電話時，電話機能以鈴聲告訴主人：“有人來電話了?！焙徒粨Q機之間的電接續(xù)功能。電話機中，實現(xiàn)這五大功能的部件依次是：送受話器、叉簧、撥號盤（或按鍵盤）、電話鈴和電話回路。送話器是一個裝著碳粒的小盒子。小盒子的后面有一個固定電極，前面有個振動膜（稱為振動電極）。當(dāng)你對著送話器講話時，振動膜隨聲音的大小變化做幅度不等的振動，使碳粒時而壓緊（電阻減?。?，進(jìn)而放松（電阻增大），從而使流過兩個電極之間的電流也跟著變化。就這樣，聲音的大小變化便被變成為適合在電路上進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘柕膹娙踝兓恕Ｊ茉捚鞯闹黧w是一個繞有線圈的永久磁鐵。對方傳來的話音電流在通過線圈時產(chǎn)生一個磁場，吸引磁鐵前

3、面的薄鐵片產(chǎn)生振動，發(fā)出聲音。振動的大小決定于流過線圈的電流的大小。這就是受話器為什么能把電信號還原成聲音的簡單道理。在我們打電話時，第一個動作便是“摘機”（把送受話器從電話機上拿下來）。這時，電話機上承載送受話器的部分（叫“叉簧”）就會彈起來，使電話機與交換機之間的電路接通。如這時交換機的機線有空，便向電話機送去一個連續(xù)的“撥號音”，它告訴你：“我已經(jīng)在待命，請撥號！”電話機的撥號盤有旋轉(zhuǎn)式的和按鍵式的。用它們撥號時，送出去的是直流脈沖或雙音頻信號。不管是哪一種信號，它們的作用都是控制電話局里的交換機，讓它去完成主叫用戶和被叫用戶間的接續(xù)。如果被叫電話空閑，交換機便向它送出一個振鈴電流，使對

4、方的電話機響鈴。這是在告訴對方：“有人來電話了！”與此同時，主叫用戶將聽到一個“回鈴音”。如果對方電話沒空，交換機便給主叫用戶送出一個“嘟、嘟、嘟”的“忙音”。2、 電話機的智能化應(yīng)用 2.1電話錄音我國電訊事業(yè)飛速發(fā)展 ,城鄉(xiāng)已形成完整的網(wǎng)絡(luò).家電作為日常生活中不可缺少的工具 ,許多家庭擁有各種型號的收錄機.如果把電話機和收錄機結(jié)合在一起 ,對于上班簇而言是個很有意義的事情.單片機及其接口電路因具有自動控制的性能 ,可以在這兩者中架起橋梁 ,以物盡其用而又不需增加費用.1 電話機的組成及工作過程電話機的基本組成是極性定向電路、脈沖/音頻撥號電路、通話電路以及振鈴電路.電話機的工作電源由交換機

5、集中提供 ,極性定向電路的作用是保證電話機中電子線路得到符合要求的電源.振鈴電路接收來自交換機的鈴流信號 ,產(chǎn)生鈴聲招喚用戶.通話路是全雙向的 ,把對方電話機送來的音頻電信號放大并經(jīng)受話器轉(zhuǎn)換成聲音;把用戶自身的音頻轉(zhuǎn)換成電信號 ,放大后送往外線 ,由交換機轉(zhuǎn)接到對方電話機.撥號電路輸出脈沖或雙音頻信號 ,交換機接收此信號后與被選號電話機進(jìn)行接續(xù) ,交換機送出電壓峰峰值為 90 15v、頻率為 25 3hz的鈴流信號.通常用戶在家時 ,可以實現(xiàn)正常的通話.然而當(dāng)用戶外出時 ,即使鈴聲呼叫也無法完成通話.為解決這問題 ,本人設(shè)計利用單片機及其接口電路 ,把電話機和收錄機連接起來 ,擴展了用途 ,

6、用收錄機完成電話錄音.2 單片機及其接口電路實現(xiàn)自動錄音功能 ,首先 ,必須具有能接收請求信息和發(fā)送控制信息的器件.單片機作為一個完整的微型計算機完全能夠勝任;其次 ,必須有開關(guān)器件 ,用于控制電路的通斷和電源的供給.本電路設(shè)計使用電子開關(guān)與單片機接口 ,根據(jù)單片機輸出的控制信號動作;最后 ,是受話結(jié)束與否的監(jiān)測.只有監(jiān)測到受話結(jié)束才可以斷開電子開關(guān) ,讓電路重新進(jìn)入等待狀態(tài).本電路設(shè)計使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 ,把受話信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號 ,由單片機讀入進(jìn)行判斷.電路框圖見圖11. (1) 硬件組成.由普通脈沖/音頻電話機、家用收錄機、單片機及其接口電路組成.電話機完成送話、受話功能;收錄機作為用戶外

7、出時的電話錄音工具;單片機和接口電路完成自動控制.本電路采用89c51單片機 ,這種芯片有較大容量的內(nèi)部程序存儲器和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 ,無需外部擴展;它具有4個8bit 的并行 i/ o口 ,實現(xiàn)單片機同外部器件之間傳遞接口信息;還具有中斷與堆棧 ,定時/計數(shù)器和通用工作寄存器區(qū)功能 ,是個理想的廉價型芯片。.接口電路由電子開關(guān)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成 ,其中電子開關(guān)采用光電隔離器和雙向可控硅 ,既可實現(xiàn)單片機輸出的開關(guān)量信號驅(qū)動外設(shè) ,又可實現(xiàn)與外設(shè)隔離.模/數(shù)轉(zhuǎn)換采用 adc0801 器件 ,該產(chǎn)品是當(dāng)前最流行的中速廉價型單通道8位全mosa/ d 轉(zhuǎn)換器 ,它的主要特性有可直接與 89c51 進(jìn)

8、行接口 ,可輸入差動模擬電壓 ,邏輯輸入和輸出滿足ttl 電平 ,芯片上帶有時鐘發(fā)生器 ,使用單電源5v供電 ,模擬電壓輸入范圍為 0- 5v. (2) 電路的工作過程.用戶外出工作時 ,接通開關(guān) sa 和單片機及其接口電路的供電電源 ,控制電路開始工作. p3. 1置 1 ,p2 口置 0 ,斷開所有電子開關(guān) ,adc 片選無效 ,電路處于等待狀態(tài). 當(dāng)程控交換機送來鈴流信號時 ,通過整流穩(wěn)壓后成為直流電平 ,該電平作用在d觸發(fā)器 ,使觸發(fā)器 q 端輸出低電平 ,低電平作用在 into 端 ,產(chǎn)生中斷請求 ,單片機響應(yīng)中斷 ,執(zhí)行中斷服務(wù)程序. 首先撤除外部中斷 0請求,讓 p2. 0置1

9、,電子開關(guān) 1 接通 ,錄音提示電路送出提示信息.而后 ,p2. 0置 0 ,p2. 1和 p2. 2置 1 , p3. 1置 0 ,電子開關(guān) 1 斷開 ,電子開關(guān) 2、 3 接通 , adc片選有效開始工作.受話放大器對受話信號進(jìn)行放大 ,放大后信號分兩路輸出 ,一路輸往收錄機進(jìn)行錄音;另一路再放大后送adc芯片.單片機定時向adc芯片發(fā)送轉(zhuǎn)換命令 ,當(dāng)adc0801 的 intr端有效時 ,單片機響應(yīng)中斷請求 ,把acd0801輸出的8bit 數(shù)據(jù)讀入 p0口 ,判斷是否為零 ,若為零則表明通話結(jié)束 ,p2. 1和 p2. 2置0 ,p3. 1置1 ,電子開關(guān)2、 3斷開 ,結(jié)束受話和錄音

10、 ,adc芯片也停止工作 ,電路回到等待狀態(tài).若所讀數(shù)據(jù)不為零 ,說明仍在通話 ,應(yīng)繼續(xù)錄音.單片機及其接口電路如圖 2.圖中7407為集電極開路的門電路;mc3041為光耦合雙向可控硅驅(qū)動器. (3)程序設(shè)計.電路采用中斷請求和中斷服務(wù)方式 ,它們的主程序 , into中斷服務(wù)程序和 inti中斷服務(wù)程序利用89c51單片機及其接口電路 ,把家庭電話機與收錄機結(jié)合起來 ,在軟件的控制下 ,完成受話的自動錄音功能.電路采用中斷請求和中斷響應(yīng)的形式 ,通過運行中斷服務(wù)程序來發(fā)送控制信息 ,使電路具有自動控制的能力.電路具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、智能化等特點 ,能很好實現(xiàn)自動錄音功能. 2.2 家用

11、防盜報警系統(tǒng)傳統(tǒng)的有線防盜報警器都是檢測到有盜情的時候只在本地發(fā)出警報聲音，內(nèi)部沒有控制器，易被破壞失效，安裝、擴展也不方便。本文設(shè)計的無線防盜報警器利用單片機控制，功能強大，并且易于擴展成多用途的智能家居系統(tǒng)。1系統(tǒng)硬件電路1.1總體結(jié)構(gòu)智能報警系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括中央控制器、發(fā)射接收模塊、dtmf(雙音多頻)模塊、語音模塊、電話接口模塊等。1.2中央控制器選用at89c51單片機，電路見圖2。p3.2(int0)連接防盜探測器，用來檢測盜情，如果盜情發(fā)生，觸發(fā)外部中斷0。p2.1連接語音電路，實現(xiàn)語音的回放控制。p2.3連接電話接口芯片，實現(xiàn)模擬摘掛機控制。p1.0輸出模擬

12、遠(yuǎn)程控制。p1.4連接報警蜂鳴器。p0.0p0.3分別與mt8888的d0d3相連，用做數(shù)據(jù)總線。p2.0與mt8888的rs0相連，控制mt8888內(nèi)部寄存器的選擇。p2.7與mt8888的cs控制mt8888的選通。p3.3(int1)連接電話接口芯片的24腳，用來檢測振鈴。p3.6、p3.7分別與mt8888的wr和rd相連，控制mt8888的讀寫操作。1.3探測器及無線發(fā)射、接收電路探測器選用無線門磁，由一塊永磁體和門磁主體(內(nèi)部有一個常開型的干簧管)兩部分組成。無線發(fā)射電路包含在門磁主體內(nèi)，接收部分為超再生模塊電路，pt2262pt2272組成編、解碼芯片對。當(dāng)永磁體離開干簧管一定距

13、離后，探測器立即發(fā)射包含地址編碼和自身識別碼(數(shù)據(jù)碼)的315 mhz高頻無線電信號，接收電路通過識別這個無線電信號的地址碼來判斷是否是同一個報警系統(tǒng)的，然后根據(jù)自身識別碼，確定是哪一個探測器報警。1.4 dtmf收發(fā)電路報警器電路與用戶電話機共用一條電話線。選用mt8888型dtmf收發(fā)器，與單片機及語音電路組合，實現(xiàn)各種電話信號音的檢測，進(jìn)行自動撥號；或者解碼遠(yuǎn)程電話按鍵信號，傳送到單片機，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。電路如圖3所示。dtmf收發(fā)電路1.5語音電路選用isd1420作為基本錄、放音電路，所有的地址線均設(shè)置為0，放音的起始地址是0。當(dāng)按住s3鍵，錄音開始，數(shù)據(jù)從0地址開始存儲，直到存儲器滿

14、或按鍵松開為止。當(dāng)按下s1鍵，則開始放音。電路見圖4。1.6電話接口電路電話接口電路如圖5所示。電話接口電路dtmf收發(fā)電路、語音電路均需要通過電話接口電路與外界相連，選用ph8809電話接口芯片。2系統(tǒng)軟件2.1主程序流程系統(tǒng)通過單片機控制，在有盜情時，啟動蜂鳴器電路，同時自動撥打預(yù)先設(shè)定電話報警；或者接受遠(yuǎn)程控制。主流程如圖6所示。2.2電話報警子程序流程電話報警流程如圖7所示。檢測子程序用來獲取提機后的回音信號，得到一個計數(shù)值。判斷子程序根據(jù)程控交換機的標(biāo)準(zhǔn)確定檢測到的回音是撥號音、忙音、回鈴音。撥號子程序在可以撥號條件下?lián)艽蝾A(yù)先設(shè)定電話，若對方為占線或響鈴后無人接，則延遲一段時間，等候

15、下一輪續(xù)撥。放音子程序在撥打的電話接通后，將預(yù)先錄制的報警語音回放出來。2.3遠(yuǎn)程控制子程序流程遠(yuǎn)程控制子程序流程如圖8所示。沒有盜情發(fā)生，戶主打回電話時，檢測到有振鈴，設(shè)定幾次振鈴還沒人接聽時，系統(tǒng)自動提機接通電話，等待戶主通過電話機鍵盤輸入命令，通過dtmf把命令傳送到主機，解碼后完成各種遠(yuǎn)程控制動作。3 結(jié)束語本智能防盜報警系統(tǒng)功能完善、安裝方便、容易應(yīng)用。換接其他傳感器，例如火、溫度、煙霧探測器，就可作為防火報警系統(tǒng)使用。另外，通過擴展外部的存儲器、主機的探頭接口數(shù)、顯示模塊、語音電路等，可使系統(tǒng)智能化程度更高、功能更強。 2.3 家電智能化系統(tǒng)隨著通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電話機已經(jīng)走進(jìn)了千家

16、萬戶，利用電話機進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的技術(shù)也日益用于生活中，本文設(shè)計了一種電話遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應(yīng)用于電話 遙控控制的家用電器，用戶在戶外可通過任意一部雙音多頻電話（包括手機、電話分機），根據(jù)語音提示，可以對各種電器（如電飯鍋、微波爐等電器）進(jìn)行遠(yuǎn)程控 制。 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 此系統(tǒng)主要包括電話振鈴檢測電路，電話自動拾機和掛機電話，dtmf信號解碼電路，語音提示電路，以及音頻放大電路，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 當(dāng)有電話呼入時，電話振鈴檢測電路檢測到有振鈴并等待系統(tǒng)默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，控制器自動拾機。用戶在語音提示下依次輸入用戶的操作密碼和操作指令。 dtmf解碼電路將接收到的dtmf解碼后的數(shù)字信號送

17、入at89c51，若密碼有誤，系統(tǒng)自動掛機，當(dāng)密碼正確時，只需按語音提示依次完成一系列操作， 當(dāng)操作完成時，單片機根據(jù)返回的確認(rèn)信息實現(xiàn)對相應(yīng)的家用電器進(jìn)行控制。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 2.1 振鈴檢測電路和自動拾機電路 當(dāng)電話接收到振鈴信號時，電話線路上有交流48v的電壓信號，電容c1阻斷了直流，只讓振鈴信號（30hz左右）通過br1將該指令信號整流，d1將信號 穩(wěn)壓，c2將整流的信號濾波，抑制干擾。被c2平滑后的直流電壓被用于驅(qū)動光電耦合器的發(fā)光二極管，當(dāng)振鈴信號出現(xiàn)時光電耦合器的集電極電位變低，此信號 的下降沿向cpu申請中斷，電路如圖2所示。 當(dāng)處理器檢測到事先設(shè)定的振鈴次數(shù)后，cpu的p

18、3.7變?yōu)楦唠娢?，使q1飽和導(dǎo)通，繼電器k1閉合，變壓器t1的次級和r17（680）電阻形成電話 線的300ma左右的負(fù)載，使得交換機認(rèn)為電話已經(jīng)拾機，變壓器t1用來把語音信號輸出到電話線上，電路如圖3所示。 2.2 音頻放大電路 利用lm386低壓音頻功率放大器，lm386是為低壓用戶設(shè)計的功率放大器，內(nèi)部增益為20倍，在1腳和8腳接電阻和電容時，可使增益增加到200倍，用途廣泛，使用方便，外接元件數(shù)目較少，本系統(tǒng)的音頻放大電路如圖4所示。 2.3 dtmf信號解碼電路 本系統(tǒng)采用常規(guī)的mt8888解碼芯片，該芯片具有功能強、功耗低、調(diào)整簡單、抑制撥號音能力強及運行穩(wěn)定可靠等特點，與mt88

19、80相比，能與更多型號 的單片機相配，而且外部電路簡單，當(dāng)mt8888檢測到有dtmf信號輸入，進(jìn)行解調(diào)并鎖存到輸出寄存器后，irq/cp端輸出高電平，cpu檢測到該信 號后便可控制mt8888的三態(tài)輸出鎖存器使用端rd和cs有效，并將代表撥號值的4位bcd碼q1-q4送往cpu處理，電路如圖5所示。 2.4 語音提示電路 當(dāng)有電話呼入并且電話遠(yuǎn)程控制器拾機后，操作人員便會在語音提示電路的提示下輸入密碼，選擇通道，設(shè)定各種數(shù)值，執(zhí)行開機、掛機等操作，語音電路采用美國 ti公司的語音錄放芯片isd4004。內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存儲陣列。芯片設(shè)計是基于所有操 作必須由微控制器控制，操作指令可通過串行通信接口（spi或microwire）送入，芯片采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存貯在片內(nèi)閃 存中，因此能夠非常真實，自然地再現(xiàn)語音、音樂、音調(diào)及效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率可為4.0， 5.3，6.4，8.0khz，頻率越低，錄放時間越長，而音質(zhì)則有所下降，可以在斷電情況下保存100年（典型值），反復(fù)錄音10萬次，將需要提示的語 音信息按段錄入到芯片后，在cpu的控制下將錄入的信息順序