基于msp430單片機(jī)的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)-圖文

應(yīng)用技術(shù)太原科技２００９年第１０期可強(qiáng)孵嗽觸鯽娟＠腳文章編號(hào)：１０（Ｏ－４８７７（２００９）１０－００８５－０２基于Ｍ￥Ｐ４３０單片機(jī)吶電話語音應(yīng)答系統(tǒng)日司設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)李長(zhǎng)旭，楊平先（四川理工學(xué)院電子與電信工程系，四川自貢６４３０００）摘要：提出了基于ＭＳＰ４３０單片機(jī)的電話自動(dòng)語音應(yīng)答系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和軟件調(diào)試。系統(tǒng)主要由中央控制電路、ＤＴＭＦ音頻解碼電路、語音提示電路、時(shí)鐘電路和液晶顯示電路等部分組成．具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：ＤＴＭＦ；自動(dòng)語音應(yīng)答：ＭＳＰ４３０單片機(jī)中圖分類號(hào)：ＴＮ９１２．１３文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ隨著現(xiàn)代商業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展。企業(yè)對(duì)服務(wù)的細(xì)節(jié)提出了越來越高的要求。很多企業(yè)尤其是面向大眾的服務(wù)型企業(yè)，在建設(shè)自己的服務(wù)體系時(shí)，設(shè)立了客戶服務(wù)電話。電話語音自動(dòng)應(yīng)答技術(shù)的發(fā)展使用戶自助服務(wù)成為通用且流行的服務(wù)方法。并被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。筆者提出了一種基于ＭＳＰ４３０單片機(jī)的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，它可用清晰的方式引導(dǎo)客戶完成各種操作。能夠?qū)崿F(xiàn)查詢、咨詢、報(bào)修、充值、繳費(fèi)等功能。１１．１圖１系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖２關(guān)鍵器件２．１系統(tǒng)方案及工作原理系統(tǒng)方案基于ＭＳＰ４３０單片機(jī)的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)的總系統(tǒng)的核心ＭＳＰ４３０Ｆ１４９本系統(tǒng)所選用的單片機(jī)為美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的ＭＳＰ４３０Ｆ１４９。ＭＳＰ４３０系列單片機(jī)是１６位混合信號(hào)處理器，具有超低功耗、處理能力強(qiáng)、運(yùn)行速度快、資源豐富、開發(fā)方便等優(yōu)點(diǎn)ｆ１１。它集成了大量的功能模塊，包括多通道１０一１４位ＡＤ轉(zhuǎn)換器、體結(jié)構(gòu)框圖見圖ｌ。該系統(tǒng)主要由核心控制單元ＭＣＵＭＳＰ４３０Ｆ１４９和ＭＴ８８７０ＤＳ雙音多頻譯碼器、ＰＣＦ８５６３時(shí)鐘芯片、ＡＴ２４Ｃ０２低功耗ＣＭＯＳ串行Ｅ２ＰＲＯＭ、ＬＭ３８６Ｍ一１低電壓音頻功率放大器、ＰＭ５０語音芯片、４ｘ４鍵盤、Ｃ００５１ｌ—Ａ液晶顯示器組成。１．２工作原理主板上電后．讀取存儲(chǔ)器中的系統(tǒng)設(shè)置。然后根據(jù)其中的設(shè)置初始化整個(gè)系統(tǒng)．調(diào)用時(shí)鐘顯示程序，隨后系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)，判斷是否有振鈴響。沒有振鈴響，繼續(xù)等待；有振鈴響，進(jìn)入模擬摘機(jī)狀態(tài)。系統(tǒng)通過語音菜單的形式向用戶提示服務(wù)款項(xiàng)以及對(duì)應(yīng)的操作。用戶可通過按鍵完成所需的功能，掛機(jī)后系統(tǒng)返回到初始狀態(tài)。雙路１２位ＤＡ轉(zhuǎn)換器、比較器、液晶驅(qū)動(dòng)器、電源電壓檢測(cè)、串行口ＵＳＡＲＴ、硬件乘法器、看門狗定時(shí)器和多１６位定時(shí)器、８位定時(shí)器、ＤＭＡ控制器、ＦＬＡＳＨ存儲(chǔ)器等。ＭＳＰ４３０的芯片上包括ＪＴＡＧ接口。因此，通過一個(gè)ＪＴＡＧ接口轉(zhuǎn)換器就可以完成仿真調(diào)試的功能，節(jié)約了開發(fā)成本１２１。２．２ＤＴＭＦ信號(hào)接收處理的專用芯片ＭＴ８８７０雙音多頻解調(diào)是由Ｍ髓８７０來完成的。ＭＴ８８７０是ＤＴＭＦ信號(hào)接收處理的專用芯片，其功能是將接收到的ＤＴＭＦ信號(hào)解碼為４位二進(jìn)制碼，由Ｑｌ～Ｑ４輸出給單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理和操作。其結(jié)構(gòu)見第８６頁圖２。收稿日期：２００９－０６—１４；修回日期：２００９－０９－０３作者簡(jiǎn)介：李長(zhǎng)旭（１９８４－），男，遼寧沈陽人。２００７年９月就讀于四川理工學(xué)院，攻讀碩士學(xué)住。ＭＴ８８７０的數(shù)據(jù)輸出端Ｑ４一Ｑ１連接到ＭＳＰ４３０Ｆ１４９的Ｐ２．４～Ｐ２．７上．單片機(jī)經(jīng)Ｐ２口識(shí)別４位代碼。電話按鍵與相應(yīng)譯碼的輸出相對(duì)應(yīng)。對(duì)萬方數(shù)據(jù)?彤?璋用技術(shù)太原科技２００９年第１０期馓。曾咖啪囝＠帥匡＠∞ＶＣＣＩＮ＋ＩＮ—ＧＳ礦Ｒｅｆ啪ＮｏＳＣｌｏＳＣ２ＶＳＳＩＮＨＣ３３１０３一毆蛐必∞叫｜！圖２１ｐ，ｌｚＭＴ明７０引腳結(jié)構(gòu)于“０”字號(hào)碼．ＭＴ８８７０輸出的８４２１碼并非是“００００”，而是“１０１０”。另外“∥“＃”字號(hào)碼，ＮＴ８８７０輸出的分別為“１０１ｌ”和“１１００”。２．３實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片ＰＣＦ８５６３ＰＣＦ８５６３是一款低功耗，可編程為時(shí)鐘輸出、中斷輸出和低電壓檢測(cè)功能的ＣＮＯＳ芯片。所有地址和數(shù)據(jù)都通過串行ＰＣ總線傳輸，最高速率可達(dá)４００１一腳為振蕩器輸入；卜腳為振蕩器輸出；３—腳為中斷輸出（開漏；低電平有效）；４－腳為地；５一腳為串行數(shù)據(jù)Ｉ／Ｏ，接單片機(jī)Ｐ３．１；６一腳為串行時(shí)鐘輸入，接單片機(jī)Ｐ３．Ｏ；７一腳為時(shí)鐘輸出（開漏）；８一腳為正電源圖３ＰＣＦ８５６３Ｔ管腳配置圖ｋｂ／ｓ．內(nèi)置的字地址寄存器在每次讀寫結(jié)束后顯示、鍵盤、語音、時(shí)鐘、雙音多頻解碼等部分［３１。本系統(tǒng)的主程序流程為：首先，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，調(diào)用日歷時(shí)鐘子程序和顯示子程序；然后，系統(tǒng)進(jìn)人振鈴等待狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到振鈴時(shí)根據(jù)軟件設(shè)定的振鈴呼叫次數(shù)，進(jìn)行檢測(cè)比較。當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)摘機(jī)和語音提示．用戶通過語音提示進(jìn)行按鍵選擇，系統(tǒng)則通過對(duì)雙音頻信號(hào)的解碼，得知哪個(gè)按鍵被按下。然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序中，從而實(shí)現(xiàn)用戶需要的不同功能。鍵盤采用常見的４ｘ４鍵盤，操作簡(jiǎn)單、方便。鍵盤觸點(diǎn)的閉合或斷開瞬間，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用。會(huì)產(chǎn)生短暫的抖動(dòng)現(xiàn)象。抖動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短與自動(dòng)為ｌ，主要特點(diǎn)是可提供基于３２．７６８Ｈｚ晶振的年、月、日、時(shí)、分、秒和世紀(jì)標(biāo)記。３設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)３．１硬件部分１）電話部分。電話部分包括振鈴檢測(cè)和模擬摘機(jī)和掛機(jī)。振鈴檢測(cè)電路的工作目的是將電話線上的振鈴信號(hào)轉(zhuǎn)化成脈沖方波。使單片機(jī)適時(shí)控制模擬摘機(jī)電路工作。在待機(jī)狀態(tài)下，電話線路上的電壓一直保持在５２Ｖ；當(dāng)用戶呼叫時(shí)，電話線路上出現(xiàn)振鈴信號(hào)，振鈴信號(hào)為（９０±１５）ｖ，（２５±３）Ｈｚ的蜂音．振鈴檢測(cè)電路是以光耦為主構(gòu)成的。當(dāng)電話振鈴信號(hào)到來時(shí)．鈴流經(jīng)過整流橋整流以及濾波后進(jìn)人光耦輸入端．并在輸出端輸出通時(shí)斷的脈沖方波信號(hào)，送至單片機(jī)。有振鈴信號(hào)時(shí)，振鈴信號(hào)輸出端為低電平．無振鈴信號(hào)時(shí)為高電平，單片機(jī)以此判斷有無振鈴信號(hào)及振鈴次數(shù)。由于語音信號(hào)和雙音頻信號(hào)電壓遠(yuǎn)低于振鈴信號(hào)電壓，該電路不會(huì)引起誤判。電話打入并等待默認(rèn)的振鈴次數(shù)后，單片機(jī)向繼電器的開關(guān)送出摘機(jī)信號(hào)。完成摘機(jī)。使用結(jié)束后，單片機(jī)發(fā)送掛機(jī)信號(hào)，系統(tǒng)進(jìn)入掛機(jī)狀態(tài)。２）時(shí)鐘部分。ＰＣＦ８５６３Ｔ的管腳配置圖見圖３。３．２軟件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的硬件選擇和設(shè)計(jì)需要．系統(tǒng)的軟件編程是在ＩＡＲＥｍｂｅｄｄｅｄＷｏｒｋｂｅｎｃｈｆｏｒＭＳＰ４３０其機(jī)械特性有關(guān)，一般約為５～１０吣，抖動(dòng)過程引起電平信號(hào)的波動(dòng)。有可能令ＣＰＵ誤解為多次按鍵操作，而引起誤處理。消除鍵盤抖動(dòng)通常采用軟件延時(shí)的方法，即在判斷有按鍵按下時(shí)，以軟件延時(shí)的方式給出一段時(shí)間間隔，再檢測(cè)一次鍵盤狀態(tài)，如果仍有按鍵按下，才確認(rèn)是鍵閉合，并進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，否則，按照鍵抖動(dòng)處理。對(duì)于鍵抖動(dòng)的處理?？梢砸暈闊o鍵閉合而返回主程序。該系統(tǒng)在正常日歷時(shí)鐘顯示的同時(shí)。實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)語音應(yīng)答的功能．用戶按照系統(tǒng)語音提示，通過按鍵輸入完成了自己所選擇的服務(wù)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的效果。４結(jié)束語為了降低系統(tǒng)功耗．筆者提出的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有選用成本較低的５１系列單片機(jī)。而是選擇了具有超低功耗特點(diǎn)的ＭＳＰ４３０（下轉(zhuǎn)第８９頁）Ｖ３．ＩＯＡ的環(huán)境下。用Ｃ語言編寫的，包括主程序、萬方數(shù)據(jù)?８６?應(yīng)用技術(shù)太原科技２００９年第１０期鍛嘟凹盛鼬島＠０面’釀凹２）高性能ＮＡＳ系統(tǒng)。采用ＮｅｔＳｔｒｅａｍｅｒ的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)庫的在線備份與恢復(fù)。３結(jié)束語ＮＡＳ３１５０高性能文件服務(wù)器作為ＮＡＳ網(wǎng)關(guān)，ＮＡＳ３１５０內(nèi)部運(yùn)行ＷｉｎｄｏｗｓＳｔｏｒａｇｅＳｅｒｖｅｒ２００３操ＳＡＮ作為一種新技術(shù)，具有速度快和可擴(kuò)展性好的優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的局限性。為了最大限度作系統(tǒng)，主要用來做數(shù)據(jù)共享區(qū)。根據(jù)具體情況，給每個(gè)人分配一定的空間做數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換。３）ＳＡＮ核心存儲(chǔ)交換機(jī)系統(tǒng)?；谠搹S的實(shí)際環(huán)境。應(yīng)采用２個(gè)ＩＢＭＨ１６交換機(jī)作為ＳＡＮ，為關(guān)鍵數(shù)據(jù)整合及連續(xù)訪問提供高可用性、可管理地保護(hù)投資和實(shí)現(xiàn)最大資源的集中共享，ＳＡＮ＋ＮＡＳ存儲(chǔ)系統(tǒng)是較好的選擇。參考文獻(xiàn)：ｆ１】１傅豐．網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的探討Ｕ１．河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，２００５，３３（２）：９４—９６．【２】性、可伸縮性和高性能。作為核心存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，能配合存儲(chǔ)量的迅速增長(zhǎng)，滿足不可預(yù)見的應(yīng)用需求。４）磁帶庫備份系統(tǒng)。由于該廠網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量不大，應(yīng)采用ＩＢＭ３５８１磁帶自動(dòng)加載機(jī)作為離線備葉碩累．存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（ＳＡＮ）ｅｊ基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用環(huán)境Ⅱ】．科學(xué)論壇，２００５（１７）：９０－９１．【３Ｊ孫功星．ＳＡＮ存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)紹－［ｍ１．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，２００２．（責(zé)任編輯粱志剛）份設(shè)備，并采用ＢａｋｂｏｎｅＮｅｔＶａｕｈ備份管理軟件，ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳＡＮ－由ａｓｅｄＳｔｏｒａｇｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＺＨＡＮＧａＦａｃｔｏｒｙＧｕ州ｕｎ，ＺＨＡＮＧＹｕ－ｐｉｎｇ，ＨＯＵＹａｎｇ－ｑｕａｎ，ＴＩＡＮＬｉ－ｈｏｎｇ（ＴａｉｙｍｍＰｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙＰｒｏｍｏｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｔａｉｙｕａｎ０３０００９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈＮＡＳａｎｄＳＡＮｓｔｏｒａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｃｏｍｂｉｎｍｇｗｉｔｈｄａｔａｂａｓｅｄｓｔｏｒａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎａｆａｃｔｏｒｙ’Ｓｗｅｐｒａｃｔｉｃｅ，ｗｅｄｅｃｉｄｅｄｔｈｅａｓｈｏｕｌｄｅｏｍｂｍｅｂｏｔｈＳＡＮａｎｄＮＡＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ａｌｓｏｄｅｓｉｇｎｅｄｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｇｒａｍｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ；ＳＡＮ；ＮＡＳＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｏｒａｇｅ（上接第８６頁）系列單片機(jī)嘲。在功耗方面，其處理器功耗（１．８—３．６北京：北京航空航天大學(xué)出版社。２００２．【２】沈建華．ＭＳＰ４３０系列１６位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用ＩＭ】．北京：清華大學(xué)出版社，２００４．ｆ３】Ｖ，０．１。４００坤Ａ，２５０ⅣＭＩＰＳ）和口輸入漏電流（最大５０ｈＡ）在業(yè)界都是最低的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他系列產(chǎn)品Ｉｓ］。基于ＭＳＰ４３０單片機(jī)的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)具有實(shí)用性強(qiáng)、穩(wěn)定度高等特點(diǎn)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)日歷時(shí)鐘顯示、電話雙音頻信號(hào)接收、譯碼、自動(dòng)語音提示和應(yīng)答、鍵盤選擇等功能。參考文獻(xiàn)：【１１胡大可．ＭＳＰ４３０系列Ｆｌａｓｈ型超低功耗１６位單片機(jī)ＩＭ］．ｆ５１５王德銀．ＭＳＰ４３０系列單片機(jī)實(shí)用ｃ語言程序設(shè)計(jì)【Ｍ】．北京：人民郵電出版社，２００５．【４】祁偉．單片機(jī)Ｃ５１程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)【Ｍ】．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，２００６．胡大可．ＭＳＰ４３０系列超低功耗１６位單片機(jī)原理與應(yīng)用［Ｍ】．北京：北京航空航天大學(xué)出版社。２０００．（責(zé)任編輯梁志剛）ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＭＳＰ４３０Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｉｌｅｒ－ｂａｓｅｄＴｅｌｅｐｈｏｎｅＶｏｉｃｅＲｅｓｐｏｎｓｅＳｙｓｔｅｍＬＩＣｈａｎｇ－ｘｕ，ＹＡＮＧＸｉａｎ－ｐｉｎｇ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｇｏｎｇ６４３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄＭＳＰ４３０－ｂａｓｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃｖｏｉｃｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｉｓｍａｉｎｌｙｄｅｓｉｇｎＫｅｙａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇ．ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｃｏｎｔｒｏｌＳＯｃｉｒｃｕｉｔ，ＤＴＭＦａｕｄｉｏｄｅｃｏｄｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ｖｏｉｃｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｃｌｏｃｋｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄＯｉｌ．Ｉｔｈａｓｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．ｗｏｒｄｓ：ＤＴＭＦ；ａｕｔｏｍａｔｉｃｖｏｉｃｅｍｓｐｏｎｓｅ；ＭＳＰ４３０ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ萬方數(shù)據(jù)?即?基于MSP430單片機(jī)的電話語音應(yīng)答系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期：引用次數(shù)：李長(zhǎng)旭，楊平先四川理工學(xué)院電子與電信工程系,四川,自貢,643000太原科技TAIYUANSCIENCEANDTECHNOLOGY2009，(100次參考文獻(xiàn)(5條1.胡大可.MSP430系列Flash型超低功耗16位單片機(jī)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002.2.沈建華.MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.3.王德銀.MSP430系列單片機(jī)實(shí)用c語言程序設(shè)計(jì)[M].北京:人民郵電出版社,2005.4.祁偉.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)教程與實(shí)驗(yàn)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.5.胡大可.MSP430系列超低功耗16位單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社