家庭智能緊急呼救系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

家庭智能緊急呼救系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要本文要緊介紹了一種以單片機(jī)STC89C52RC和DTMF編碼集成電路MT8888CE為核心，基于單片機(jī)操縱的自動(dòng)撥號(hào)呼救系統(tǒng)。平常系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，在經(jīng)按鍵觸發(fā)后，挪用存儲(chǔ)在單片機(jī)里的號(hào)碼，并由單片機(jī)操縱MT8888CE撥號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼救功能。單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420提供系統(tǒng)語(yǔ)音呼救輸出。本系統(tǒng)能夠并聯(lián)在任何一部一般上，可知足特殊群體在碰到超級(jí)情形下的緊急求助。本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)調(diào)試中實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的大體要求。文中詳細(xì)介紹了系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試進(jìn)程。關(guān)鍵詞：雙音多頻，DTMF編碼，呼救，MT8888，ISD1420

TheDesignofHouseholdIntelligentEmergentCallSystemAbstractThispapermainlyrecommendsasystemaboutMT8888CE,whichisforDTMFsignalcodingandisbasedonSTC89SC2RC.BaseonthebriefofCPU’scontrollingthetelephonetoautomatedringsystem.Andthewholecircuitisinthestatusofawaitingopportunity.Oncethekey-pressistouchedoff,theCPUwillimmediatelygotothesoftwaretomaketheCMOSchipofMT8888CEforDTMFsignalcodingringthecorrespondnumberwhichhasalreadybeeninputintheCPU.AndthentheISD1420outputthevoicetonoticethehelpingdepartment.Thesystemcanbeparallellyconnectedwithordinarytelephone,andcouldmeettheneedsofparticularpeopleinemergency.Haverealizedtherequestdesignedbasicallythroughtheexperiment.Haveintroducedthedesignofthesoftwareandhardwareanddebuggingcoursesystematicallyindetailinthearticle.KeyWords:DTMF,DTMFcode,Telephonecalling,MT8888,ISD1420

目錄論文總頁(yè)數(shù)：30頁(yè)前言 11 緒論 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景及意義 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求 2 系統(tǒng)要緊設(shè)計(jì)內(nèi)容 22 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及可行性分析 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)分析 3 硬件單元電路 3 自動(dòng)摘掛機(jī)電路 3 語(yǔ)音錄放電路 4 雙音多頻信號(hào)發(fā)送電路 4 信號(hào)音檢測(cè)電路 4 軟件模塊 5 系統(tǒng)分析總結(jié) 53 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試 5 雙音多頻信號(hào)發(fā)送電路 5 MT8888大體功能 6 MT8888引腳功能概念 6 MT8888工作原理 6 MT8888組成的DTMF信號(hào)發(fā)送電路 8 自動(dòng)摘掛機(jī)電路 10 語(yǔ)音錄放電路 12 單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420的特點(diǎn) 12 單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和引腳功能概念 12 單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420組成的語(yǔ)音錄放電路 13 放大電路 15 信號(hào)音檢測(cè)電路 16 鍵盤顯示電路 17 單片機(jī)及操縱電路 18 片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生 18 操縱電路 184 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 19 外部中斷/INT0處置模塊 19 外部中斷/INT1處置模塊 20 撥號(hào)模塊 20 呼喚處置模塊 23 系統(tǒng)程序調(diào)試中顯現(xiàn)的問(wèn)題 245 總結(jié) 24 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié) 24 系統(tǒng)功能擴(kuò)展 25 系統(tǒng)利用說(shuō)明 25 系統(tǒng)需改良的地方 25結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 27致謝 28聲明 29附錄1MT8888內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 30附錄2ISD1420內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 30前言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)期，通信作為信息傳遞最便利的工具之一已經(jīng)大體普及。當(dāng)人們?cè)诩抑信龅酵话l(fā)情形時(shí)，通過(guò)向急救中心（如110、11九、120）或其它的通信終端進(jìn)行報(bào)警或求助已成為一種必然的選擇。目前一樣家用大體能夠知足一般用戶在緊急情形下的利用要求，但對(duì)一些特定群體（如殘疾人、有突發(fā)性疾病的患者等）并非適合。此類群體由于自身的問(wèn)題，在碰到緊急情形時(shí)，因不能像常人一樣操作一般，極可能發(fā)不出去報(bào)警或求助信息，使其得不到及時(shí)的援助，由此產(chǎn)生嚴(yán)峻的后果。目前市場(chǎng)上報(bào)警器的種類繁多，但針對(duì)此類群體的智能緊急呼救系統(tǒng)卻超級(jí)少見(jiàn)。本家庭智能緊急呼救系統(tǒng)確實(shí)是專門為殘疾人、有突發(fā)性疾病的患者等特定群體設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的。該緊急呼救系統(tǒng)要緊由撥號(hào)模塊和語(yǔ)音信息模塊等組成。該系統(tǒng)應(yīng)一經(jīng)啟動(dòng)，就能夠夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)摘機(jī)、撥通正確的號(hào)碼（如110、11九、120等急救中心或其他固定和電話的號(hào)碼）、檢測(cè)到撥通對(duì)方后、繼續(xù)挪用存儲(chǔ)的語(yǔ)音信息,送出報(bào)警或求助信息。該系統(tǒng)減少手動(dòng)摘機(jī)、手動(dòng)撥號(hào)、說(shuō)話等環(huán)節(jié)給當(dāng)事人帶來(lái)的麻煩與不便，使他們?cè)诘谝粫r(shí)刻內(nèi)取得援助。結(jié)合本錢、應(yīng)用環(huán)境等實(shí)際條件限制，開(kāi)發(fā)了以單片機(jī)為主控電路的智能緊急呼救系統(tǒng)。采納DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，具有傳輸距離長(zhǎng)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)，且DTMF信號(hào)已經(jīng)普遍應(yīng)用于通信、遙控等領(lǐng)域，因此本設(shè)計(jì)中采納DTMF信號(hào)實(shí)現(xiàn)撥號(hào)。該呼救系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中，涉及到系統(tǒng)的功能、靠得住性和在利用進(jìn)程中是不是方便、便于編程等一系列的問(wèn)題，通過(guò)綜合考慮，采納單片機(jī)STC89C52RC和DTMF編碼集成電路MT8888CE為核心電路。采納公用線作為信息傳輸媒體，如此系統(tǒng)受干擾小，誤報(bào)率低，利用范圍寬廣。凡有公共線的地址，呼救信息都能夠抵達(dá)，距離不受限制。本設(shè)計(jì)利用網(wǎng)傳輸數(shù)字和語(yǔ)音信息，靠得住性比較高，操作方便。采納高品質(zhì)的ISD1420單片語(yǔ)音錄放集成電路，能夠事前錄入20秒的語(yǔ)音信息，如求助者的地址等，使急救中心或其它通信終端接到呼救后，當(dāng)即明白發(fā)生的情形，及時(shí)做出反映。本設(shè)計(jì)的調(diào)試都是在線調(diào)試，已經(jīng)在學(xué)生公寓上通過(guò)真正的互換機(jī)實(shí)驗(yàn)而且成功。系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元器件挑選及接插件等各項(xiàng)都嚴(yán)格遵循國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。緒論系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)期，通信作為信息傳遞最便利的工具已經(jīng)大體普及到每一個(gè)家庭?？墒谴丝桃话慵彝ブ欣玫臋C(jī)因操作繁瑣并非適合殘疾人、有突發(fā)性疾病的患者等群體碰到突發(fā)事件進(jìn)行緊急求助或報(bào)警，因此需要開(kāi)發(fā)一種價(jià)錢低廉且易于操作的家庭智能緊急呼救系統(tǒng)。該家庭智能緊急呼救系統(tǒng)應(yīng)一經(jīng)啟動(dòng)，就能夠夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)摘機(jī)、連通網(wǎng)絡(luò)、撥通正確的號(hào)碼（如110、11九、120等急救中心或其他固定、電話的號(hào)碼）、檢測(cè)到撥通對(duì)方后、繼續(xù)挪用存儲(chǔ)的語(yǔ)音信息，送出報(bào)警或求助信息，省去手動(dòng)摘機(jī)、手動(dòng)撥號(hào)、說(shuō)話等環(huán)節(jié)帶來(lái)的麻煩。該智能呼救系統(tǒng)可解決殘疾人、有突發(fā)性疾病的患者等群體因自身問(wèn)題帶來(lái)的不便，使其碰到突發(fā)事件時(shí)能夠進(jìn)行報(bào)警或求助，及時(shí)取得援助。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求一、要求該系統(tǒng)不阻礙的正常利用，僅在觸發(fā)后啟動(dòng);二、系統(tǒng)要求在觸發(fā)后,自動(dòng)撥通正確的號(hào)碼,檢測(cè)到撥通對(duì)方后,系統(tǒng)繼續(xù)挪用存儲(chǔ)的語(yǔ)音信息,送出緊急呼救信息;三、要求友好的人機(jī)界面,方便操作。系統(tǒng)要緊設(shè)計(jì)內(nèi)容一、依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求拿出系統(tǒng)初步方案并畫出硬件框圖；二、依照硬件框圖用Protel99SE畫出電路原理圖；三、依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及硬件框圖確信軟件流程圖并用KeiluVision2編寫相應(yīng)軟件；四、進(jìn)行功能電路的軟硬件調(diào)試確信電路原理圖；五、用Protel99SE畫PCB板圖并制作PCB板及焊接電路；六、系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)及可行性分析系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)家庭智能緊急呼救系統(tǒng)由單片機(jī)組成主控部份，進(jìn)行各類信息處置，接收外部操作指令形成各類操縱信號(hào)，接口電路提供系統(tǒng)與外線的接口。系統(tǒng)應(yīng)包括信號(hào)音檢測(cè)、自動(dòng)摘掛機(jī)、雙音多頻信號(hào)發(fā)送、語(yǔ)音錄放、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及鍵盤顯示等電路，系統(tǒng)整體框圖如圖1所示：摘掛機(jī)電路摘掛機(jī)電路DTMF發(fā)送電路語(yǔ)音錄放電路系統(tǒng)控制電路單片機(jī)電話接口電路鍵盤顯示電路放大電路信號(hào)音檢測(cè)電路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器圖1家庭智能緊急呼救系統(tǒng)整體框圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是本系統(tǒng)的重要組成部份之一，為了減小系統(tǒng)電路復(fù)雜度及節(jié)省單片機(jī)端口，選用集成了內(nèi)部EEPROM的單片機(jī)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)先錄入的號(hào)碼，并能夠隨時(shí)修改，方便用戶自己設(shè)定、修改號(hào)碼。鍵盤電路用于預(yù)先錄入、存儲(chǔ)及修改號(hào)碼；顯示電路用于顯示輸入的號(hào)碼、系統(tǒng)的操縱信息、調(diào)試進(jìn)程中的特定信息；系統(tǒng)操縱電路分為系統(tǒng)復(fù)位、號(hào)碼存儲(chǔ)修改、緊急呼救觸發(fā)等電路。其中號(hào)碼預(yù)先錄入與隨意修改部份為系統(tǒng)功能擴(kuò)展。本系統(tǒng)并聯(lián)在機(jī)的兩頭，可不能阻礙到機(jī)的正常利用。用戶在上電后，通過(guò)按鈕觸發(fā)撥通預(yù)先錄入的號(hào)碼，發(fā)出語(yǔ)音呼救信息以后返回到待機(jī)狀態(tài)，等待用戶觸發(fā)外部中斷來(lái)完成修改號(hào)碼或下次呼救。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)分析依照家庭智能緊急呼救系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)要求，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在以下4個(gè)功能模塊：一、自動(dòng)摘掛機(jī)；二、雙音多頻信號(hào)發(fā)送；3、信號(hào)音檢測(cè)；4、語(yǔ)音錄放；依照系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)際情形，盡可能減小硬件裝置的體積及本錢，自動(dòng)摘掛機(jī)、雙音多頻信號(hào)發(fā)送、語(yǔ)音錄放等單元功能模塊選擇硬件來(lái)完成，信號(hào)音檢測(cè)等單元功能模塊選擇編程來(lái)完成。硬件單元電路自動(dòng)摘掛機(jī)電路互換機(jī)是通過(guò)線路上的直流電流來(lái)判定用戶的摘掛機(jī)狀態(tài)。在掛機(jī)狀態(tài)下，電路上的直流電流為0;在摘機(jī)狀態(tài)下，線路上的直流電流為18mA～55mA。另外依照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：不論任何機(jī)，摘機(jī)狀態(tài)的直流電阻應(yīng)≤300Ω，有“R”鍵的電子機(jī)的摘機(jī)狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤350Ω。在掛機(jī)狀態(tài)下，其漏電流≤5uA。另外當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，機(jī)通過(guò)叉簧接上約300Ω的負(fù)載，使整個(gè)線回路流過(guò)約30mA的電流。那么自動(dòng)摘掛機(jī)電路有兩個(gè)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：1、通過(guò)單片機(jī)操縱一個(gè)繼電器的開(kāi)關(guān)，繼電器的操縱端連接一個(gè)大約300Ω的電阻接入線兩頭，從而完成模擬摘掛機(jī)；2、通過(guò)單片機(jī)操縱一個(gè)恒流源的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī)。由于繼電器體積較大和需要驅(qū)動(dòng)電路，本系統(tǒng)采納恒流源電路來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬摘掛機(jī)電路。語(yǔ)音錄放電路依如實(shí)際需求情形分析，用戶在求助時(shí)首要任務(wù)是送出自己的所在位置及發(fā)生的事件，而每一個(gè)用戶的位置及碰到的事件是不可能相同的，這就需要能夠方便修改語(yǔ)音電路所存儲(chǔ)的語(yǔ)音信息。經(jīng)翻閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，決定采納單片語(yǔ)音錄放集成電路完成語(yǔ)音錄放電路所需功能。經(jīng)常使用的高品質(zhì)單片語(yǔ)音錄放集成電路有ISD和APR等系列，APR系列在功能上與ISD系列八兩半斤，但APR系列價(jià)錢比較廉價(jià)，因此一開(kāi)始決定選用APR9600。后來(lái)由于買不到APR9600，改用較容易買到的ISD1420。以ISD1420為核心，加上傳聲器、外圍電路組成語(yǔ)音錄放電路。雙音多頻信號(hào)發(fā)送電路此部份是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情形直接決定了系統(tǒng)的靠得住性。通過(guò)翻閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，發(fā)覺(jué)利用專用的雙音多頻編解碼芯片進(jìn)行雙音多頻信號(hào)的產(chǎn)生，是比較經(jīng)常使用的一種方式。利用集成電路不但外圍電路簡(jiǎn)單，而且靠得住性強(qiáng)。一樣經(jīng)常使用的雙音多頻編解碼集成電路有HT9200、MT8880、MT8888等。MT8888的發(fā)送部份采納信號(hào)失真小、頻率穩(wěn)固性高的開(kāi)關(guān)電容式D/A變換器，可發(fā)出16種雙音多頻信號(hào)；另外MT8888芯片集成度高、功耗低，可調(diào)整雙音多頻模式的占空比，能自動(dòng)抑制撥號(hào)音和調(diào)整信號(hào)增益，還帶有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)總線，可與TTL電平兼容，并可方便地進(jìn)行編程操縱。

通過(guò)反復(fù)比較，MT8888既具有雙音多頻信號(hào)收發(fā)功能，還具有呼喚處置濾波功能，價(jià)錢雖較其它芯片的貴一點(diǎn)，但能夠省去其它芯片所需的復(fù)雜的信號(hào)音檢測(cè)電路及檢測(cè)電路所需費(fèi)用，綜合考慮采納MT8888來(lái)完成此功能模塊功能，不但電路簡(jiǎn)單、靠得住性強(qiáng)，而且費(fèi)用較少。

信號(hào)音檢測(cè)電路由于雙音多頻發(fā)送電路已采納了MT8888，其內(nèi)部具有呼喚處置濾波器，就不需要專門的信號(hào)音濾波電路了。軟件模塊系統(tǒng)軟件分為兩個(gè)要緊模塊，由單片機(jī)的兩個(gè)外部中斷來(lái)完成：一、由單片機(jī)外部中斷/INT0觸發(fā)完成號(hào)碼的存儲(chǔ)與修改，包括鍵盤掃描、數(shù)碼管顯示、號(hào)碼存儲(chǔ)與修改等模塊；二、由單片機(jī)外部中斷/INT1觸發(fā)完成智能緊急呼救的全數(shù)進(jìn)程，包括MT8888初始化、MT8888模式設(shè)置、撥號(hào)、呼喚處置等模塊。系統(tǒng)分析總結(jié)綜上所述，基于該家庭智能緊急呼救系統(tǒng)是一種廉價(jià)的、靠得住的緊急呼救方式。對(duì)具體要求實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行完整的系統(tǒng)分析，該家庭智能緊急呼救系統(tǒng)設(shè)計(jì)大體符合實(shí)際情形，能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)所要求實(shí)現(xiàn)的大體功能。系統(tǒng)操作指令操縱產(chǎn)生DTMF信號(hào)與語(yǔ)音信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)傳輸，完成整個(gè)呼救進(jìn)程。因此，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案理論上可行，而且設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性較好。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試雙音多頻信號(hào)發(fā)送電路雙音多頻（DTMF：DualToneMultiFrequency）信號(hào)是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以必然方式的組合組成，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。實(shí)際應(yīng)用中DTMF信號(hào)的產(chǎn)生是2個(gè)正弦波信號(hào)的疊加，選定2個(gè)頻率f1和f2后可取得這種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：f（t）＝（）＋（）雙音多頻信號(hào)編解碼電路是目前在按鍵(固定、移動(dòng))、程控互換機(jī)及無(wú)線通信設(shè)備中普遍應(yīng)用的集成電路。它包括DTMF信號(hào)發(fā)送器與DTMF信號(hào)同意器,前者要緊應(yīng)用于按鍵式作雙音頻信號(hào)發(fā)送器,發(fā)送一組雙音多頻信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)音頻撥號(hào)。鍵盤按鍵與雙音多頻信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示：表1數(shù)字與雙音多頻信號(hào)對(duì)照表頻率1209HZ1336HZ1477HZ1633HZ697HZ123A770HZ456B652HZ789C941HZ*0#D此部份電路選用DTMF信號(hào)收發(fā)一體集成電路MT8888來(lái)完成。MT8888大體功能MT8888是一種具有Intel微處置器接口的功能較強(qiáng)的雙音多頻信號(hào)發(fā)送和接收器件?？捎糜趯ず粝到y(tǒng)、互換機(jī)系統(tǒng)和移動(dòng)通信、轉(zhuǎn)帳卡系統(tǒng)、互接撥號(hào)器、數(shù)字通信和運(yùn)算機(jī)等領(lǐng)域。其要緊功能有：(1)完整的DTMF信號(hào)發(fā)送和接收功能；(2)高速Intel微處置器接口；(3)可工作于自動(dòng)音頻突發(fā)模式；(4)可調(diào)整愛(ài)惜時(shí)刻；(5)呼喚音檢測(cè)到-30dBm。MT8888引腳功能概念(1)IN+、IN-(1，2)—運(yùn)放的同相和反相輸入端；(2)GS(3)—增益選擇端。在該引腳與IN-引腳間接反饋電阻可調(diào)劑運(yùn)放增益；(3)VREF(4)—基準(zhǔn)電壓輸出端。一樣為VDD/2，作為運(yùn)放的偏置電壓；(4)VSS(5)—芯片電源負(fù)端，接地；(5)OSC1、OSC2(6、7)—時(shí)鐘或振蕩器的輸入、輸出端。兩引腳間接晶體與內(nèi)部電路組成芯片振蕩器；假設(shè)由外部電路提供時(shí)鐘，那么OSC2引腳開(kāi)路；(6)TONE(8)—DTMF信號(hào)輸出端，也可通過(guò)編程設(shè)置為單音輸出；(7)/WR(9)—微處置器寫輸入端，低電平有效，與TTL電平兼容；(8)CS(10)—片選信號(hào)輸入端，低電平有效。該引腳可由微處置器的地址鎖存信號(hào)(ALE)直接提供；(9)RSO(11)—寄放器選擇操縱輸入端；(10)/RD(12)—微處置器讀輸入端，低電平有效，與TTL電平兼容；(11)IRQ/CP(13)—中斷請(qǐng)求信號(hào)，為開(kāi)漏輸出。在中斷模式下，當(dāng)一個(gè)有效DTMF信號(hào)突發(fā)發(fā)送或接收時(shí)，輸出低電平信號(hào)。假設(shè)操縱寄放器設(shè)定電路工作于呼喚處置(CALL)模式和中斷使能，那么該端輸出代表運(yùn)放輸入的方波信號(hào)，但該信號(hào)頻率必需落在呼喚處置濾波器的帶寬內(nèi)；(12)D0～D3(14-17)—數(shù)據(jù)總線，與TTL電平兼容。輸入需發(fā)送的DTMF信號(hào)編碼或輸出譯碼的DTMF信號(hào)數(shù)據(jù)。當(dāng)CS=1時(shí)呈高阻狀態(tài)；(13)Est(18)—初始操縱輸出；(14)St/GT(19)—操縱輸入/時(shí)刻監(jiān)測(cè)輸出；(15)VDD(20)—芯片電源正端，典型值為+5V。

MT8888工作原理MT8888是集DTMF信號(hào)發(fā)送和接收功能于一體的器件，內(nèi)帶呼喚處置濾波器。接收部份包括信號(hào)放大器、撥號(hào)音抑制濾波器、輸入信號(hào)的高、低頻帶通濾波器、譯碼器及鎖存器等，發(fā)送部份包括行、列計(jì)數(shù)器、D/A變換器及混頻器等，另外增加了一些操縱寄放器和接口、數(shù)據(jù)總線緩沖器，很容易實(shí)現(xiàn)與微處置器的直接接口，其功能框圖見(jiàn)附錄1所示。MT8888通過(guò)微處置器接口能夠由RSO、/WR、/RD、D0～D3等信號(hào)選擇與設(shè)定內(nèi)部寄放器，并操縱電路的工作狀態(tài)或工作模式。它共有5個(gè)不同作用的寄放器：發(fā)送數(shù)據(jù)寄放器(TDR)、接收數(shù)據(jù)寄放器(RDR)、狀態(tài)寄放器(SR)、操縱寄放器A(CRA)和操縱寄放器B(CRB)，其操縱關(guān)系如表2所示：表2內(nèi)部寄放器操縱關(guān)系表RSO功能001數(shù)據(jù)寫入發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器TDR010數(shù)據(jù)從接收數(shù)據(jù)寄存器RDR讀出101數(shù)據(jù)寫入控制寄存器CRA或CRB110數(shù)據(jù)從狀態(tài)寄存器SR讀出MT8888共有6種工作模式，它們別離為：(1)DTMF模式：發(fā)送與接收DTMF信號(hào)。輸入數(shù)據(jù)經(jīng)TDR操縱可編程行、列計(jì)數(shù)器、D/A變換器，合成需要發(fā)送的DTMF信號(hào)。或DTMF信號(hào)經(jīng)撥號(hào)音抑制、分離帶通濾波器、監(jiān)頻與確認(rèn)，譯成相應(yīng)的4比特碼，經(jīng)RDR輸至數(shù)據(jù)總線。DTMF信號(hào)編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3所示：表3DTMF編譯碼對(duì)應(yīng)關(guān)系表雙音頻鍵0123456789*#ABCD十進(jìn)制數(shù)1012345678911121314150十六制數(shù)A123456789BCDEF0(2)呼喚處置(CALL)模式：電路能夠檢測(cè)呼喚進(jìn)程中的各類信號(hào)音，只要信號(hào)的頻率落在320Hz-510Hz范圍內(nèi)，片內(nèi)呼喚處置濾波器即可濾出。經(jīng)限幅取得的方波信號(hào)，由IRQ/CP端輸出，以用于微處置器對(duì)呼喚性質(zhì)和類別進(jìn)行判定。假設(shè)無(wú)信號(hào)濾出，那么IRQ/CP端始終維持低電平。(3)突發(fā)(BURST)模式：在DTMF模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停時(shí)刻各為51±1ms;在CALL模式下，工作于突發(fā)狀態(tài)，信號(hào)突發(fā)和暫停時(shí)刻各為102±2ms，現(xiàn)在電路只可發(fā)送DTMF信號(hào)，但不能接收。(4)單/雙音(S/D)產(chǎn)生模式：電路可產(chǎn)生單音或DTMF信號(hào)(由CRB操縱)，用于測(cè)試和監(jiān)測(cè)。(5)測(cè)試(TEST)模式：使電路從DTMF信號(hào)接收部份取得延遲監(jiān)測(cè)信號(hào)，并從IRQ/CP端輸出。(6)中斷模式：此模式下假設(shè)選擇DTMF模式，當(dāng)DTMF信號(hào)被接收或出此刻監(jiān)測(cè)時(shí)刻內(nèi)，或預(yù)備發(fā)送更多數(shù)據(jù)(突發(fā)模式下)時(shí)，那么IRQ/CP端下接至低電平。各類模式的選擇由操縱寄放器(CRA和CRB)的相應(yīng)位完成，如表4和表5所示：表4操縱寄放器A(CRA)功能表位符號(hào)功能b0TOUT信號(hào)音輸出控制。高電平有效，該位控制所有信號(hào)的發(fā)送b1CP/DTMF呼叫處理或DTMF模式選擇。低電平為DTMF模式；高電平為CALL模式，可檢測(cè)呼叫信號(hào)音，從/CP端輸出方波(IRQ=1時(shí))b2IRQ中斷允許位。高電平有效，使電路工作于中斷模式b3RSEL寄存器選擇位。高電平時(shí)，下一個(gè)寫周期選CRB，繼而寫周期返回選CRA表5操縱寄放器B(CRB)功能表位符號(hào)功能b0BURST突發(fā)模式選擇位。低電平選擇突發(fā)模式。此時(shí)數(shù)據(jù)寫入TDR，產(chǎn)生突發(fā)/暫停各為51±1ms的DTMF信號(hào)，然后更新SR，使TDR準(zhǔn)備接收下一指令。若中斷允許，則產(chǎn)生中斷；若CALL模式允許，則產(chǎn)生102±2ms擴(kuò)展突發(fā)信號(hào)b1TEST測(cè)試方式控制。高電平設(shè)定電路工作于測(cè)試方式b2S/D單/雙音產(chǎn)生選擇位。低電平設(shè)定電路產(chǎn)生DTMF信號(hào)；高電平設(shè)定電路列或行(由C/R位決定)單音頻信號(hào)輸出b3C/R列或行單音選擇。高電平選擇列單音輸出；低電平選擇行單音輸出。該位與S/D位一起使用狀態(tài)寄放器SR列位所表示的關(guān)系如表6所示：表6狀態(tài)寄放器(SR)功能表位名稱狀態(tài)標(biāo)志置位狀態(tài)標(biāo)志清零b0中斷請(qǐng)求中斷發(fā)生，b1或b2置位中斷禁止，SR讀出后清零b1突發(fā)模式下TDR空暫停時(shí)間結(jié)束，準(zhǔn)備發(fā)送新數(shù)據(jù)讀SR后清零b2RDR滿RDR已有有效數(shù)據(jù)讀SR后清零b3DTMF信號(hào)標(biāo)志位檢測(cè)不到有效DTMF信號(hào)時(shí)置位檢測(cè)到有效DTMF信號(hào)后清零MT8888組成的DTMF信號(hào)發(fā)送電路本單元電路圖如圖2所示：本單元元器件列表：一、R3是輸出負(fù)載電阻，要求R3≥10kΩ，本電路中取100kΩ，C12是旁路高頻濾波電容，??；二、芯片晶振選擇；3、U2是雙音多頻信號(hào)發(fā)送芯片，選取MT8888CE；4、電源電壓為＋5V，C3為電源旁路高頻濾波電容，取。本發(fā)送電路中MT8888CE的操縱與數(shù)據(jù)端口連接單片機(jī)的P2端口，MT8888CE的具體編程操縱見(jiàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試。本電路在調(diào)試中，用數(shù)字示波器觀看MT8888CE的TONE端的輸出信號(hào)，發(fā)覺(jué)了以下問(wèn)題：一、MT8888CE設(shè)置為DTMF模式，往發(fā)送數(shù)據(jù)寄放器(TDR)寫數(shù)據(jù)后，能夠觀看到TONE端有音頻信號(hào)輸出，但不是雙音多頻信號(hào)；二、有時(shí)MT8888CE只輸出單音頻信號(hào)；3、MT8888CE在輸出禁止期間（TOUT＝0時(shí)）仍然輸出音頻信號(hào)；4、往發(fā)送數(shù)據(jù)寄放器(TDR)寫數(shù)據(jù)1010（表示0）、0010（表示2），0100（表示4）、0110（表示6）、1000（表示8）后，TONE端無(wú)音頻信號(hào)輸出；五、單片機(jī)在與MT8888CE連接后，程序運(yùn)行時(shí)無(wú)法正常輸出結(jié)果，可觀看到數(shù)碼管無(wú)法正常顯示，即單片機(jī)的P0口無(wú)法輸出正確的數(shù)據(jù)。圖2MT8888發(fā)送電路初步原理圖用數(shù)字萬(wàn)用表多次測(cè)得單片機(jī)P2口的輸出完全正常，在多次修改程序調(diào)試后，仍然存在上述問(wèn)題，確以為硬件電路有問(wèn)題。經(jīng)認(rèn)真分析后取得：盡管單片機(jī)的P2口輸出正常，可是MT8888CE的寄放器里不能寫入正確的數(shù)據(jù)，即MT8888CE不能按要求初始化、設(shè)置工作模式及往發(fā)送數(shù)據(jù)寄放器(TDR)寫入正確的數(shù)據(jù)。分析上述電路不能正確產(chǎn)生雙音多頻信號(hào)的緣故，歸納為以下幾點(diǎn)：一、MT8888CE的片選信號(hào)輸入端CS未與單片機(jī)的ALE端連接；二、單片機(jī)的P2口只能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL輸入電流，驅(qū)動(dòng)不了MT8888CE的8個(gè)端口。依照以上緣故修改電路，MT8888CE的片選信號(hào)輸入端CS連接單片機(jī)的ALE端，寄放器選擇操縱輸入端RSO連接單片機(jī)的端口，MT8888CE的微處置器讀輸入端RD連接單片機(jī)的讀輸出端,MT8888CE的微處置器寫輸入端WR連接單片機(jī)的寫輸出端，電路圖如圖3所示：修改電路以后，繼續(xù)用數(shù)字示波器觀看MT8888CE的TONE端，能夠觀看到兩個(gè)正弦波，為標(biāo)準(zhǔn)的雙音多頻信號(hào)。并聯(lián)在宿舍201上，能夠撥通任意一部電話或固定。圖3MT8888發(fā)送電路原理圖自動(dòng)摘掛機(jī)電路市內(nèi)線上的電壓是40~60V，在掛機(jī)時(shí)約有48V的電壓，振鈴時(shí)，鈴流信號(hào)通過(guò)D4~D7整流形成約100V電壓。當(dāng)向外撥打或接聽(tīng)時(shí)，線上的電壓降至8~12V?；Q機(jī)通過(guò)線路上的直流電流來(lái)判定用戶的摘掛機(jī)狀態(tài)，當(dāng)互換機(jī)檢測(cè)到回路電流突然變大就以為機(jī)已經(jīng)摘機(jī)，因此能夠通過(guò)操縱一個(gè)電流源的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)摘掛機(jī)。單片機(jī)通過(guò)端口操縱三極管Q1的導(dǎo)通與截止來(lái)操縱電路中的電流，模擬摘掛機(jī)的動(dòng)作。當(dāng)為低電平常，Q1截止，電流為零，處于掛機(jī)狀態(tài)；當(dāng)為高電平Q1導(dǎo)通，現(xiàn)在Q1和Q2組成的電流源將提供30mA左右的電流，實(shí)際測(cè)得導(dǎo)通電流約為22mA，相當(dāng)于摘機(jī)，互換機(jī)遇接通話路。另外，恒流源能夠保證電路具有較小的直流阻抗（<300Ω）和較大交流阻抗（>600Ω）。電路圖如圖4所示：該恒流源電路中大部份電流的方向?yàn)閺腝2的基極，通過(guò)Q1的集電極到射極，只有極少的電流流過(guò)Q2的集電極、電阻R九、發(fā)光二極管D2。在調(diào)試進(jìn)程中發(fā)覺(jué)，若是電阻R?阻值過(guò)小那么Q2射極端的電壓過(guò)小，只有2~3V；如R?阻值增加，那么R?的功率太大，會(huì)燒壞R?。于是將R?用穩(wěn)壓管替換，提高接口電路在摘機(jī)時(shí)的電壓，以符合的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在調(diào)試中實(shí)際測(cè)得摘機(jī)時(shí)線兩線之間的電壓為8~9V，電路圖如圖5所示：圖4自動(dòng)摘掛機(jī)電路初步電路原理圖圖5自動(dòng)摘掛機(jī)電路電路原理圖本單元電路元器件列表：一、D4~D7為整流橋，避免線路正負(fù)極接反，D4~D7選用1N4004；二、C9為耦合電容，為了避免被振鈴時(shí)高壓擊穿，要求C9為耐高壓電容，取值為，額定耐壓值300V；3、Q1和Q2組成恒流源電路，均為電路中經(jīng)常使用的三極管，Q1為NPN三極管2N5551，Q2為PNP三極管2N5401；4、D8為穩(wěn)壓二極管，抬升接口在摘機(jī)時(shí)的電壓，選用1N4733A；五、R9和D2為指示電路，在摘機(jī)時(shí)D2發(fā)光，R9取值Ω，D2為紅色發(fā)光二極管；六、R8為偏置電阻，取值為20kΩ。語(yǔ)音錄放電路單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420的特點(diǎn)(1)單片錄放音時(shí)刻20秒，可擴(kuò)充級(jí)聯(lián)；(2)高保真語(yǔ)音/音頻信號(hào)直接存儲(chǔ)與還原處置技術(shù)，不需要通過(guò)A/D、D/A轉(zhuǎn)換進(jìn)程和緊縮手腕處置，音色自然、純正；(3)高優(yōu)先級(jí)錄音，脈沖信號(hào)觸發(fā)放音或電平信號(hào)觸發(fā)放音；(4)節(jié)電模式，錄音或放音周期終止，集成電路自動(dòng)進(jìn)入掉電狀態(tài)，掉電后的維持電流約為；(5)免后備電池，零功率存儲(chǔ)語(yǔ)音信息，采納片內(nèi)不易揮發(fā)存儲(chǔ)器EEPROM，不耗電完好保留語(yǔ)音信息100年（典型值）；(6)10萬(wàn)次重復(fù)錄放周期（典型值）；(7)地址線可用于靈活多樣的操作模式和處置多段語(yǔ)音信息；(8)芯片內(nèi)免調(diào)整時(shí)鐘，選用外部時(shí)鐘，可調(diào)整振蕩頻率；(9)操作簡(jiǎn)單，無(wú)需專門的編程器和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)；(10)單電源供電，典型值為5V；(11)外圍電路簡(jiǎn)單，僅需少量的阻容元件和麥克風(fēng)即可組成一個(gè)錄放系統(tǒng)。單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和引腳功能概念I(lǐng)SD1420是高度集成化的單片語(yǔ)音錄放集成電路，片內(nèi)包括時(shí)鐘、自動(dòng)增益操縱、微音放大、邏輯操縱、高密度多電平存儲(chǔ)陣列、防混疊和滑膩濾波器、差動(dòng)功率放大等單元電路，具體內(nèi)部框圖見(jiàn)附錄2，引腳功能概念如下：(1)A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7(1，2，3，4，5，6，9，10)—地址輸入端或操縱命令輸入端；A6、A7同時(shí)為高電平常，A0、A1、A3、A4為操縱命令輸入端，A2、A5未用；A6、A7有一個(gè)為低電平常，所有輸入均釋為地址位；本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中A0~A5均用作地址位，A0~A7全數(shù)接地；(2)VSSD、VSSA(12，13)—數(shù)字信號(hào)地線和模擬信號(hào)地線；(3)SP＋、SP-(14，15)—音頻信號(hào)輸出端，可直接驅(qū)動(dòng)16Ω的揚(yáng)聲器；單端利歷時(shí)必需在輸出端與揚(yáng)聲器之間接耦合電容，典型值為；由于ISD1420輸出的功率過(guò)小，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中利用放大電路放大輸出的語(yǔ)音信號(hào)，ISD1420單端輸出；(4)MIC、MICREF(17，18)—傳聲器輸入端和傳聲器參考輸入端，MIC端至片內(nèi)前置放大器，MICREF端至前置放大器的反向輸入端；外接傳聲器應(yīng)通過(guò)串聯(lián)電容耦合到前置放大器；當(dāng)以差分形式連接傳聲器時(shí)，可減小噪聲，提高共模抑制比；(5)AGC(19)—自動(dòng)增益操縱端，AGC動(dòng)態(tài)調(diào)劑前置放大器增益以補(bǔ)償傳聲器輸入電平的寬幅轉(zhuǎn)變，使得錄制轉(zhuǎn)變專門大的音量時(shí)失真都能維持最??；響應(yīng)時(shí)刻取決于此端5kΩ的輸入阻抗和外接的對(duì)地電容（即電路圖6中C23）的時(shí)刻常數(shù)；釋放時(shí)刻取決于此端外接的并聯(lián)對(duì)地電阻和電容（即電路圖6中R21和C23）的時(shí)刻常數(shù)；470kΩ和的標(biāo)稱值在絕大多數(shù)場(chǎng)合下可取得中意的成效；(6)ANAIN、ANAOUT(20，21)—模擬輸入端和模擬輸出端，ANAIN端即集成電路錄音的輸入信號(hào)端；對(duì)傳聲器輸入來(lái)講，ANAOUT端應(yīng)通過(guò)外接電容連至ANAIN端；其它音源可通過(guò)交流耦合直接連至ANAIN端；ANAOUT端即前置放大器輸出端，前置電壓增益取決于AGC端的電平；(7)/PLAYL(23)—電平觸發(fā)放音端，此端顯現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音，放音持續(xù)至該端回到高電平，碰到EOM標(biāo)志，或內(nèi)存終止；放音終止后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)；(8)/PLAYE(24)—邊沿觸發(fā)放音端，此端顯現(xiàn)下降沿時(shí)，芯片開(kāi)始放音，放音持續(xù)到EOM標(biāo)志或內(nèi)存終止，以后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)；開(kāi)始放音后，能夠釋放/PLAYE端；本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采納邊沿觸發(fā)放音；(9)/RECLED(25)—錄音指示端，處于錄音狀態(tài)時(shí)，此端為低電平，可驅(qū)動(dòng)LED；另外，放音碰到EOM標(biāo)志時(shí)，此端輸出低電平脈沖；(10)XCLK(26)—外部時(shí)鐘端，此端內(nèi)部有下拉元件，不歷時(shí)應(yīng)接地，本系統(tǒng)中ISD1420未用外部時(shí)鐘，該端直接接地；(11)/REC(27)—錄音操縱端，低電平有效，只要/REC端變成低電平（不管芯片處在節(jié)電狀態(tài)仍是正在放音），芯片即開(kāi)始錄音；錄音期間，/REC端必需維持為低電平；/REC端變高或內(nèi)存錄滿后，錄音周期終止，芯片自動(dòng)寫入一個(gè)信息終止標(biāo)志EOM，使以后的重放操作能夠及時(shí)停止；以后芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)；/REC端的上升沿有防顫作用，避免芯片自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)；(12)VCCA、VCCD(16，28)—模擬電源端和數(shù)字電源端，芯片內(nèi)部的模擬和數(shù)字電路利用不同的電源總線，而且別離引線到外封裝上，可使噪聲最??；去耦電容要盡可能靠近芯片[1]。單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420組成的語(yǔ)音錄放電路語(yǔ)音錄放電路圖如圖6所示：本單元電路元器件列表：一、C4為語(yǔ)音耦合電容，取值；二、C六、C7、C20用于改善電源紋波特性；C六、C7為高頻旁路電容，取值；C20為低頻旁路電容，取值10uF；3、C16和C17為隔直耦合電容，取值均為；R17、R2二、R23均為偏置電阻，向傳聲器提供偏置電壓，R17取值1kΩ，R2二、R23取值10kΩ；C24用于減小電壓波動(dòng)，向傳聲器提供穩(wěn)固的偏置電壓，取值220uF；4、R21為AGC電路對(duì)地電阻，取值470kΩ；C23為AGC電路對(duì)地電容，取值；五、C15為耦合電容，取值；R19取值kΩ；六、R20、R7為上拉電阻，取值均為100kΩ；7、R16為上拉電阻，取值1kΩ；D3為指示燈，是紅色發(fā)光二極管；八、S22為錄音觸發(fā)按鍵，在錄音期間需一直按著不放；S21為邊沿放音觸發(fā)按鍵，開(kāi)始放音后即可松開(kāi)；九、C2避免接通電源剎時(shí)產(chǎn)生意外錄音操作，取值；10、U3是單片語(yǔ)音錄放集成電路ISD1420；MK1為麥克風(fēng)。圖6語(yǔ)音錄放電路原理圖語(yǔ)音錄放電路設(shè)計(jì)和PCB板設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題：ISD1420在接通電源的剎時(shí)，有可能產(chǎn)生一次意外的錄音操作，使存儲(chǔ)器最前面放置一個(gè)信息終止標(biāo)志位EOM，將致使以前所錄的信息不能重放。電源一直接通的情形下沒(méi)有什么問(wèn)題。可是當(dāng)電源剛接通時(shí)，由于/REC引腳上的電容和上拉電阻一起作用的緣故，/REC引腳充電到高電平的時(shí)刻可能比內(nèi)部Vcc慢，如此當(dāng)ISD1420已有了足夠的工作電壓Vcc，再延遲約100ns以后，ISD1420就去檢測(cè)/REC引腳，誤以為它處于低電平，ISD1420就開(kāi)始執(zhí)行一次剎時(shí)的錄音操作。在/REC引腳到Vcc之間連接一個(gè)電容，如此當(dāng)電源接通時(shí)，電容會(huì)跟從Vcc將該引腳電壓提升，一旦電壓提高，上拉電阻將其維持，就能夠夠排除偽錄音操作命令[2]。模擬器件要牢牢靠近ISD1420，元器件的引腳要盡可能短；選用高質(zhì)量的傳聲器，而且它的“－”端(與金屬外殼相連的一端)要連接到低阻抗的模擬地線回路；用30mil或30mil以上布置電源線；應(yīng)采納差分駐極體或自偏置傳聲器；電源本身必然不能有噪聲源；模擬部份的元器件要盡可能靠近所連的引腳[3]。放大電路由于ISD1420和MT8888輸出的音頻信號(hào)幅度較小，初步設(shè)計(jì)方案中別離利用放大電路進(jìn)行放大。語(yǔ)音信號(hào)利用音頻信號(hào)通用放大集成電路LM386，電路圖如圖7所示：圖7語(yǔ)音信號(hào)放大初步電路原理圖雙音多頻信號(hào)利用三極管放大，可是調(diào)試進(jìn)程發(fā)此刻與LM386語(yǔ)音放大電路并聯(lián)以后由于交流負(fù)載過(guò)小而沒(méi)有輸出。經(jīng)分析得出：語(yǔ)音信號(hào)和雙音多頻信號(hào)不是同時(shí)進(jìn)行放大，且都是音頻信號(hào)。于是將雙音多頻信號(hào)改用語(yǔ)音信號(hào)放大電路進(jìn)行放大。因?yàn)镸T8888CE的輸出負(fù)載電阻R3要大于等于10kΩ，于是RP3改用100kΩ電位器。改良后的音頻信號(hào)放大電路圖如圖8所示：本單元電路元器件列表：一、C13為DTMF信號(hào)輸入耦合電容，取值；二、RP二、RP3均為電位器，起調(diào)劑輸入音頻信號(hào)幅度的作用，避免輸出音頻信號(hào)失真，取值均為100kΩ；3、C5為旁路耦合電容，取值uF；R18為L(zhǎng)M386負(fù)載電阻，取值10Ω；4、C18為音頻信號(hào)耦合電容，取值220uF；五、C19為L(zhǎng)M386電源低頻旁路電容，取值220uF，C22為高頻旁路電容，取值uF，它們均為了提高LM386電源的紋波特性，減小電源噪聲。調(diào)試頂用數(shù)字示波器可觀看到改良后的音頻放大電路能夠不失真的輸出信號(hào)，幅度最高約為2V。圖8音頻信號(hào)放大電路原理圖信號(hào)音檢測(cè)電路本單元電路圖如圖9所示：圖9信號(hào)音檢測(cè)電路原理圖本單元電路元器件列表：一、R二、R4是輸入平穩(wěn)電阻，取值100kΩ，運(yùn)放的放大倍數(shù)Av=R4/R2，C1是隔直耦合電容，取值uF，耐壓值為300V；二、R14是上拉電阻，取值kΩ；MT8888CE撥號(hào)以后，互換機(jī)返回的信號(hào)經(jīng)C1耦合到運(yùn)放的反相輸入端，經(jīng)運(yùn)放放大和呼喚處置濾波器濾波后，從CP端輸出方波信號(hào)到單片機(jī)的T0端，由計(jì)數(shù)器T0計(jì)方波的個(gè)數(shù)，判定返回信號(hào)音的類型，具體軟件編程見(jiàn)下一章。鍵盤顯示電路鍵盤用于號(hào)碼的輸入、存儲(chǔ)與修改，采納4×4行列式鍵盤，連接在單片機(jī)的P0口，通過(guò)行列掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)按鍵的識(shí)別，具體軟件編程見(jiàn)下一章，電路圖如圖10所示：圖10鍵盤電路原理圖顯示電路用于顯示錄入的號(hào)碼、系統(tǒng)的操縱信息、調(diào)試進(jìn)程中的特定信息。初步方案當(dāng)選用12位數(shù)碼管，但由于電路復(fù)雜且沒(méi)有必要，于是改用一名數(shù)碼管來(lái)顯示。數(shù)碼管選用綠色的共陽(yáng)數(shù)碼管，接單片機(jī)P0口的~，排阻RP1是上拉電阻，軟件編程見(jiàn)下一章。本單元電路圖如圖11所示：圖11顯示電路原理圖單片機(jī)及操縱電路本電路是該系統(tǒng)的核心部份。認(rèn)真分析系統(tǒng)功能要求，單片機(jī)的要緊任務(wù)是號(hào)碼的預(yù)先錄入、存儲(chǔ)與修改；處置外部中斷請(qǐng)求；號(hào)碼的讀取與發(fā)送；信號(hào)音的檢測(cè)與判定及相應(yīng)的操縱操作等。由于要求單片機(jī)要集成了內(nèi)部EEPROM，于是選用STC89C52RC，其具有8KFLASH存儲(chǔ)器和2KEEPROM知足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)要求。片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于組成振蕩器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，別離是單片機(jī)的19腳和18腳。在XTAL1和XTAL2兩頭跨接晶振及兩個(gè)電容就能夠夠組成穩(wěn)固的振蕩電路，電容器的選擇通常取30pF左右時(shí)，對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。電路圖如圖12所示：圖12單片機(jī)振蕩電路原理圖操縱電路操縱電路分為單片機(jī)復(fù)位電路、外部中斷/INT0觸發(fā)電路(即號(hào)碼錄入、修改觸發(fā)電路)、外部中斷/INT1觸發(fā)電路(即呼救觸發(fā)電路)。電路圖如圖13所示：圖13操縱電路原理圖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試本系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)要緊分為系統(tǒng)初始化、號(hào)碼存儲(chǔ)與修改、顯示、操縱摘掛機(jī)、撥號(hào)、信號(hào)音處置等部份，每一個(gè)功能模塊關(guān)于整體設(shè)計(jì)都是超級(jí)重要的。單片機(jī)STC89C52RC通過(guò)軟件程序才能完成各部份的功能。系統(tǒng)程序分為兩個(gè)中斷模塊來(lái)完成所要求的功能。系統(tǒng)程序流程圖如圖14所示：初始化初始化等待外部中斷？中斷處理否系統(tǒng)上電開(kāi)始是圖14系統(tǒng)程序流程圖外部中斷/INT0處置模塊外部中斷/INT0處置模塊完成號(hào)碼的存儲(chǔ)與修改，分為鍵盤掃描、按鍵識(shí)別、號(hào)碼顯示、號(hào)碼存儲(chǔ)等。該模塊程序流程圖如圖15所示：否否是是判斷鍵值，對(duì)u賦值否顯示鍵值并將u寄存在數(shù)組中判斷u是否為0x1c即代表＃將數(shù)組中的數(shù)據(jù)存入EEPROM退出中斷掃描P1口，判斷是否有鍵按下圖15外部中斷/INT0程序流程圖外部中斷/INT1處置模塊外部中斷/INT1處置模塊完成摘機(jī)、撥號(hào)、呼喚處置、操縱播放語(yǔ)音信息、掛機(jī)等。該模塊程序流程圖如圖16所示：否否是系統(tǒng)摘機(jī)控制MT8888撥號(hào)判斷電話是否撥通控制ISD1420放音延時(shí)20S，系統(tǒng)掛機(jī)系統(tǒng)掛機(jī),延時(shí)30秒圖16外部中斷/INT1程序流程圖說(shuō)明：如重?fù)?次還未撥通對(duì)方的號(hào)碼，系統(tǒng)退出中斷處置程序，等待下次外部中斷請(qǐng)求。撥號(hào)模塊撥號(hào)功能模塊是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，起直接關(guān)鍵的作用。MT8888的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中的核心。MT8888內(nèi)部有1個(gè)只讀的接收數(shù)據(jù)寄放器，1個(gè)只寫的發(fā)送數(shù)據(jù)寄放器，2個(gè)操縱寄放器及1個(gè)狀態(tài)寄放器。利用MT8888完成DTMF信號(hào)發(fā)送等功能時(shí)，主若是通過(guò)對(duì)上述5個(gè)寄放器進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。讀、寫MT8888的進(jìn)程中，RSO，/WR及/RD引腳的電平、時(shí)序轉(zhuǎn)變由STC89C52RC來(lái)操縱，這3條操縱線的功能如表2所示。MT8888模塊的大體操作(函數(shù))包括：一、MT8888的初始化，對(duì)應(yīng)程序中的InitMT8888()函數(shù)系統(tǒng)在上電以后進(jìn)行其它操作之前，必需要完成MT8888的初始化工作。一樣在上電l00毫秒后進(jìn)行以下初始化步驟(共有6步的讀寫操作)：1）、讀狀態(tài)寄放器

；2）、往操縱寄放器寫數(shù)據(jù)0

；3）、再往操縱寄放器寫數(shù)據(jù)0

；4）、往操縱寄放器寫數(shù)據(jù)8

；5）、往操縱寄放器寫數(shù)據(jù)0

；6）、讀狀態(tài)寄放器

。voidInitMT8888(void)/*初始化MT8888*/{RSO=1;WR=1;RD=0;P2=0xaf;/*讀狀態(tài)寄放器SR*/WR=0;RD=1;P2=0x30;/*往操縱寄放器CRA寫數(shù)據(jù)0,CRA=0000*/WR=0;RD=1;P2=0x30;/*再往操縱寄放器CRA寫數(shù)據(jù)0,CRA=0000*/WR=0;RD=1;P2=0x38;/*往操縱寄放器CRA寫數(shù)據(jù)8,CRA=1000*/WR=0;RD=1;P2=0x30;/*往操縱寄放器CRB寫數(shù)據(jù)0,CRB=0000*/WR=1;RD=0;P2=0xaf;/*讀狀態(tài)寄放器SR */}二、設(shè)置MT8888工作于DTMF模式，對(duì)應(yīng)程序中的SetMT8888DTMFMode()函數(shù)該進(jìn)程有3步：1）、往操縱寄放器中寫數(shù)據(jù)0x39。表示選擇DTMF模式、許諾Tone輸出。且下一次寫操縱寄放器時(shí)是對(duì)寄放器B進(jìn)行操作

；2）、往操縱寄放器中寫數(shù)據(jù)0x31。表示不選擇BURST模式，發(fā)送DTMF信號(hào)時(shí)的持續(xù)時(shí)刻由程序來(lái)操縱；3）、讀狀態(tài)寄放器

。voidSetMT8888DTMFMode(void) /*設(shè)置發(fā)送工作模式*/{RSO=1;WR=0;RD=1;P2=0x39;/*CRA=1001*/WR=0;RD=1;P2=0x31;/* CRB=0001*/WR=1;RD=0;P2=0xaf;/*READ 讀狀態(tài)寄存器SR */}3、撥一個(gè)號(hào)碼的操作，對(duì)應(yīng)程序中的SetTelephoneNumber()函數(shù)為了使得MT8888能穩(wěn)固、靠得住的工作，在每次利用MT8888進(jìn)行撥號(hào)以前都需初始化一次。撥號(hào)時(shí)，STC89C52RC除往MT8888的數(shù)據(jù)總線上送出相應(yīng)數(shù)字之外，還必需通過(guò)操縱寄放器A的最低位來(lái)操縱發(fā)送雙音多頻信號(hào)的持續(xù)時(shí)刻。這是因?yàn)樵谏厦?中設(shè)置工作模式時(shí)，沒(méi)有選擇BURST模式。

voidSetTelephoneNumber(void)/*發(fā)送一個(gè)號(hào)碼 */{unsignedchari=0;for(i=0;i<12;i++){if(TelephoneNumber[i]==0x1c)/*若是為＃，那么退出循環(huán) */break;InitMT8888();SetMT8888DTMFMode();RSO=0;WR=0;RD=1;P2=TelephoneNumber[i];switch(P2){case0x1a:k=0;break;case0x11:k=1;break;case0x12:k=2;break;case0x13:k=3;break;case0x14:k=4;break;case0x15:k=5;break;case0x16:k=6;break;case0x17:k=7;break;case0x18:k=8;break;case0x19:k=9;break;case0x1c:k=15;break;}xianshi();Delay50ms(4);RSO=1;WR=0;RD=1;P2=0x30;WR=0;RD=1;P2=0x30;WR=1;RD=0;P2=0xaf;Delay50ms(20);}}呼喚處置模塊呼喚處置模塊確實(shí)是檢測(cè)撥號(hào)進(jìn)程中從程控互換機(jī)返回的信號(hào)音，并判定出信號(hào)音的類型，為單片機(jī)的下一步?jīng)Q策提供依據(jù)。該模塊程序流程圖如圖17所示：函數(shù)初始化函數(shù)初始化設(shè)置MT8888CP模式啟用計(jì)數(shù)器T0計(jì)數(shù)5秒根據(jù)計(jì)數(shù)值判斷信號(hào)音回鈴音延時(shí)1秒，播放語(yǔ)音延時(shí)20秒，系統(tǒng)掛機(jī)忙音撥號(hào)音系統(tǒng)掛機(jī)，延時(shí)30S重新?lián)芴?hào)圖17呼喚處置模塊程序流程圖說(shuō)明：如計(jì)數(shù)值判定3次都為撥號(hào)音，那么系統(tǒng)掛機(jī)，延時(shí)30秒后重?fù)?；如重?fù)?次還未撥通對(duì)方的，那么系統(tǒng)退出中斷處置程序，等待下次外部中斷請(qǐng)求。系統(tǒng)程序調(diào)試中顯現(xiàn)的問(wèn)題MT8888有三種工作模式：呼喚進(jìn)程處置(CP)模式、DTMF模式及突發(fā)模式(BURST)。開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)選擇突發(fā)模式(BURST)用于撥號(hào)，希望MT8888能自動(dòng)操縱發(fā)送DTMF信號(hào)的持續(xù)時(shí)刻。但是，這種情形下，撥號(hào)時(shí)只聽(tīng)到一個(gè)超級(jí)短促的“嘀”聲，持續(xù)時(shí)刻太短，致使無(wú)法被識(shí)別。

于是改用DTMF方式來(lái)?yè)芴?hào)。這種情形下，發(fā)送DTMF信號(hào)的持續(xù)時(shí)刻要由軟件來(lái)操縱。即通過(guò)置位操縱寄放器CRA的最低位b0來(lái)許諾DTMF音輸出，通過(guò)清零該位而禁止DTMF信號(hào)輸出。通過(guò)做上述修改以后，撥號(hào)時(shí)DTMF信號(hào)能被準(zhǔn)確識(shí)別，撥通正確的號(hào)碼?？偨Y(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)進(jìn)程中，依如實(shí)際情形分析，每一個(gè)用戶撥打的號(hào)碼和呼救語(yǔ)音信息是不可能相同的，即本系統(tǒng)不能像一樣報(bào)警器那樣報(bào)警號(hào)碼和語(yǔ)音信息都是固定的。于是系統(tǒng)采納手動(dòng)通過(guò)鍵盤錄入號(hào)碼、傳聲器錄入語(yǔ)音的方式，利用戶能夠隨時(shí)修改號(hào)碼和語(yǔ)音信息。另外，MT8888具有較高的性價(jià)比，系統(tǒng)撥號(hào)電路采納MT8888，能夠減小系統(tǒng)硬件體積和提高系統(tǒng)穩(wěn)固性。系統(tǒng)功能擴(kuò)展本系統(tǒng)由于