基于at89c2051单片机的远程电话控制系统基于单片机的智能温度测试控制仪的毕业设计

基于at89c2051单片机的远程电话控制系统基于单片机的智能温度测试控制仪的毕业设计内容摘要：

“ R”键的电子电话机的摘机状态直流电阻应≤ 350Ω。 在挂机状态下，其漏电流≤ 5μ A。 当用户摘机时，电话机通过叉簧接上约 300Ω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，并将线路电压变为十几伏的直流，完成接续。 摘机电路主要由一个三极管控制继电器的开关，继电器控制接入。 摘机信令由单片机使 口变为电平实现发光二极管 D1 指示摘机，三极管 T1 处于导通状态，从而继电器 J1。 回路电流变大，控制电路向交换机发出模拟摘机的信号，交换机响应摘机信号，在电话线路未来铃流前，电话线路由电话交换机提供大约的直流电压。 当用户被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。 振铃信号为 25177。 3 伏的正弦波，谐铃失真不大于 10%，电压有效值 90177。 15V。 振铃以 5 秒为周期，即 1 秒送， 4 秒断。 在本电路检测铃流信号时，以次铃响为准，次振铃后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机。 电话振铃信号通过电容 C二极管 D1输入至光电耦合器的输入端 1通过光电耦合器的 5脚输出振铃波光电耦合器是一种电信号的耦合器件，它一般是将发光二极管和光敏三极管的光路耦合在一起，输入和输出之间不可共地，输入电信号加于发光二极管上，输出信号由光敏三极管取出。 光电耦合器以光电转换原理传输信息，它不仅使信息发出端与信息接收并输出端是绝缘的，对地电位差干扰有很强的抑 制能力，而且有很强的抑制电磁干扰能力。 速度高、价格低、接口简单。 C1 隔离直流电，使交流的铃流通过，否则光电耦合器内的发光二极管会一直发光不能转变铃流信号。 发光二极管 D1，它对后面的光电耦合器起保护。 光电耦合器起的是隔离作用 检波电路 振铃音方波信号从光电耦合输出后，输入至反向器，经过 R1 和 C1 组成滤波电路，三个反向器整形输出到单片机 AT89C51 的 口，计数 5 次控制继电器模拟摘机。 TIL 系列反向器的判决门限，在低电平靠近零时就判成零，而 COM 下的反向器判决门限在零电平时比较低 [3]。 因此选择 CD4069 以免振铃音信号的不规整部分中有低于门限值时，被判决为零，使输入单片机的振铃信号中有断点。 图 铃流经过检波电路时的波形变化过程 振铃音信号每输送一次，有 25 个标准的方波信号（如图 A 点）输入检波电路。 铃音方波信号在 A 处为低电平时，一级反向器后的 B 点为高电平，这时电容 C1 充电。 当 A 点为高电平， B 点为低电平，滤波电容 C1 通过电阻 R1 放电。 由于 R1 阻值较大， C1 放电很慢。 接着 B 点又升为高电平， C1 又开始充电，如此循环， B 点波形如图 中所示。 经过反向器整形 D 点成为很标准的高电平跳变。 主控电路 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪速可编程可擦除只读存储器（ PEROM）的低电压、高性能 CMOS 8 位微控制器 [6]。 本部分电路为整个电路的核心控制部分，图 为该部分电路的芯片引脚及部分外围电路。 AT89C2051 芯片各口具体连接： RST 口即 1 脚，所联为复位电路，详细路。 口即 2 脚，联接家电控制电路，控制模拟家用电器电源的通断，即电路中继电器的吸和。 图 主控电路 XTAL1 和 XTAL2，即 4 口和 5 口，联接振荡电路，详细路。 口即 9 脚，联接信号音提示电路二进制代码 当 CM8870 获取有效双音多频信号 复位信号是外部输入的强制性信号，其作用是使单片机初始化。 为了达到完全复位和清除的目的，在振荡器工作条件下，图 复位电路 二极管 D 的作用在于停电后，给电容 C 提供迅速放电通路，保证再上电时RST 为高电平，使 CPU 可靠复位。 正常工作时，二极管 D 反偏，对电路没有影响，而断电后， Vcc 逐渐下降，而当 Vcc 0 时，相当于 Vcc 端与地等电位，这时电容C 通过 D 迅速放电，放电通路为 C 正极―电源 Vcc 端（与地等电位）―二极管 D正极―二极管 D 负极― C 负极，保证再上电时， RST 端为高电平。 路 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器，如图所示。 由于输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的工作脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平所要求的宽度。 本电路中电容选择 20PF，电路图如图 所示。 图 振荡电路 双音频解码 双音多频 DTMF 信号解码电路由 M8870 主要承担。 M8870 的连线如图所示，它的 1 脚接收来自电话机的双音多频脉冲信号该双音多频信号先经其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，再经高低群滤波器，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（ 1114 脚）输出相对应的 8421 码。 CM8870的数据输出端 4― D1 连到 AT89C51 的 P1， CPU 经 P1 口识别 4 位代码。 CM8870 输出的 8421 码是另外，“ *”，“ ”字号码， CM8870 输出的 8421 码分别为“ 1011”和“ 1100”。 在实验中，记录下测量的每一组数据，把这些数据应用于程序当中。 当 CM8870 获取有效双音多频信号后 AT89C2051 的 二进制 代码。 而无效的双音频信号（电话线路杂音、人们的语音信号等）是不会引起 CM8870 端变化的。 图 双音多频解码电路 DTMF 接收器的电路如图 .8 所示。 其中，接在电源处的电容对干扰有一定的作用。 0～ 9 要用一系列的单音频率以区别每一位数字。 频率信号对应表 1290Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz 697Hz 1 2 3 A 770Hz 4 5 6 B 852Hz 7 8 9 C 941Hz * 0 D 双音多频（ DTMF）编码器是将每个数字用一组低频和一组高频按一定的组合叠加形成的一组双音多频信号，以实现快速拨号。 国际电报电话咨询委员会（ CCIT）和我国标准规定按键与高低频率的组合关系如表如按下键“ 5”，发出的 DTMF 信号频率为 fL 770Hz、 fH 1336HzDTMF 解码器一般包括 DTMF 分组滤波器和 DTMF 译码器。 DTMF 接收信号先经高低群通滤波器进行 fL/fHDTMF 两路 fLfH 信号输出，该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于 16 种 DTMF 信号音对的 4 比特二进制码（ D1～ D2），如表 2 所列。 如按下“ 6”后，电话机内部产生一个频率为 fL 770Hz和 fH 1477Hz 和 的 DTMF 信号， 8870 译码后输出 0110 代码。 8870 译码对应表 Hz f Hz 二进制代码 按键 DO4 DO3 DO2 DO1 697 1209 0 0 0 1 1 697 1336 0 0 1 0 2 697 1477 0 0 1 1 3 770 1209 0 1 0 0 4 770 1336 0 1 0 1 5 770 1477 0 1 1 0 6 852 1209 0 1 1 1 7 852 1336 1 0 0 0 8 852 1477 1 0 0 1 9 941 1336 1 0 1 0 0 941 1209 1 0 1 1 * 941 1477 1 1 0 0 697 1633 1 1 0 1 A 770 1633 1 1 1 0 B 852 1633 1 1 1 1 C 941 1633 0 0 0 0 D DTMF 产品集成度高，体积小，抗干扰能力强，并且中间传输的是两个叠加的音频信号最后输出的是二进制编码信号，便于与微型计算机接口，勿需调制解调器。 信号音提示电路为了方便本系统的使用者，设计了信号音提示音电路，如图 .9 所示。 图 信号音提示电路 信号音从单片机 AT89C2051 的口输出，变压器 T1，它是音频输出专用的耦合变压器，正好符合阻抗匹配的要求。 耦合变压器 T1 本电路比较难点在于耦合变压器 T1 的选取。 电话线中直流电压比较高，而且还有各种信号音，这些都会影响到语音信号加载到电话线上，因此本装置使用一个耦合变压器作为隔离器件。 设计初我查阅有关资料没发现具体参数。 看到可以邮购这种电话语音专用耦合变压器，其具体性能都很优秀图第 4 章 软件设计 采用 AT89C2051 作 CPU， 它是介于 89C51 和 89C1051 之间的一个高性能的微控制器，既具备了 89C51 的几乎所有全部功能和特性，又具备有 89C1051 的外特性，宽大的工作电压大范围和强输出驱动能力，其优异的性价比及功价比让我决定选用此芯片。 整体流程图图 整体流程图 89C2051 的编程算法： 电过程在 VCC 和 GND 管脚间供电置 RST 和 XTAL→ GND，其他所有管脚浮空，等待 10ms 以上。 管脚 RST→’ H’，置管脚 →‘ H’。 管脚 、 、 加上相应的逻辑电平‘ L’。 地址 000H 的代码字节数据加到。 将 RST 电平升至 12V 开启编程。 给 施加一个脉冲。 要校验已编程的数据，将 RST 电平从 12V 降到逻辑电平‘ H’，并置平。 输出数据在 P1 口读出。 编程下一个地址字节，对 XTAL1 管脚施加一个脉冲，内部地址计数器递增，在 P1 口管脚上加新的数据。 重复步骤 5 至 8，改变数据递增地址计数器直到目标文件结束。 10 上电过程，置 XTAL1→‘ L’，置 RST→‘ L’，所有 I/O 脚浮空， VCC 下电[6]。 信号音发声部分 本功能模块主要是产生信号提示音，用者。 提示音发生是反复使单片机的口的电平反转从而形成方波信 号。 主要分为种提示音： 响 1 声，请输入密码响 2 声，完成操作 、响 2 声，：密码错误子程序代码： TS00:MOV R0,250；发出提示音， R0 为时间长短 TS01:CLR TSY LCALL YS2；延时 SETB TSY LCALL YS2 DJNZ R0,TS01 RET TS0A:MOV R0,250；发出提示音， R0 为时间长短 TS0B:CLR TSY MOV R4,15 LCALL YS21 SETB TSY LCALL YS2 DJNZ R0,TS0B RET；子程序返回 密码检测部分本系统密码校验的基本原理是：在系统初始化的时候把原始密码写入地址为 30H 开始的存储空间内，密码的位数 8 位赋给。 当系统摘机时，要求输入密码，单片机把解码后的数据（使用者输入的密码）存储在开始的存储空间内。 然后单片机对进行两个存储地址的内容逐位进行比较，直到完全相等才能转到下一进程，有一位不同，程序就转到出错程序。 子程序代码： MMJC:CLR C MOV DPTR,30H MOV R0,07FH MMJCA:MOV A,@R0 MOV MMHC,A CLR A；清空 A MOVC A,@A+DPTR CJNE A,MMHC,MMJCE；比较原码与用户输入的密码是否相同 INC DPTR DEC R0 MOV A,R0 CJNE A,79H,MMJCA CLR C RET MMJCE:SETB C；密码有错，子程序返回 RET DYPE:LCALL TS00；密码错 2 声报警 LCALL YS3 LCALL TS00 SJMP DYP07； 重新等待输入 控制电器部分 本系统首先通过外围双音解码电路解码的信息判断所选择的电器，然后跳转到子程序，通过单片机向 P1 口的低四位发送数据。 子程序代码： JDKZA: MOV A,79H；把存有家电状态控制 1/0 地址 79H 存入 A CJNE A,1,JDG；判断控制位是否为 1，是 1 打开电器 SETB JDKZ SJMP ZJ00 JDG:CLR JDKZ；关闭家电 ZJ00:LCALL YS3 TC:LCALL TS0A；发出提示音后挂机 SETB ZJKZ LCALL YS3 LJMP START；返回到开始等待振铃 第 5 章 系统功能扩展 本系统在毕业设计后期，已经全部实现了计划涉及的功能，指导老师的要求也已经完成。 我自己所想到的本系统还可以的扩展功能由于时间的限制扩展功能我在这里对本系统的扩展功能做一下简单的介绍使用语音芯片作为信号音反馈，提高本作品的实用性加上留言电路，主人不在家时客人留言。 利用遥控方式可使主人很方便地在异地提取留言信息；在各路终端上接上传感器即可实现对环境声响的监听；接上自动拨码电路可定时将预定信息转至主人传呼机或特定电话，从而达到定时提醒主人的目的。 本作品还可以应用于工厂企业的自动化控制等领域。 、使用 MT8888 芯片还可以进一步扩展功能，而且使本装置的体积大大减小， 8888为核心来进行双音频转换，该芯片为新型的 DTMF 信号接收电路芯片，芯片。