毕业项目报告纸共 页 第 1 页装订线1、 普通电话机的工作原理电话机设置在电话通信起点和终点的用户侧，是电话网的用户终端设备。现代的电话机能够方便地实现终端用户之间的呼叫和通话，是经过一百多年来许多人的研究和无数次的改进而形成的。尽管它们的式样千差万别，但一般都有如下基本功能；声电和电声转换功能。因为要进行快速的、远距离的通信，不能直接传送声音，而必须先把声音变成电信号（即以电作为载体），到对方后再把电信号还原成为声音。当主叫方拿起电话机时，交换机应有能知道“有人要打电话 ”的功能，以便交换机做好接续准备。发送拨号信号的功能。自动电话机正是通过发送拨号信号来指挥电话交换机的工作，并进而建立两个电话机之间的连接的。响铃的功能。即在对方来电话时，电话机能以铃声告诉主人：“有人来电话了。”和交换机之间的电接续功能。电话机中，实现这五大功能的部件依次是：送受话器、叉簧、拨号盘（或按键盘）、电话铃和电话回路。送话器是一个装着碳粒的小盒子。小盒子的后面有一个固定电极，前面有个振动膜（称为振动电极）。当你对着送话器讲话时，振动膜随声音的大小变化做幅度不等的振动，使碳粒时而压紧（电阻减小），进而放松（电阻增大），从而使流过两个电极之间的电流也跟着变化。就这样，声音的大小变化便被变成为适合在电路上进行传输的电信号的强弱变化了。毕业项目报告纸共 页 第 2 页装订线受话器的主体是一个绕有线圈的永久磁铁。对方传来的话音电流在通过线圈时产生一个磁场，吸引磁铁前面的薄铁片产生振动，发出声音。振动的大小决定于流过线圈的电流的大小。这就是受话器为什么能把电信号还原成声音的简单道理。在我们打电话时，第一个动作便是“摘机” （把送受话器从电话机上拿下来）。这时，电话机上承载送受话器的部分（叫“叉簧” ）就会弹起来，使电话机与交换机之间的电路接通。如这时交换机的机线有空，便向电话机送去一个连续的“拨号音” ，它告诉你：“我已经在待命，请拨号！”电话机的拨号盘有旋转式的和按键式的。用它们拨号时，送出去的是直流脉冲或双音频信号。不管是哪一种信号，它们的作用都是控制电话局里的交换机，让它去完成主叫用户和被叫用户间的接续。如果被叫电话空闲，交换机便向它送出一个振铃电流，使对方的电话机响铃。这是在告诉对方：“有人来电话了！ ”与此同时，主叫用户将听到一个 “回铃音”。如果对方电话没空，交换机便给主叫用户送出一个“ 嘟、嘟、嘟”的“忙音” 。毕业项目报告纸共 页 第 3 页装订线2、 电话机的智能化应用2.1 电话录音我国电讯事业飞速发展 ,城乡已形成完整的网络.家电作为日常生活中不可缺少的工具 ,许多家庭拥有各种型号的收录机.如果把电话机和收录机结合在一起 ,对于上班簇而言是个很有意义的事情.单片机及其接口电路因具有自动控制的性能 ,可以在这两者中架起桥梁 ,以物尽其用而又不需增加费用.1 电话机的组成及工作过程电话机的基本组成是极性定向电路、脉冲/音频拨号电路、通话电路以及振铃电路.电话机的工作电源由交换机集中提供 ,极性定向电路的作用是保证电话机中电子线路得到符合要求的电源.振铃电路接收来自交换机的铃流信号 ,产生铃声招唤用户.通话路是全双向的 ,把对方电话机送来的音频电信号放大并经受话器转换成声音;把用户自身的音频转换成电信号 ,放大后送往外线 ,由交换机转接到对方电话机.拨号电路输出脉冲或双音频信号 ,交换机接收此信号后与被选号电话机进行接续 ,交换机送出电压峰峰值为 90 15V、频率为 25 3Hz 的铃流信号 .通常用户在家时 ,可以实现正常的通话.然而当用户外出时 ,即使铃声呼叫也无法完成通话.为解决这问题 ,本人设计利用单片机及其接口电路 ,把电话机和收录机连接起来 ,扩展了用途 ,用收录机完成电话录音.2 单片机及其接口电路实现自动录音功能 ,首先 ,必须具有能接收请求信息和发送控制信息的器件.单片机作为一个完整的微型计算机完全能够胜任;其次 ,必须有开关器件 ,用于控制电路的毕业项目报告纸共 页 第 4 页装订线通断和电源的供给.本电路设计使用电子开关与单片机接口 ,根据单片机输出的控制信号动作;最后 ,是受话结束与否的监测.只有监测到受话结束才可以断开电子开关 ,让电路重新进入等待状态.本电路设计使用模/数转换器 ,把受话信号转换成数字信号 ,由单片机读入进行判断.电路框图见图 11. (1) 硬件组成.由普通脉冲 /音频电话机、家用收录机、单片机及其接口电路组成.电话机完成送话、受话功能;收录机作为用户外出时的电话录音工具; 单片机和接口电路完成自动控制.本电路采用 89C51 单片机 ,这种芯片有较大容量的内部程序存储器和内部数据存储器 ,无需外部扩展 ;它具有 4 个 8bit 的并行 I/ O 口 ,实现单片机同外部器件之间传递接口信息;还具有中断与堆栈 ,定时/计数器和通用工作寄存器区功能 ,是个理想的廉价型芯片。.接口电路由电子开关的模/数转换器构成 ,其中电子开关采用光电隔离器和双向可控硅 ,既可实现单片机输出的开关量信号驱动外设 ,又可实现与外设隔离.模/数转换采用 ADC0801 器件 ,该产品是当前最流行的中速廉价型单通道 8 位全 MOSA/ D 转换器 ,它的主要特性有可直接与 89C51 进行接口 ,可输入差动模拟电压 ,逻辑输入和输出满足 TTL 电平 ,芯片上带有时钟发生器 ,使用单电源 5V 供电 ,模拟电压输入范围为 0- 5V. (2) 电路的工作过程.用户外出工作时 ,接通开关 SA 和单片机及其接口电路的供电电源 ,控制电路开始工作. P3. 1 置 1 ,P2 口置 0 ,断开所有电子开关 ,ADC 片选无效 ,电路处于等待状态. 当程控交换机送来铃流信号时 ,通过整流稳压后成为直流电平 ,该电平作用在 D 触发器 ,使触发器 Q 端输出低电平 ,低电平作用在 INTO 端 ,产生中断请求 ,单片机响毕业项目报告纸共 页 第 5 页装订线应中断 ,执行中断服务程序 . 首先撤除外部中断 0 请求,让 P2. 0 置 1 ,电子开关 1 接通 ,录音提示电路送出提示信息.而后 ,P2. 0 置 0 ,P2. 1 和 P2. 2 置 1 , P3. 1 置 0 ,电子开关 1 断开 ,电子开关 2、 3 接通 , ADC 片选有效开始工作.受话放大器对受话信号进行放大 ,放大后信号分两路输出 ,一路输往收录机进行录音 ;另一路再放大后送 ADC 芯片.单片机定时向 ADC 芯片发送转换命令 ,当 ADC0801 的 INTR 端有效时 ,单片机响应中断请求 ,把 ACD0801 输出的 8bit 数据读入 P0 口 ,判断是否为零 ,若为零则表明通话结束 ,P2. 1 和 P2. 2 置 0 ,P3. 1 置 1 ,电子开关 2、 3 断开 ,结束受话和录音 ,ADC 芯片也停止工作 ,电路回到等待状态.若所读数据不为零 ,说明仍在通话 ,应继续录音 .单片机及其接口电路如图 2.图中 7407 为集电极开路的门电路;MC3041 为光耦合双向可控硅驱动器. (3)程序设计.电路采用中断请求和中断服务方式 ,它们的主程序 , INTO 中断服务程序和 INTI 中断服务程序利用 89C51 单片机及其接口电路 ,把家庭电话机与收录机结合起来 ,在软件的控制下 ,完成受话的自动录音功能.电路采用中断请求和中断响应的形式 ,通过运行中断服务程序来发送控制信息 ,使电路具有自动控制的能力.电路具有结构简单、工作可靠、智能化等特点 ,能很好实现自动录音功能.2.2 家用防盗报警系统传统的有线防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音，内部没有控制器，易被破坏失效，安装、扩展也不方便。本文设计的无线防盗报警器利用单片机控制，功能强大，并且易于扩展成多用途的智能家居系统。1 系统硬件电路1.1 总体结构毕业项目报告纸共 页 第 6 页装订线智能报警系统硬件总体结构如图 1所示，主要包括中央控制器、发射接收模块、DTMF(双音多频)模块、语音模块、电话接口模块等。1.2 中央控制器选用 AT89C51单片机，电路见图 2。P3.2(INT0)连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断 0。P2.1 连接语音电路，实现语音的回放控制。P2.3连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。P1.0 输出模拟远程控制。P1.4连接报警蜂鸣器。P0.0P0.3 分别与 MT8888的 D0D3 相连，用做数据总线。P2.0与 MT8888的 RS0相连，控制 MT8888内部寄存器的选择。P2.7 与MT8888的 CS 控制 MT8888的选通。P3.3(INT1)连接电话接口芯片的 24 脚，用来检测振铃。P3.6、P3.7 分别与 MT8888的 WR和 RD相连，控制 MT8888的读写操作。1.3探测器及无线发射、接收电路毕业项目报告纸共 页 第 7 页装订线探测器选用无线门磁，由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的干簧管)两部分组成。无线发射电路包含在门磁主体内，接收部分为超再生模块电路，PT2262PT2272 组成编、解码芯片对。当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的 315 MHz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。1.4 DTMF 收发电路报警器电路与用户电话机共用一条电话线。选用 MT8888型 DTMF收发器，与单片机及语音电路组合，实现各种电话信号音的检测，进行自动拨号；或者解码远程电话按键信号，传送到单片机，实现远程控制。电路如图 3所示。DTMF收发电路1.5 语音电路选用 ISD1420作为基本录、放音电路，所有的地址线均设置为 0，放音的起始地址是 0。当按住 S3键，录音开始，数据从 0地址开始存储，直到存储器满或按键松开为止。当按下 S1键，则开始放音。电路见图 4。1.6 电话接口电路毕业项目报告纸共 页 第 8 页装订线电话接口电路如图 5所示。电话接口电路DTMF收发电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连，选用 PH8809电话接口芯片。2 系统软件2.1 主程序流程系统通过单片机控制，在有盗情时，启动蜂鸣器电路，同时自动拨打预先设定电话报警；或者接受远程控制。主流程如图 6所示。2.2 电话报警子程序流程毕业项目报告纸共 页 第 9 页装订线电话报警流程如图 7所示。检测子程序用来获取提机后的回音信号，得到一个计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到的回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨号条件下拨打预先设定电话，若对方为占线或响铃后无人接，则延迟一段时间，等候下一轮续拨。放音子程序在拨打的电话接通后，将预先录制的报警语音回放出来。2.3远程控制子程序流程远程控制子程序流程如图 8所示。毕业项目报告纸共 页