畢業(yè)設(shè)計（論文）-基于電話系統(tǒng)的遠程控制器

摘要本文主要介紹了一種以單片機AT89S52和雙音多頻解碼集成電路MT8870DC為核心，通過線路遙控的遠程多路智能控制器。該控制器通過將線上的雙音頻信號解碼后變?yōu)槎M制信號送入AT89S52單片機進行相應(yīng)處理來實現(xiàn)對家電的遠程控制。該遠程控制器硬件包括：振鈴檢測電路、模擬摘掛機電路、雙音頻解碼電路、語音提示電路、實時時鐘電路及設(shè)備控制電路。使用匯編語言編寫系統(tǒng)程序。具有振鈴檢測、自動摘掛機、5位密碼驗證、語音提示、選擇家用電器等功能，最終實現(xiàn)對家電的控制。也可以對被遙控家電的狀態(tài)進行查詢。該系統(tǒng)使用方便、經(jīng)濟實用、功能靈活，不僅可應(yīng)用于家用電器控制，還可以廣泛應(yīng)用于其它場所的各種設(shè)備控制。符合未來家電的智能化、網(wǎng)絡(luò)化開展方向。關(guān)鍵詞：遙控；雙音頻編解碼；單片機控制；家用電器控制

ABSTRACTThisarticleintroducesanAT89S52toSCMandDTMFdecodingICMT8870DCasthecore,throughthetelephonelinesoflong-rangemulti-channelremoteintelligentcontroller.Thecontroller'sdualtelephonelinebydecodingtheaudiosignalintoabinarysignalintothemicrocontrollerAT89S52dealtwithaccordinglytoachievetheremotecontrolofhomeappliances.Theremotecontrollerhardwareincluding:ringingdetectioncircuit,analogcircuithookpick,doubletheaudiodecodingcircuit,thevoicepromptcircuit,real-timeclockcircuitanddevicecontrolcircuits.Systemprogramiswritteninassemblylanguage.Aringingdetection,automaticpickhangup,fivepasswordverification,voiceprompts,selecthomeappliances,andotherfunctions,andeventuallyrealizethecontrolofhouseholdelectricappliances.Itcanalsoberemotecontrolofstateforhomeappliances.Thesystemeasytouse,economicalandpractical,functionalflexibility,notonlycanbeusedinhomeappliancecontrol,butalsowidelyusedinotherplacesofvarioustypesofequipmentcontrol.Withthefutureofintelligenthomeappliances,networkdevelopmentdirection.KeyWords：Telephoneremotecontrol；DTMFdecoder；SCMcontrol；Householdappliancescontrol目錄摘要 IABSTRACT II第一章引言 11.1選題背景 11.2設(shè)計方案 2第二章總體設(shè)計 3第三章遠程控制器系統(tǒng)設(shè)計分析 53.1總體設(shè)計分析 53.2硬件模塊 53.2.1振鈴音檢測 53.2.2自動摘掛機 63.2.3控制電器 63.2.4雙音頻解碼 6雙音頻發(fā)送 73.2.6實時時鐘 73.2.7語音提示 73.3軟件模塊 73.3.1信號音計數(shù) 83.3.2密碼檢測 83.3.3信號分析處理 83.3.4軟件定時功能 8第四章遠程控制器硬件單元電路設(shè)計 94.1振鈴檢測電路 94.2模擬摘掛機電路 104.3雙音頻解碼電路 114.4語音提示電路 134.5實時時鐘電路 154.6設(shè)備控制電路 16第五章遠程控制器軟件簡介 175.1系統(tǒng)初始化局部 185.2振鈴計數(shù)局部 195.3語音提示局部 205.4密碼檢測局部 225.5密碼修改局部 245.6電器控制局部 25第六章遠程控制器系統(tǒng)調(diào)試 286.1整體調(diào)試 286.1.1靜態(tài)調(diào)試 286.1.2動態(tài)調(diào)試 296.2硬件單元電路調(diào)試 306.2.15V穩(wěn)壓電源 306.2.2振鈴音檢測 306.2.3模擬摘掛機 306.2.4控制電器 316.2.5雙音頻檢測 316.2.6按鍵去抖問題 326.2.7其它模塊 336.3軟件程序調(diào)試 346.3.1軟件系統(tǒng)設(shè)置 346.3.2提示音信號 346.3.3密碼檢測 356.3.4聯(lián)機在線調(diào)試 37第七章結(jié)論 38參考文獻 40致謝 41附錄A：遠程控制器系統(tǒng)硬件電路原理圖 42第一章引言選題背景21世紀是信息時代，各種電信新技術(shù)推動了人類文明的進步。自從1876年，AlexanderGrahamBell〔貝爾〕創(chuàng)造以來，世界各國的網(wǎng)絡(luò)開展非常迅速。近十年來，中國的固定業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出舉世矚目的快速增長。1997年8月局用交換機總?cè)萘客黄?億門，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模躍居世界第二位，2021年7月固定用戶總數(shù)突破10億戶。

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)是由交換機和傳輸線共同組成，它的性能已經(jīng)有了很大的進展，而且可靠性非常高。

遙控技術(shù)是通過一定的手段對被控物體實施一定距離的控制，常用的方式有無線電遙控、有線遙控、紅外線和超聲波遙控等。無線電遙控既是利用無線電信號對被控物體實施遠距離控制。無線電遙控不可防止的須占用一定的無線電頻率資源，造成電磁污染；常規(guī)的有線遙控需進行專門的布線，增加了投入；而紅外線、超聲波遙控那么受距離所限?，F(xiàn)有的遙控方式中，還有載波通信控制手段和基于無線尋呼的遙控方式。載波方式即通過電力線傳遞信息，該方式只能局限于同一變電所、同一變壓器所轄范圍內(nèi)。因此也存在距離問題，應(yīng)用范圍有限?；跓o線尋呼的遙控方式利用了現(xiàn)有的尋呼頻率資源，不需占用額外的頻譜。而且，隨著尋呼網(wǎng)的全國聯(lián)網(wǎng)，其遙控的距離根本不受限制。但該方式的受控方動作滯后于控制方的操作，不具備實時性，而且不具備很高的可靠性。遙控作為一較新的課題與常規(guī)的遙控方式相比，顯示出一定的優(yōu)越性，不需進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，防止了電磁污染。同時，由于線路各地聯(lián)網(wǎng)，可以充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)，因此遙控距離可跨省市，甚至跨越國家。

屬雙工通信手段。因此，這可以大大表達出利用進行遙控的更大優(yōu)越性。操作者可以通過各種提示音即時了解受控對象的有關(guān)信息，從而進行進一步的操作。遙控這一課題目前已有涉足者，但是只是還只限于實驗室階段，因而距離實際應(yīng)用，尤其是對于日常生活尚有一定的差距，并不能完全表達出遙控方式的雙工通信特點。本作品正是針對這一點進行了較大改良，采取單片機智能控制，利用不同的提示音到達對于不同操作的提示及對受控方狀態(tài)的信息反響，從而使操作者能夠及時了解受控方信息，使產(chǎn)品到達交互式與智能化。而且本作品的調(diào)試都是在線調(diào)試，已經(jīng)連接經(jīng)過交換機實驗并且成功。為了突出遙控的信息反響功能，并使產(chǎn)品到達非常高性價比。故未對裝置的其他功能進行進一步的擴展，而且所有使用的集成電路和其它元器件都盡量選擇廉價的。在該作品的根底上進行了功能擴展是很方便的。譬如:使用語音芯片作為信號音反響，提高本作品的實用性〔此次為了保證整體電路的廉價，所以并未使用專用的語音芯片〕。利用遙控方式可使主人很方便地在異地提取留言信息；在各路終端上接上傳感器即可實現(xiàn)對環(huán)境聲響的監(jiān)聽；接上自動撥碼電路可定時將預(yù)定信息轉(zhuǎn)至主人或特定，從而到達定時提醒主人的目的。本作品還可以應(yīng)用于工廠企業(yè)的自動化控制等領(lǐng)域。1.2設(shè)計方案此系統(tǒng)具體的設(shè)計方案如下：通過網(wǎng)對異地的電器實現(xiàn)控制〔開/關(guān)〕；控制器可以實現(xiàn)自動模擬摘掛機；控制器設(shè)置密碼校驗；用戶在進行各種操作時均有語音提示；用戶可以在線更改密碼。

第二章總體設(shè)計智能遙控器由單片機構(gòu)成主控局部，進行主要的信息處理，接收外部操作指令形成各種控制信號，并完成對于各種信息的記錄；接口電路提供單片機與外線的接口。其中包括振鈴檢測、摘掛機控制、雙音頻DTMF識別，及語音提示電路。雙音多頻信號〔DTMF〕是由一組低音頻信號和一組高音頻信號以一定方式的組合構(gòu)成，每組音頻信號各有4個音頻信號，而每種組合有一個高音頻信號和一個低音頻信號，共16種組合。過去主要用于撥號信息傳輸，具有很強的抗干擾能力。目前市場上銷售的DTMF專用芯片集編解碼于一體，MT8870DC具有收發(fā)功能。本文通過AT89S52單片機控制MT8870DC實現(xiàn)計算機間的遠距離數(shù)據(jù)傳輸。DTMF信號的產(chǎn)生原理：雙音頻信號是2個正弦波信號的疊加，選定2個頻率f1和f2后可得到這種信號的數(shù)學(xué)表達式：(2.1)如果用適宜的采樣頻率對這個信號進行A／D轉(zhuǎn)換，那么很容易計算出每一個采樣點的A／D值，而如果將這些采樣值形成一張表，在單片機里用同樣的采樣頻率將這張表中的數(shù)值用D／A轉(zhuǎn)換器輸出，就是雙音頻信號。系統(tǒng)原理框圖如下圖。圖系統(tǒng)原理框圖當(dāng)有打入時,振鈴檢測電路檢測到振鈴信號,等待系統(tǒng)默認的振鈴次數(shù)后,啟動自動摘機電路實現(xiàn)摘機,并送出提示音信號,用戶輸入預(yù)先設(shè)定的密碼,控制裝置通過雙音多頻解碼電路讀取輸入密碼,與預(yù)設(shè)在控制裝置中的密碼進行比照驗證,如果密碼錯誤,系統(tǒng)自動掛機;密碼正確,那么進入遙控狀態(tài)。通過雙音多頻解碼電路獲得用戶發(fā)出的按鍵命令,并根據(jù)用戶的命令執(zhí)行開機、關(guān)機等操作。如果有人在默認的振鈴次數(shù)之前接聽,那么不進入遙控狀態(tài),因此不影響的正常通話使用。語音提示電路是該作品重要組成局部。為了降低本系統(tǒng)的造價，作品的提示音電路沒有使用專門的語音芯片，而是采用了基于LM386M-1的語音放大電路。語音提示電路受單片機的控制產(chǎn)生相應(yīng)的提示音提示，并通過反響電路反響至外線。從而使操作者對電器的操作到達交互式，并能即時了解有關(guān)的信息；控制局部即受控的終端，如前所述，可通過接駁不同的終端并對進行必要的改動從而到達功能的擴展。這一點，可使產(chǎn)品到達系列化。

本系統(tǒng)的每一個接口電路〔振鈴檢測、模擬摘掛機、語音提示、雙音頻解碼等〕都已經(jīng)經(jīng)過實際的交換機在線實驗，具有很強的實用性。本系統(tǒng)使用最簡單的電路、最廉價的電路芯片實現(xiàn)了完善的功能。本系統(tǒng)還有許多可以添加的功能，具有很強的市場前景。

本裝置并聯(lián)于機的兩端，不會影響到機的正常使用。用戶通過異地的機撥通本裝置所連接外線的號碼，通過市局交換機向機發(fā)出振鈴信號。本裝置如果檢測到振鈴五次，即五次響鈴后無人接，自動摘機，進入密碼檢測，輸入正確后選擇被控制電器，然后輸入開或關(guān)進行遙控電器，完成后返回。

第三章遠程控制器系統(tǒng)設(shè)計分析總體設(shè)計分析系統(tǒng)必須具有以下單元功能模塊：鈴音檢測、計數(shù)；自動摘掛機；密碼校驗在線修改密碼；雙音頻信號解碼；雙音頻信號發(fā)送；輸入信息分析；控制電器開關(guān)；電器狀態(tài)查詢；語音提示。根據(jù)機和交換機發(fā)出的不同信號音以及線各種狀態(tài)的不同要求，我結(jié)合實際情況對具體的單元功能模塊作出硬件上的不同分工，具體如下。理論上交換機所發(fā)出的各種信號音都可以通過軟件編程而識別，即通過單片機發(fā)出的脈沖信號來檢測信號音單位時間內(nèi)的脈沖個數(shù)計算出其頻率，從而完成信號音識別。但是從系統(tǒng)的可靠性和程序的結(jié)構(gòu)設(shè)計上分析，我選擇了硬件來解決振鈴音檢測、忙音檢測、雙音頻信號解碼等功能模塊。自動摘掛機和電器的控制必須使用具體硬件電路來實現(xiàn)。振鈴音計數(shù)、密碼校驗、在線修改密碼、輸入信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使用軟件編程方式要比硬件電路簡單的多，實現(xiàn)也很容易。綜上所述，我設(shè)計信號音檢測、自動摘掛機、控制電器、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件電路實現(xiàn)。而信號音計數(shù)、密碼校驗、在線修改密碼、信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使用軟件編程完成。下面主要就硬件實現(xiàn)的單元電路進行具體分析。3.2硬件模塊本作品使用了大量的硬件電路完成局部功能模塊，其目的就是充分利用硬件電路的可靠性、穩(wěn)定性，使整體電路到達比擬高的穩(wěn)定性。振鈴音檢測當(dāng)線路上沒有振鈴信號時，線路由交換機提供大約48V的直流電壓。當(dāng)用戶被呼叫時，交換機發(fā)來鈴流信號。振鈴為25±3V的正弦波，諧鈴失真不大于10%，電壓有效值90±15V。振鈴以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。根據(jù)振鈴信號電壓比擬高的特點，有以下兩個方案：1)可以先使用高壓穩(wěn)壓二極管進行降壓，然后輸入至光電耦合器。經(jīng)過光耦的隔離轉(zhuǎn)換，從光電耦合器輸出的波形是時通時斷的正弦波，經(jīng)過RC回路進行濾波輸出很標準的方波。方波信號就可以直接輸出至單片機的中斷計數(shù)器輸入口，完成整個振鈴音檢測和計數(shù)的過程。2)在線的一端接入一個電容，目的是阻斷直流，當(dāng)有振鈴信號來的時候，就可以用兩個電阻串聯(lián)進行分壓，分到一個5V左右的電壓，用這個電壓去驅(qū)動光電耦合器。針對以上兩個方案，綜合比擬，我采用了第二個方案，它具有硬件簡單，檢測方便等優(yōu)點，可以用計數(shù)方式進行判斷。自動摘掛機根據(jù)國家有關(guān)標準規(guī)定:不管任何機,摘機狀態(tài)的直流電阻應(yīng)≤300Ω,在掛機狀態(tài)下,其漏電流≤5μA。當(dāng)用戶摘機時,機通過叉簧接上約300Ω的負載,使整個線回路流過約30mA的電流。所以程控交換機對摘機的響應(yīng)是線回路電流突然變大為約30mA的電流，交換機檢測到回路電流變大就認為機已經(jīng)摘機。自動摘掛機電路可以通過單片機控制一個繼電器的開關(guān)，繼電器的控制端連接一個大約300Ω的電阻接入線兩端，從而完成模擬摘掛機。當(dāng)單片機檢測到系統(tǒng)設(shè)定的振鈴次數(shù)后,送出摘機信號,P3.0輸出高電平,驅(qū)動三極管T1導(dǎo)通,繼電器動作使電阻接入電路,實現(xiàn)摘機。當(dāng)單片機檢測到正確的密碼,并按照用戶設(shè)定要求工作后,或者檢測到連續(xù)密碼錯誤次數(shù)達3次,那么單片機取消摘機信號(P3.0輸出低電平),三極管截止,系統(tǒng)掛機?？刂齐娖鞔司植勘葦M簡單，通過單片機控制多路繼電器的開關(guān)即可，常用的電路已經(jīng)很成熟，在此就不贅述了。雙音頻解碼此局部是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，它的工作情況直接決定了系統(tǒng)的可靠性。經(jīng)過翻閱大量的文獻資料，我發(fā)現(xiàn)使用專用的雙音頻編解碼芯片進行輸入雙音頻信號的解碼，是比擬常用的一種方法。使用集成電路不但外圍電路簡單，而且可靠性強。經(jīng)過專用集成電路的解碼，信號轉(zhuǎn)換成為不同的碼制信號，可以直接被單片機讀取。一般常用的雙音頻編解碼集成電路有8870、8880、8888等，經(jīng)過反復(fù)論證比擬，我決定使用雙音頻解碼集成片MT8870DC來完成此功能模塊。雙音頻發(fā)送當(dāng)MT8870DC作為發(fā)送器時數(shù)據(jù)總線上Q1～Q4四位二進制碼被鎖存在發(fā)送數(shù)據(jù)存放器中，發(fā)送的DTMF信號頻率由3．58MHz的晶振分頻產(chǎn)生。分頻器首先從基準頻率別離出8個不同頻率的正弦波，行列計數(shù)器根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)存放器中的數(shù)據(jù)，以八取二方式別離出一個高頻信號和一個低頻信號，經(jīng)開關(guān)電容做D／A轉(zhuǎn)換，在加法器中合成DTMF信號，并從TOE端輸出。MT8870DC簡介：MT8870DC是MITEL公司生產(chǎn)的DTMF發(fā)送與接收器,它是一種功能較強的DTMF發(fā)送與接收器，具有接收信號音和帶通濾波的功能。它的內(nèi)部存放器和控制接口、數(shù)據(jù)總線器,便于實現(xiàn)與微處理器的直接接口和對電路進行工作模式控制,獲得更多的功能和靈活性。實時時鐘此局部雖然不是整個系統(tǒng)的重點，但是它可以給用戶提供時間信息，確保用戶的指示按時操作。經(jīng)過翻閱大量的文獻資料，我發(fā)現(xiàn)使用專用的時鐘芯片比擬方便，同時可靠性也比擬高。經(jīng)過反復(fù)比擬我決定使用DS12B887。DS12B887為DALLAS公司生產(chǎn)的實時時鐘芯片，它除具有實時鐘功能外，它還具有114字節(jié)的通用RAM，內(nèi)藏鋰電池。在本系統(tǒng)中，巧妙的應(yīng)用DS12B887實現(xiàn)了以下功能：1.多功能日歷、時鐘。2.掉電保存各路家用電器開關(guān)狀態(tài)。3.保存系統(tǒng)密碼，且密碼可在線更改。4.結(jié)合軟件實現(xiàn)看門狗，增強了系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。語音提示這個局部也是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，因為系統(tǒng)自動摘機后將由它引導(dǎo)用戶進行下一步具體的操作，它的工作情況直接決定了用戶操作的正確性，決定用戶的操作能否正確執(zhí)行。經(jīng)過翻閱大量的資料并查看大量的有關(guān)語音的電路，我發(fā)現(xiàn)雖然使用專用的語音芯片比擬方便，同時可靠性也比擬高，用戶操作起來也容易，但是專用的語音芯片價格比擬貴，軟件實現(xiàn)也比擬繁瑣。最后經(jīng)過慎重考慮，我采用了基于LM386M軟件模塊經(jīng)過比擬，我決定使用AT89S52作為控制的單片機芯片，具體有關(guān)AT89S52的介紹書籍很多很詳細，在這里不在贅述。同時如何利用有限的16種DTMF信號實現(xiàn)多樣的系統(tǒng)控制功能，是系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵，借助于軟件編程，系統(tǒng)可以對16種DTMF信號的任意組合進行解釋，從而豐富了系統(tǒng)功能。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、控制摘掛機、雙音頻信號分析處理、控制電器、信號音提示局部。信號音計數(shù)本單元可以使用AT89S52的兩個計數(shù)器的外部中斷方式來實現(xiàn)對不同信號音的計數(shù)。密碼檢測為了保證只有合法用戶才能操作系統(tǒng)，遠程控制系統(tǒng)上線以后，用戶必須輸入密碼，待系統(tǒng)確認后才具有對系統(tǒng)操作的權(quán)限。本單元可以在系統(tǒng)初始化的時候，在單片機內(nèi)部的存儲器的內(nèi)部開辟一塊空間放置密碼。當(dāng)用戶輸入密碼的時候，單片機把輸入的密碼寫入另外的一塊空間，然后利用減法運算比擬兩者是否相等。這樣就可以實現(xiàn)密碼檢測的功能。信號分析處理對收到的用戶信號，系統(tǒng)按照軟件設(shè)定加以解釋，并決定對語音提示電路尋址，播放相應(yīng)的系統(tǒng)提示音，實現(xiàn)用戶和遠程控制系統(tǒng)間的交互操作，或者對外部受控設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動信號。本單元可以利用查表方式，也可以用簡單的語句，或者稍微長一點的語句實現(xiàn)。軟件定時功能系統(tǒng)軟件設(shè)定系統(tǒng)自動復(fù)位的軟件定時器，定時器的設(shè)置值規(guī)定了系統(tǒng)一次工作的最大時間。假設(shè)一次工作超時，系統(tǒng)自動離線，進入待機狀態(tài)。經(jīng)過翻閱大量的技術(shù)資料，對具體要求實現(xiàn)的功能進行完整的系統(tǒng)分析，此遙控系統(tǒng)設(shè)計根本符合實際情況，可以完成設(shè)計任務(wù)所要求實現(xiàn)的根本功能。

第四章遠程控制器硬件單元電路設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)的特點,選擇AT89S52作為整個控制系統(tǒng)的核心單元。AT89S52是一種低功耗、高性能、CMOS工藝的8位微處理器,片內(nèi)有8kb的程序存儲器。其工作電壓(3.5～V)和工作頻率(0～33MHz)范圍都很寬。振鈴檢測電路當(dāng)線路上沒有振鈴信號時，線路由交換機提供大約48V(老式交換機為60V)的直流電壓，經(jīng)濾波整流后缺乏以使穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，振鈴信號輸出端電壓接近0V；當(dāng)用戶被呼叫時,交換機發(fā)來振鈴信號，振鈴信號為25±3V的正弦波,電壓有效值為90±15V。此信號經(jīng)隔直分壓后變換成為峰值為90V的脈動直流電，其峰值足以擊穿穩(wěn)壓二極管，振鈴輸出端電壓升高。因此，振鈴檢測電路輸出一定周期的脈沖信號，把該信號接在單片機的口〔定時器0計數(shù)脈沖輸入端〕，如果單片機檢測到該口連續(xù)有5個脈沖輸入信號〔振鈴以5s為周期,即1s送,4s斷〕，即口計數(shù)值為5時，仍無人摘機，便由單片機控制模擬摘機。在本電路檢測鈴流信號時，以五次鈴響為準，即五次振鈴后無人摘機，便由單片機控制自動模擬摘機。根據(jù)振鈴信號的特征,設(shè)計振鈴檢測電路如下圖。Z1Z1U14N35T2VCCR7R812U3A74LS14R1610KR17R18C13INAINB圖振鈴檢測電路圖

原理說明：振鈴信號通過電容C13隔直、Z1穩(wěn)壓二極管、電阻R17和電阻R18分壓后，再經(jīng)過電阻R16輸入至光電耦合器4N35的輸入端1口，C13、Z1、R17和R18共同組成振鈴信號變換電路，它們使輸入電壓和電流不會太大，對后面的光電耦合器起保護作用。光電耦合器4N35起的是隔離作用，光電耦合器是一種電信號的耦合器件，它一般是將發(fā)光二極管和光敏三極管的光路耦合在一起，輸入和輸出之間不可共地，輸入電信號加于發(fā)光二極管上，輸出信號由光敏三極管取出。在光耦另外一端引入單片機T1口進行計數(shù)，編程就按上面實際輸出的波形進行。光電耦合器以光電轉(zhuǎn)換原理傳輸信息，它不僅使信息發(fā)出端〔一次側(cè)〕與信息接收并輸出端〔二次側(cè)〕是絕緣的，從而對地電位差干擾有很強的抑制能力，而且有很強的抑制電磁干擾能力。速度高、價格低、接口簡單。振鈴信號通過光耦4N35的4腳輸出振鈴方波，此方波再經(jīng)放大、整形后送到單片機AT89S52的口，中斷方式采用外部中斷，計數(shù)5次產(chǎn)生T0中斷，控制繼電器模擬摘機，完成振鈴音檢測。元器件選?。篊13是隔直電容，因為是過濾直流，濾出低頻信號，而且振鈴信號的電壓還比擬高，因此選取f耐壓100V的瓷片電容；Z1為穩(wěn)壓二極管，選取36V的穩(wěn)壓二極管；R17是4N35的限流電阻，取10K；U1選取光電耦合器4N35；R16、R17、R18共同組成分壓電路，分別取、10K、；R7和T2共同組成放大電路，對方波信號進行放大，R7取100K,T2選取8050；反相器由74LS14中的兩組反相器組成，起整流作用；根據(jù)分壓原理和74LS14的低電平有效值，R8取；模擬摘掛機電路原理說明：根據(jù)國家有關(guān)標準規(guī)定:不管任何機,摘機狀態(tài)的直流電阻應(yīng)≤300Ω,有“R〞鍵的電子機的摘機狀態(tài)直流電阻應(yīng)≤350Ω。在掛機狀態(tài)下,其漏電流≤5μA。當(dāng)用戶摘機時,機通過叉簧接上約300Ω的負載,使整個線回路流過約30mA的電流。交換機檢測到該電流后便停止鈴流發(fā)送,并將線路電壓變?yōu)槭畮追闹绷?完成接通。根據(jù)有關(guān)技術(shù)指標，模擬摘掛機電路設(shè)計如下圖：圖模擬摘掛機電路圖模擬摘掛機電路主要由一個三極管開關(guān)電路控制繼電器的開關(guān)，繼電器控制接入線兩端的220Ω電阻。摘掛機指令由單片機通過使口變?yōu)楦唠娖綄崿F(xiàn)。改變?nèi)龢O管T1的基極電壓，使T1處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而開啟繼電器K2，K2使電阻R13接入線兩端。因為R13的電阻為220Ω，使回路電流變大，控制電路向交換機發(fā)出模擬摘機的信號，交換機響應(yīng)摘機信號，完成線路接通。整個電路完成自動模擬摘機過程。當(dāng)單片機檢測到正確的密碼，并按照用戶設(shè)定要求工作后，或者檢測到連續(xù)密碼錯誤次數(shù)達3次，那么單片機取消摘機信號〔輸出低電平〕，三極管截止，系統(tǒng)掛機。元器件選取:R12是三極管限流電阻，取10K；T1三極管是起模擬開關(guān)控制繼電器的作用，取9013；K2是繼電器控制開關(guān)，取JRC-4100F,DC5VR13是摘機電阻，取220Ω；雙音頻解碼電路DTMF信號特性DTMF雙音多頻信號是目前在按鍵(固定、移動)、程控交換機及無線通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用的一種信號。它是一組由高頻信號與低頻信號疊加而成的組合信號,鍵盤上的任何一個鍵都由兩個都互不為諧波關(guān)系的頻率組成,如表4.1所示。MITEL公司的MT8870DC信號接收器可把DTMF信號變?yōu)閱纹瑱C可以識別的二進制數(shù)字信號，來識別每一個按鍵。表4.1DTMF信號按鍵、頻率關(guān)系表數(shù)字鍵盤高頻組(Hz)低頻組(Hz)1209133614771633697123A770456B852789C941*0#D原理說明：雙音多頻DTMF信號解碼電路由MT8870DC主要承當(dāng)。MT8870DC的連線如下圖，2、3腳接收來自機的雙音多頻脈沖信號，該雙音多頻信號先經(jīng)其內(nèi)部的撥號音濾波器，濾除撥號音信號，然后經(jīng)前置放大后送入雙音頻濾波器，將雙音頻信號按高、低音頻信號分開，再經(jīng)高、低群濾波器，幅度檢測器送入輸出譯碼電路，經(jīng)過數(shù)字運算后，在其數(shù)據(jù)輸出端〔11~14腳〕輸出相對應(yīng)的8421碼圖雙音頻解碼電路圖MT8870DC的數(shù)據(jù)輸出端Q1~Q4連到AT89S52的P1口的，CPU經(jīng)P1口識別4位代碼。按鍵與相應(yīng)譯碼〔Q1~Q4〕輸出見表4.2。其中，A，B，C，D4個按鍵常被當(dāng)作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。注意，需要特別指出的是，對于“0”號碼，MT8870DC輸出的8421碼并非是“0000”，而是“1010”；另外，“*〞，“#〞字號碼，MT8870DC輸出的8421碼分別為“1011”和“1100”。為了使單片機AT89S52獲取有效數(shù)據(jù)，MT8870DC的STD有效端接CPU的/INT1引腳。當(dāng)MT8870DC獲取有效雙音多頻信號后，STD電平由高變低，再反相為高，再由高到低跳變時，引發(fā)中斷，單片機響應(yīng)中斷后，使MT8870DC的TOE端產(chǎn)生一個高電平脈沖信號，該信號使MT8870DC的數(shù)據(jù)輸出端Q1~Q4由原來的高阻狀態(tài)變?yōu)榕c當(dāng)前輸入的雙音頻信號相對應(yīng)的二進制編碼，單片機通過P1口將二進制數(shù)讀入并識別出鍵值保存在而無效的雙音頻信號〔線路雜音、人們的語音信號等〕是不會引起MT8870DC的STD端變化的。DTMF接收器的外圍電路如圖4.3所示。其中，接在電源處的電容對抗干擾有一定的作用。當(dāng)STD有效〔即中斷開放〕時，P=1那么/INT1中斷關(guān)閉；P=0時那么/INT1中斷允許。元器件選?。篊1是隔直電容，取μf；R1和R2是輸入平衡電阻，取100K，C2是隔直電容，取μf；U2是雙音頻解碼芯片，選取MT8870DC；R3是輸出平衡電阻，選取100K；XTAL是晶振，為MT8870DC提供時訊，選取Z。表4.2DTMF信號與二進制碼的對應(yīng)關(guān)系鍵號低頻組高頻組Q4Q3Q2Q1169712090000269713360001369714770010477012090011577013360100677014770101785212090111885213361000985214771001*94112091011094113361010#94114771100A69716331101B77016331110C85216331111D94116330000語音提示電路原理說明：為使用戶使用方便，本系統(tǒng)在進行各種操作時，均有語音提示。在此系統(tǒng)中，我采用了基于LM386M因為人耳的反響頻率范圍為20Hz-20KHz，而CCITT規(guī)定的話音信號的頻率范圍是300-3400Hz，本功能單元的發(fā)聲頻率選定為500Hz和1000Hz兩種。規(guī)定它們的含義如下：一聲低音,表示裝置已經(jīng)摘機,請輸入密碼,其參數(shù):頻率f=500Hz,延時t=0.5s/聲；兩聲低音,表示密碼已經(jīng)通過,請選擇電器,其參數(shù):頻率f=500Hz,延時t=0.5s/聲；三聲低音,表示電器已選定,請控制(開/關(guān)),其參數(shù):頻率f=500Hz,延時t=0.5s/聲；三聲高音,表示密碼輸入錯誤,其參數(shù):頻率f=1000Hz,延時t=0.3s/聲；一聲高音,表示控制已經(jīng)完成,其參數(shù):頻率f=1000Hz,延時t=0.3s/聲。具體的電路圖如圖4.4所示。圖4.4語音提示電路圖信號音從單片機AT89S52的口輸出，先經(jīng)過一可變電阻進行分壓，然后輸入到音頻放大集成電路LM386M-1的輸入端。經(jīng)LM386M音頻放大集成電路LM386M-1的連接比擬簡單，本裝置的使用是LM386M-1放大增益為元器件選取：電容C5取μf，C3、C4是電解電容，分別取250uf和10uf；電阻R11和R4分別取10K和；R5為可變電阻，取10K；U6為LM386M-1；LS1為喇叭，選取8Ω，；實時時鐘電路此局部采用DS12B887作為核心芯片。DS12B887為DALLAS公司生產(chǎn)的實時時鐘芯片，除具有實時鐘功能外，它還具有114字節(jié)的通用RAM，內(nèi)藏鋰電池。在本系統(tǒng)中，巧妙的應(yīng)用DS12B887實現(xiàn)了以下功能：〔1〕多功能日歷、時鐘?！?〕掉電保存各路家用電器開關(guān)狀態(tài)?！?〕保存系統(tǒng)密碼，且密碼可在線更改。〔4〕結(jié)合軟件實現(xiàn)看門狗，增強了系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。AT89S52為INTEL系列總線，所以DS12B887的MOT腳接地，AS，DS，RW分別與AT89S52ALE，RD，WR管腳相連。為盡量節(jié)省I/O口線，對DS12887的讀寫不采用MOVXA，@DPTR指令，而全部采用MOVXA，@R0來完成。這樣可充分利用CPU的P2口，防止讀寫時影響電器狀態(tài)。具體接線見圖4.5。圖4.5實時時鐘電路圖

設(shè)備控制電路該系統(tǒng)的目的是通過遙控,控制不同電器的電源通斷。所示為一路電器控制電路圖,在本裝置中一共有8路電器可以控制,其他電器控制電路相同。當(dāng)P0.0輸出高電平時,三極管T3導(dǎo)通,繼電器K1得電,常開觸點閉合,220V交流電壓加在電器兩端,電器翻開,反之電器被關(guān)斷。在P0的其它口接上相同的電路便可以控制其它別的電器了。圖4.6設(shè)備控制電路圖

第五章遠程控制器軟件簡介設(shè)計一個系統(tǒng)首要考慮的是設(shè)計的可行性，其次要考慮它的抗干擾措施。隨著單片機在工業(yè)自動化、生產(chǎn)過程控制、智能儀表等系統(tǒng)的深入應(yīng)用,在滿足了各項控制功能后,為了使系統(tǒng)投入實用,必須提高其可靠性、平安性。但是,由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,常會受到電磁設(shè)備啟動、停止、電源波形畸變等因素的影響,干擾不可防止存在。在工業(yè)現(xiàn)場,大多數(shù)情況下干擾不會造成單片機系統(tǒng)硬件的損壞,主要是對軟件運行造成不良影響。其主要特征是:指令碼或數(shù)字碼受干擾,使程序的執(zhí)行出現(xiàn)錯誤。最典型的錯誤有:CPU中的程序計數(shù)器PC的值隨機改變,完全可能造成CPU離開正確的指令順序去執(zhí)行一些無定義地址中的內(nèi)容,或進入數(shù)據(jù)區(qū),把數(shù)據(jù)當(dāng)作操作碼來控制,使整個工作紊亂,系統(tǒng)失控；輸出口被失控程序非法操作,使控制量發(fā)生波動或使系統(tǒng)出現(xiàn)“死機〞；數(shù)據(jù)區(qū)受干擾,造成數(shù)據(jù)被沖毀,使系統(tǒng)出現(xiàn)運行不正常,輸出出錯。在惡劣環(huán)境下運行的單片機系統(tǒng),必須仔細地考慮系統(tǒng)的抗干擾能力。除了在硬件電路設(shè)計時,采取各種有效的措施(合理的電路布局、合理的信號傳輸方式、適當(dāng)?shù)嘏渲脼V波元件等)外,還可以利用軟件來增強系統(tǒng)的抗干擾能力。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化、振鈴檢測計數(shù)、語音提示、密碼檢測、密碼修改、控制電器等局部。每個功能模塊對于整體設(shè)計都是非常重要的，單片機AT89S52通過軟件程序才能很好的對外部的信息進行采集、分析和決策。下面就整體設(shè)計以及每個單元功能模塊分別進行說明。對于重要的存放器程序定義如下：MT_JSSJEQU55H；接收數(shù)據(jù)KAI_GUAN_1；繼電器1KAI_GUAN_2；繼電器2CK；MT8870DC控制端RSO；MT8870DC控制端RW；MT8870DC控制端CS；MT8870DC控制端MN_ZJ；檢測來電并模擬摘機ORG0000HLJMPMAINORG0100HMOV52H,#08H；密碼設(shè)定單元MOV53H,#03H；密碼錯誤次數(shù)MOV30H,#11；存放號碼位數(shù)整體流程如圖：圖整體流程圖5.1系統(tǒng)初始化局部單片機的存儲系統(tǒng)的分配利用在其工作過程中起非常大的作用，所以就必須對其進行必要的初始化。程序代碼：片內(nèi)RAM初始化子程序IBCLR：MOV

A，R0MOV

R1，ACLR

AIBC1：

MOV

@R1，AINC

R1DJNZ

R7，IBC1RET片外RAM初始化子程序EBCLR1：MOV

A，ADDPLMOV

DPL，AMOV

A，ADDPHMOV

DPH，ACLR

CEBC11：

MOVX

@DPTR，AINC

DPTRDJNZ

R7，EBC11RET片外RAM初始化子程序(雙字節(jié)單元)EBCLR2：MOV

A，ADDPLMOV

DPL，AMOV

A，ADDPHMOV

DPH，AMOV

A，R7JZ

EBC21INC

R6EBC21：

CLR

AMOVX

@DPTR，AINC

DPTRDJNZ

R7，EBC21DJNZ

R6，EBC21RET5.2振鈴計數(shù)局部本單元是通過計數(shù)器T0的外部中斷方式來計數(shù)的。

程序代碼：ORG0090H

TT0:SETB7DH

RETI5.3語音提示局部本功能模塊主要是產(chǎn)生信號提示音，方便不同的使用者。根據(jù)普通人耳的反響頻率為20Hz至20KHz的范圍，而CCITT規(guī)定的話音信號的頻率范圍是300Hz至3400Hz，所以在本功能單元的發(fā)聲頻率定為500Hz和1000Hz兩種。主要分為五種提示音：一聲低音，表示裝置已經(jīng)摘機，請輸入密碼，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時秒/聲；兩聲低音，表示密碼已經(jīng)通過，請選擇電器，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時秒/聲；三聲低音，表示電器已經(jīng)選定，請控制〔開/關(guān)〕，其參數(shù)：頻率f=500Hz，延時秒/聲；三聲高音，表示密碼輸入錯誤，其參數(shù)：頻率f=1000Hz，延時秒/聲；一聲高音，表示控制已經(jīng)完成，其參數(shù)：頻率f=1000Hz，延時秒/聲；提示音發(fā)生是使用有限循環(huán)，反復(fù)使單片機的RXD口的電平反轉(zhuǎn)，從而形成方波信號。程序代碼：ORG1100HRING10：MOV

R6，#20

；請輸入密碼，RING11：MOV

R7，#20

；500Hz，RING12：LCALL

DL10

；發(fā)出提示音，1CPL

；延時DJNZ

R7，RING12DJNZ

R6，RING11CLR

RETORG

1150HRING20：MOVR3，#03RING21：MOV

R6，#20

；選擇電器，RING22：MOV

R7，#20

；500Hz，RING23：LCALL

DL20

；發(fā)出提示音2，CPL

；延時DJNZ

R7，RING23DJNZ

R6，RING22CLR

MOV

R7，#200RING24：LCALL

DL10DJNZ

R7，RING24DJNZ

R3，RING21CLR

RETORG

1200HRING30：MOV

R3，#02RING31：MOV

R6，#20

；電器控制，RING32：MOV

R7，#20

；500Hz，RING33：LCALL

DL10

；發(fā)出提示音3，CPL

；延時DJNZ

R7，RING33DJNZ

R6，RING32CLR

MOV

R7，#200RING34：LCALL

DL10DJNZ

R7，RING34DJNZ

R3，RING31CLR

RETORG

1250HRING40：MOV

R3，#03RING41：MOV

R6，#20

；輸入的密碼錯誤，RING42：MOV

R7，#20

；1000Hz，RING43：LCALL

DL10

；發(fā)出提示音4，CPL

；延時DJNZ

R7，RING43DJNZ

R6，RING42CLR

MOV

R7，#100RING44：LCALL

DL10DJNZ

R7，RING44DJNZ

R3，RING41CLR

RETORG

1300HRING50：MOV

R6，#40

；操作完成，RING51：MOV

R7，#20

；1000Hz，RING52：LCALL

DL20

；發(fā)出提示音5，CPL

；延時DJNZ

R7，RING52DJNZ

R6，RING51CLR

RETORG

1500HDL10：MOV

R5，#25；delay＝，f=500HZ，fosc=12MHzDL12：MOV

R4，#2DL11：DJNZ

R4，DL11DJNZ

R5，DL12RETORG

1600HDL20：MOV

R5，#12；delay＝，f=1000HZ，fosc=12MHzDL22：MOV

R4，#25DL21：DJNZ

R4，DL21DJNZ

R5，DL22RETORG

1650HDL30：MOV

R5，#50；delay＝20msDL32：MOV

R4，#200DL31：DJNZ

R4，DL31DJNZ

R5，DL32RET5.4密碼檢測局部本系統(tǒng)密碼校驗的根本原理是：在系統(tǒng)初始化的時候把原始密碼寫入地址為R3的存儲空間內(nèi)，密碼錯誤的次數(shù)“3”賦給53H。當(dāng)系統(tǒng)摘機時，要求輸入密碼，單片機把解碼后的數(shù)據(jù)〔使用者輸入的密碼〕存儲在52H程序代碼：

HOKE1:LJMPHOKE

ORG0090H

TT0:SETB7DH

RETI

ORG0150H

HOKE:CLR7DH

SETBP3.1;opentelephone

CLRTR0;closeT0

MOVR2，#03H;passwordwrong3

LCALLRING10;inputpassword

IN:CLR7EH;7EH=0

DTMF:MOVR7，#1H;password:5R7

MOVR1，#38H;sign

SETBP1.4

SETBP1.5

SETBP1.6

SETBP1.7

WAIT:JBC7EH，CC;waitINT1

LJMPWAIT

CC:MOVR7，#1H;password5***

MOVR0，#30H;passwordtop

MOVR1，#38H;sign

CMP:MOVA，@R1

MOVR4，A

CLRC

MOVA，@R1

SUBBA，@R0;test

INCR0

INCR1

JZAAA;OK，passone

LJMPQQ

AAA:DJNZR7，CMP;R7-1!=0

LJMPLL;pass

QQ:DJNZR2，IN1;passwordwrong&R2!=0

LCALLRING20

LJMPSTOP

IN1:LCALLRING20;passwordwrong，try!

LJMPIN5.5密碼修改局部本系統(tǒng)是通過在線輸入密碼而改變特定存儲器中的密碼值的。程序代碼：

ORG1700H

KEYIN:SETBRS1；當(dāng)前工作存放器第二工作區(qū)

CLRRS0

ANLA,#00H；清零A存放器

MOVB,#05H

LCALLRING10；發(fā)提示音：輸入密碼***

MOVR7,#5H

MOVR1,#38H

WPIN:JBC7EH,READ；等待INT1中斷

LJMPWPIN

READ:MOVR1,#38H

MOVR0,#40H

MOVR7,#05H

READ1:MOVA,@R1

MOV@R0,A

INCR0

INCR1

DJNZR7,READ1；判斷輸入密碼是否為5位，否跳轉(zhuǎn)READ1

LCALLRING10；滿5位，發(fā)提示音：再輸入新密碼

MOVR7,#5H

MOVR1,#38H

WRE:JBC7EH,KEYCMP；等待中斷INT1

LJMPWRE

KEYCMP:MOVR6,#05H

MOVR0,#40H

MOVR1,#38H

KEYCP:MOVA,@R0

CLRC

SUBBA,@R1；A減〔R1〕

INCR1

INCR0

JZBBB；A的內(nèi)容如果為0,那么跳轉(zhuǎn)BBB

LJMPLL

BBB:DJNZR6,KEYCP;R6減1不為0,那么跳轉(zhuǎn)KEYCP,即循環(huán)比擬密碼的五位

MOVR1,#38H

MOVR0,#30H

MOVR6,#5H

KEYREIN:MOVA,@R1

MOV@R0,A

INCR1

INCR0

DJNZR6,KEYREIN；R6減1不為0，那么跳轉(zhuǎn)，即循環(huán)比擬密碼的五位

LCALLRING50；發(fā)提示音：新密碼已經(jīng)設(shè)置

LJMPSTOP

RET5.6電器控制局部本系統(tǒng)首先通過外圍雙音頻解碼電路解碼的信息〔選擇電器〕判斷所選擇的電器，然后再得到要求進行的操作，跳轉(zhuǎn)到每一個子程序，通過單片機向P0口發(fā)送數(shù)據(jù)，這些控制信息表示對不同的電器進行控制的控制字。程序代碼：ORG

1600HLL：

LCALL

RING30

；提示選擇需控制的電器MOV

R7，#1H

；控釋電器的序號MOV

R1，#38HCLR

7EHWAIT0：JBC

7EH，DD

；等待外部中斷INT1LJMP

WAIT0DD：

MOV

R1，#38HMOV

A，@R1RR

ARR

ARR

ARR

AMOVR4，ARL

AADD

A，R4MOV

DPTR，#TABJMP

@A+DPTRTAB：LJMPZEROLJMP

EIGHT

；8LJMP

FOUR

；4LJMP

STOP

；＃LJMP

TWO

；2LJMP

ZERO

；0LJMP

SIX

；6LJMP

LL

；**LJMP

ONE

；1LJMP

LL

；9，**LJMP

FIVE

；5LJMP

LL

；A，**LJMP

THREE

；3LJMP

LL

；*，**LJMP

SEVEN

；7LJMP

LL

；C，**ORG

0250HZERO：LJMP

LLONE：LCALL

RING40

；發(fā)提示音：請操作電器OO1：MOV

R7，#01HCLR

7EHWAIT1：JBC

7EH，WW1

；等待外部中斷INT1LJMP

WAIT1WW1：MOV

R1，#38H

；檢查信號首位MOV

A，@R1CJNE

A，#50H，BB1

；〔38H〕不等于0AH〔0〕，那么跳轉(zhuǎn)BB1LJMP

ZZ1

；〔38H〕等于0AH〔0〕，那么跳轉(zhuǎn)ZZ1BB1：CJNEA，#80H，QUIT1

；〔38H〕不等于01H〔1〕，那么跳轉(zhuǎn)QUIT1SETB

；翻開1CLR

CLR

CLR

LJMP

QUIT1ZZ1：CLR

；全部關(guān)閉CLR

CLR

CLR

LCALL

RING50

；結(jié)束QUIT1：LJMP

LL

第六章遠程控制器系統(tǒng)調(diào)試整體調(diào)試整體調(diào)試所使用的測試儀器儀表和工具：電腦一臺，有25針串行接口；單片機下載線一條，并帶有驅(qū)動程序；MF116萬用表一個；開關(guān)5V穩(wěn)壓電源一個；數(shù)字示波器一臺。本裝置的調(diào)試主要分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試等三大局部。經(jīng)過初步的分析設(shè)計后，在制作硬件電路的同時，調(diào)試也在穿插進行。這樣有利于問題的分析和解決，不會造成問題的積累，而且不會因為一個小問題而進行整體電路的檢查，從而可以節(jié)約大量的調(diào)試時間。軟件編程中，我們是首先完成單元功能模塊的調(diào)試，然后進行系統(tǒng)調(diào)試，整體上與硬件調(diào)試的方法差不多。聯(lián)機調(diào)試是最重要的一局部，同時也是本裝置成功的關(guān)鍵。有許多新問題都不是很容易解決的。系統(tǒng)調(diào)試可分靜態(tài)調(diào)試和動態(tài)條兩步進行。靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種硬件檢查。具體的方法和步驟如下：1)目測。單片機應(yīng)用系統(tǒng)中大局部電路安裝在印制電路板上，因此對每一塊加工好的印制電路板要進行仔細的檢查。檢查它的印制、接線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤粘連、焊盤有否陀螺、郭孔是否有未金屬化現(xiàn)象等。如印制無質(zhì)量問題，那么將集成芯片的插座焊接在印制板上，并檢查其焊點是否有毛刺，是否與其它印制或焊盤等連接，焊點是否光亮飽滿無虛焊。對單片機應(yīng)用系統(tǒng)中所用到的器件與設(shè)備，要仔細核對型號，檢查它們對外界線是否完整無損。通過目測檢查一些明顯的器件、設(shè)備故障并及時排除。2)萬用表測試。先用萬用表復(fù)核目測中認為可以得連線或接點，查看它們通斷狀態(tài)是否與設(shè)計規(guī)定相符。再觀察各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象，如有那么仔細查處并排除。短路現(xiàn)象一定要在器件安裝前加電查出。如果電源與地之間短路，系統(tǒng)中所有期間或設(shè)備都有可能被毀壞后果十分嚴重。所以，對電源與地的處理，在整個系統(tǒng)調(diào)試及今后的運行中都要相當(dāng)小心。3)加電檢查。當(dāng)給印制板家電時，首先檢查所有插座或器件引腳的電源是否符合要求的電壓值〔注意，CPU插座上不該有大于5V的電壓，否那么聯(lián)機時將損壞仿真器〕，接地端電壓值是否接近于零，接固定電平的引腳是否正確。然后在斷電狀態(tài)下將芯片逐個插入印制板上的相應(yīng)插座中，每插入1塊做一遍上述的電壓檢查，特別是檢查電源到地是否短路，這樣就可以確定電源錯誤或與地短路發(fā)生在哪塊芯片上。全部芯片插入印制板后，如均未發(fā)現(xiàn)電源或接地錯誤，將全部芯片取下，把印制板上除芯片外的其它器件逐個焊接上去，并反復(fù)做前面的各電源、電壓檢查，防止因某器件的損壞或失效造成對地短路或其它電源加載錯誤。在對各芯片、器件加電過程中，還要注意觀察芯片是否出現(xiàn)火花、過熱、變色、冒煙、異味等現(xiàn)象，如出現(xiàn)這些現(xiàn)象，應(yīng)立即斷電，仔細檢查電源加載等情況，找出產(chǎn)生異味的原因并加以解決。此外，也可以在加電期間，利用給邏輯功能簡單的芯片加載固定輸入電平，利用萬用表測其輸入電平來判斷該芯片的好壞。如將反向器的輸入端接地，輸入端應(yīng)為高電平，否那么，該反向器有問題。4)聯(lián)機檢查。因為只有用單片機開發(fā)系統(tǒng)才能完成對用戶系統(tǒng)的調(diào)試，而動態(tài)調(diào)試也需要在聯(lián)機仿真的情況下進行，因此，靜態(tài)檢查印制板、連接、器件等局部無物理故障后，即可將用戶與單片機開發(fā)系統(tǒng)用方針電纜連接起來。聯(lián)機檢查上述連接是否正確，是否連接暢通、可靠。動態(tài)調(diào)試動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下發(fā)現(xiàn)和排除系統(tǒng)硬件中存在的故障、器件間連接邏輯錯誤等的一種硬件檢查。由于單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件動態(tài)調(diào)試是在開發(fā)系統(tǒng)的支持下完成的，故又稱為聯(lián)機仿真或聯(lián)機調(diào)試。動態(tài)調(diào)試的一般方法是由近及遠、由分到合。由分到合指的是：首先按邏輯功能將用戶系統(tǒng)硬件電路分為假設(shè)干塊，如程序儲器電路、A／D轉(zhuǎn)換電路等，先分塊調(diào)試。當(dāng)調(diào)試某塊電路時，與該電路無關(guān)的器件全部從用戶系統(tǒng)中去掉，這樣，可將故障范圍限定在某個局部電路上。當(dāng)各塊電路的調(diào)試無故障后，將各塊電路逐塊參加系統(tǒng)中，再對各塊電路功能及各電路間可能存在的相互聯(lián)系進行試驗。此時假設(shè)出現(xiàn)故障，那么最大可能是出現(xiàn)在各電路的協(xié)調(diào)關(guān)系上，如交互信息的聯(lián)絡(luò)是否正確，時序是否到達技術(shù)要求等。直到所有電路參加系統(tǒng)后各局部電路均能正確工作為止，由分到合的調(diào)試即告完成。在經(jīng)歷了這樣一個調(diào)試過程后，大局部硬件故障根本上可以排除。由近及遠指的是：在有些情況下，由于功能要求高或設(shè)備較復(fù)雜使某些邏輯功能塊電路較為復(fù)雜龐大，為故障的準確定位帶來一定的難度。這時對每塊電路以處理信號的流向為線索，將信號流經(jīng)的各器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調(diào)試。硬件單元電路調(diào)試5V穩(wěn)壓電源本裝置使用單5V穩(wěn)壓電源供電，要求交流成分小。經(jīng)過示波器測量5V穩(wěn)壓電源輸出端，其交流局部電壓的峰-峰值為6mV，符合本裝置的電源要求，穩(wěn)壓電源調(diào)試完畢。振鈴音檢測在本單元電路制作前期，無模擬交換機，無法產(chǎn)生振鈴信號，我只好在完成此局部的焊接后在固定上完成其測試。將本裝置的線兩端并聯(lián)在機兩端，摘機撥打，然后掛機，市交換時機回送連續(xù)的測試振鈴音。經(jīng)過測量，這種測試振鈴音和正常的振鈴信號的頻率、振幅等特性都一樣，只是正常的振鈴信號是1秒通4秒斷，而這種測試振鈴音是連續(xù)的。當(dāng)送測試振鈴音時，用萬用表的直流檔測量光電耦合器4N35的輸出端，沒有明顯的電壓，這說明振鈴音檢測電路有問題。細細檢查后，沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，由于時間有限于是我重新設(shè)計了振鈴音檢測電路如圖。之后用萬用表可以檢測到有明顯的電壓，這說明可以形成中斷響應(yīng)信號。因為單片機T0所響應(yīng)的外部中斷信號是低電平有效，所以在光耦輸出端接了一個放大器T2，在放大器的輸出端接了一個反向器。經(jīng)過放大器T2的放大作用和反向器的反向作用，輸出應(yīng)該為低電平。但是在測量反向器輸出端時發(fā)現(xiàn)：振鈴指示燈亮，但反向器輸出端為高電平。說明振鈴信號可以通過三極管，但無法通過反向器。分析原因可能是反向器74LS14壞了，換之，再測，還是老問題。經(jīng)過細心測量三極管的發(fā)射極電壓發(fā)現(xiàn)：有振鈴時，這時反向器74LS14認為是低電平，當(dāng)無振鈴脈沖信號時，還是認為是低電平，所以振鈴信號無法通過反向器。解決方法很簡單，把三極管的發(fā)射極端的下拉電阻R8從原來的20kΩ改成Ω，提升三極管的發(fā)射極電壓。經(jīng)模擬小交換機測試，本單元電路完全正常，振鈴檢測局部調(diào)試完畢。模擬摘掛機電路接好后，用5V高電平測試之，指示燈亮，繼電器吸合正常。接入模擬小交換機，控制摘機時，交換機的端口指示燈亮，反之掛機時，指示燈滅。說明此局部完全正常。接入仿真機測試時發(fā)現(xiàn)：單片機的TXD端不能控制模擬摘掛機局部的摘掛機。分析得出結(jié)論：可能是接口的電平不相符合。解決方法：加上一個三極管模擬開關(guān)，加上一個反向器〔74LS14〕進行控制隔離作用。經(jīng)過接入仿真機測試說明反向器的作用很明顯，于是在后面的電路設(shè)計當(dāng)中，我在許多的接口上大多使用了反向器。至此，模擬摘掛機局部調(diào)試完畢。控制電器控制電器這局部的外圍硬件電路很容易，在調(diào)試過程中很順利完成。在接仿真機時，使用的是P2口控制電器，實驗結(jié)果說明P2口無法正?？刂泼總€電器，翻閱資料發(fā)現(xiàn)單片機89S52的P2口沒有數(shù)據(jù)鎖存功能，不能保持上一個狀態(tài)的數(shù)據(jù)。解決方法：把P2口控制電器改為P0口控制電器，改線之后控制正常。但是又有了新的問題：要是控制更多路的端口，方案就沒方法實現(xiàn)。經(jīng)過市場實際分析，一般的控制電器只要求3~4路即可，為了實驗單片機擴展控制功能，提高本遙控裝置的潛在功能，決定實驗使用3-8線譯碼器74LS138對P0口的出數(shù)據(jù)進行譯碼擴展。在成功的擴展了控制電器的個數(shù)后，又發(fā)現(xiàn)了一個新的問題：遙控器不能同時使兩路以及兩路以上的電器開啟，即在同一時刻，遙控器只能使一路電器開啟。經(jīng)過仔細分析，我發(fā)現(xiàn)了問題原因之所在，那就是譯碼器的原理問題。通常情況下我們認為的譯碼器可以擴展所能控制的電器，其實譯碼器只能擴展位數(shù)，而不能使狀態(tài)發(fā)生變化。例如：三位二進制000~111可以控制表示三個電器、八種狀態(tài)，而經(jīng)過3-8線譯碼器譯碼后，可以控制八個電器，但是其狀態(tài)也只有八種，如表所示。其解決方法是：使用D觸發(fā)器使繼電器保持上一個狀態(tài)，這樣才能使八路電器可以控制28=256個狀態(tài)。在這里，直接用～控制了四路做模擬表6.1控制電器狀態(tài)A2A1A0D0D1D2D3D4D5D6D7000011111110011011111101011011111011111011111001111011110111110111111111110111111111110雙音頻檢測雙音頻檢測是整體電路一個比擬重要的過程，它的調(diào)試主要圍繞著雙音多頻解碼芯片MT8870DC展開的。在此局部的制作的前期，我采用的芯片是CM8870CPI。開始連接電路調(diào)試時，整體電路工作很正常，后來這塊芯片使用大約一個星期左右的時間，解碼電路經(jīng)常會出現(xiàn)解碼出錯的情況。經(jīng)過仔細檢查電路，仿真機單步執(zhí)行進行調(diào)試，確認硬件電路無誤，診斷為CM8870CPI的問題。根據(jù)我的初步分析認定可能是芯片老化的原因，后更換為MT8870DC發(fā)現(xiàn)本裝置工作很正常，整體電路沒有發(fā)生任何解碼誤碼情況，MT8870DC在最后的聯(lián)機調(diào)試過程中也沒有出現(xiàn)任何問題。按鍵去抖問題按鍵開關(guān)在電路中的連接如圖6.1所示：圖6.1按鍵復(fù)位電路按鍵去抖電路如下圖：圖按鍵去抖電路由于按鍵的結(jié)構(gòu)為機械彈性的開關(guān)，在按鍵按下和松開的時候，觸點在閉合和斷開的瞬間還會接觸不穩(wěn)定，引起A點電平的不穩(wěn)定，鍵盤的抖動時間一般為5—10ms，抖動現(xiàn)象會發(fā)生在鍵未按下的時候，電容C4兩端的電壓為0，當(dāng)按下鍵后，電容C4兩端的電壓不能突變，CPU不會立即接受信號，電源經(jīng)過R20，充電，即使在按鍵按下的過程中出現(xiàn)抖動，只要C4兩端的電壓波動不超過門的開啟電壓〔TTL＝〕，門的輸出將不會改變。在4-3中，R1C應(yīng)大于10ms且VccR2/〔R1+R2〕的值應(yīng)大于門的高電平閾值，R2C應(yīng)大于抖動波形的周期。這既可以計算得到，也可以試驗得到。圖中的非門也可以去掉。直接與CPU相連。引起CPU對一次鍵操作進行屢次處理。從而可能產(chǎn)生錯誤，必須設(shè)法消除抖動現(xiàn)象的不良后果。消除抖動的不良后果，方法有兩種：硬件，軟件。(1)硬件去抖方案：雙穩(wěn)態(tài)電路去抖。利用RC電路去除抖動，RC積分電路具有吸收干脈沖的作用，只要適當(dāng)?shù)倪x擇RC電路的時間常數(shù)便可以取出抖動的不良后果；(2)軟件去抖方案：除硬件去抖外，還可以用軟件根據(jù)抖動的特性，在一次檢測到按鍵按下后，執(zhí)行一段8ms的子程序在確定該鍵確實按下。從而消除抖動的影響。

本設(shè)計的消除抖動方法：采用軟件實現(xiàn)，采用查詢的方式?？驁D如圖6.3：圖去抖流程圖由于該設(shè)計中所需要的鍵不須頻繁使用，所以選擇結(jié)構(gòu)簡單，價格廉價的機械式按鍵。去抖選擇軟件去抖法，這樣可以節(jié)省硬件資源，減少電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。鍵盤去抖子程序〔約8ms的延時〕：

KEYDELAYMOVLW0x0AMOVWFDEYHAGAIN2MOVLW0xFFMOVWFDEYLAGAIN1DECFSZDEYL，1GOTOAGAIN1DECFSZDEYH，1GOTOAGAIN2RETURN其它模塊除了上面介紹的模塊外，還有很多小的模塊，但都相對簡單，這里就不逐一介紹了。軟件程序調(diào)試軟件系統(tǒng)設(shè)置對于本系統(tǒng)而言，軟件程序所實現(xiàn)的功能比擬多，所以軟件程序的調(diào)試顯得相當(dāng)?shù)臒┈崱Ｕ麄€程序是使用匯編語言，在MBUG下編寫調(diào)試完成的。首先使用PC聯(lián)接MCS-51仿真機，計算機的主頻為333MHz，使用的MCS-51仿真機型號是ME-5103，聯(lián)入計算機的25針串行口來進行程序的讀入。使用ManleyIn-CircuitEmulatorDebugger(MBUG)開發(fā)軟件，使用時發(fā)現(xiàn)此系統(tǒng)可以進行正常的Assemble〔匯編〕，但是不能正常的進行LoadProgram〔執(zhí)行〕，執(zhí)行時會出現(xiàn)divideoverflowerror〔溢出錯誤〕，然后就退出此編譯系統(tǒng)，這就使得無法進行仿真機模擬實驗。經(jīng)過多臺計算機的嘗試，終于發(fā)現(xiàn)了問題之所在。實驗結(jié)果說明：主頻高于233MHz的計算機都不能正常聯(lián)接MCS-51仿真機，而主頻低于100MHz的計算機〔有25針串行接口〕均可以進行仿真實驗。后來經(jīng)過查閱有關(guān)技術(shù)資料，型號為ME-5103的MCS-51仿真機只能工作在IBMPC/XT/AT286/386/486的環(huán)境下。由于實驗所需的低檔計算機〔能聯(lián)接MCS-51仿真機〕稀缺，所以只有把僅有的計算機進行優(yōu)化重組，以便合理利用有限的計算機資源。所以先在現(xiàn)有的計算機上對程序的語法錯誤