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2.1 总体设计分析
⑴ 与微机接口电路 ⑵ 信号音检测模块 ⑶ 摘挂机控制模块
⑷ DTMF收发模块：实现拨号和通信数据的发送
2.2 硬件模块
本作品使用了大量的硬件电路完成部分功能模块，其目的就是充分利用硬件电路的可靠性、稳定性，使整体电路达到比较高的稳定性。
2.2.1自动摘挂机
因为程控电话交换机对电话摘机的响应是电话线回路电流突然变大为约30mA的电流，交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机控制一个继电器的开关，继电器的控制端连接一个大约300Ω的电阻接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。
2.2.2 振铃音的检测
当用户被呼叫时，电话交换机发来铃流信号。振铃为25±3伏的正弦波，谐
铃失真不大于10%，电压有效值90±15V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的波形是时通时断的正弦波，经过RC回路进行滤波输出很标准的方波。方波信号就可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。
2.2.3 控制电器
此部分比较简单，通过单片机控制多路继电器的开关即可，常用的电路已
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经很成熟，在此就不累述了。
2.2.4 双音频解码
此部分是整个系统的关键，它的工作情况直接决定了系统的可靠性。经过翻阅大量的文献资料，我发现使用电话专用的双音频编码芯片进行输入双音频信号的解码，是比较常用的一种方法。使用集成电路不但外围电路简单，而且可靠性强。经过专用集成电路的解码，信号转换成为不同的码制信号，可以直接被单片机读取。一般常用的电话双音频编解码集成电路有8870、8880、8888等，经过反复论证比较，我决定使用双音频解码集成片MT8888来完成此功能模块。
经过翻阅大量的技术资料，对具体要求实现的功能进行完整的系统分析，我认为我的系统设计基本符合实际情况，可以完成设计任务所要求实现的基本功能。
第三章 硬件单元电路设计
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3.1 振铃监测电路
在电话线路未来铃流前，电话线路由电话交换机提供大约48V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25±3伏的正弦波，谐铃失真不大于10%，电压有效值90±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，以五次铃响为准，即五次振铃后无人摘机，便由单片机控制自动模拟摘机。
原理说明：
电话振铃信号通过电容C1隔直、D1稳压二极管、R1限流电阻输入至光电耦合器4N25的输入端1口，C1、D1和R1共同组成振铃信号变换电路，它们使输入电压和电流不会太大，对后面的光电耦合器起保护作用。光电耦合器4N25起的是隔离作用。
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（一次侧）与信息接收并输出端（二次侧）是绝缘的，从而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。
振铃信号通过光耦4N25的4脚输出振铃正弦波，R2和C2共同组成滤波电路，信号到了开关三极管T1的基极就变成了方波。经过三个反向器的整形输出到单片机8931的T0/T3.4口，中断方式采用外部中断，计数5产生T0中断，控制继电器模拟摘机，完成振铃音检测。
原器件选取：
1、C1隔直电容，因为是过滤直流，滤出低频信号，而且振铃信号的电压还比较高，因此选取1μF耐压100V的瓷片电容（由于条件限制，本人用两个2μF耐压60V的电解电容负极相连代替之）；
2、D1为稳压二极管，选取36V的稳压二极管； 3、R1是4N25的限流电阻，取33KΩ； 4、IC1选取光电耦合器4N25；
5、R2和C2共同组成振铃信号音滤波电路，根据电话振铃的技术指标：频率25Hz的正弦波，1秒通，4秒断，τ=RC可以推出0.02≤τ≤4（S）。为了使振铃信号音输出很好的方波波形，计算后选取R2=10KΩ，C2=100μF，τ=1s；
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6、R3和D3共同组成振铃指示灯，R3=100Ω，D3为黄色5mm发光二极管； 7、T1和R4组成模拟开关电路，T1选取9013，根据分压原理和74LS04的低电平有效值，R4取2.9KΩ；
8、反向器由74LS04中的三组反向器组成，起整流作用；
3.2 模拟摘挂机电路
设计主要思路：
根据国家有关标准规定：不论任何电话机，摘机状态的直流电阻应≤350Ω。在挂机状态下，其漏电流≤5μA。
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。
模拟摘挂机电路主要由一个三极管开关电路控制继电器的开关，继电器控制接入电话线两端的200Ω电阻。摘挂机信令由单片机通过使TXD/P3.1口变为高电平实现。经过两个反向器驱动发光二极管D1指示摘机，同时改变三极管T1的基极电压，使T1处于导通状态，从而开启继电器J1，J1使电阻R3接入电话线两端。因为R3的电阻为200Ω，使回路电流变大，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，完成电话线路接通。整个电路完成自动模拟摘机过程。
根据设计原理，原器件选取如下： 1、反向器取74LS04中的两组反向器；
2、R1是摘机指示灯限流保护电阻，取220Ω； 3、D1是摘机指示灯，取5mm绿色发光二极管； 4、R2是三极管限流电阻，取2KΩ；
5、T1三极管是起模拟开关控制继电器的作用，取9013； 6、D2二极管是起继电器反向保护的作用，取4001； 7、J1是继电器控制开关，取IRC 4001F（DC5V）； 8、R3是摘机电阻，取200Ω；
3.3 双音频解码
原理简介：
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双音多频DTMF信号解码电路由MT8888主要承担。MT8888的连线如图4所示，它的2、3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（11~14脚）输出相对应的8421码。MT8888的数据输出端Q4~Q1连到8031的P1口的P1.4~P1.7，CPU经P1口识别4位代码。电话按键与相应译码（Q4~Q1）输出见附录。其中，A，B，C，D，四个按键常被当作R/P，REDIAL，HOLD，HANDSFREE等功能使用。注意，需要特别指出的是，对于“0”号码，MT8888输出的8421码并非是“0000”，而是“1010”；另外，“*”，“#”字号码，MT8888输出的8421码分别为“1011”和“1100”。有些技术资料会出现错误，包括比较权威的手册，所以我是在实验中，记录下测量的每一组数据后，才把这些数据应用于程序当中。为了使单片机8031获取有效数据，MT8888的STD有效端经反相后接CPU的/INT0引脚。当MT8888获取有效双音多频信号后，STD电平由低变高，再反相为低，CPU检测后，指示P1口接收有效二进制代码。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MT8888的STD端变化的。其中，接在电源处的电容对抗干扰有一定的作用。在实际应用中，存在这样一个问题：MT8888的使能控制端不允许中断时，将使MT8888的STD端中断关闭。其解决办法是，将STD端接与非门的一输入，与非门的另一输入端接一不定电平端P。当STD有效（即中断开放）时，P=1则/INT0中断关闭；P=0时则/INT0中断允许。
本单元元器件列表：
1、D1、D2、D3、D4共同组成整流电路，选取4001；
2、R1和R2是输入平衡电阻，取100KΩ，C1隔直电容，取0.1μF； 3、芯片外部晶振选择3.579MHz； 4、IC1是双音频解码芯片，选取MT8888； 5、C2选取0.1μF；
6、R3是输出平衡电阻，选取100KΩ； 7、反向器选取74LS04的一组反向器；
3.4 信号音提示电路
原理说明：
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