智能家居总线式开关论文(5)

3.1 通信结点电路

1，控制开关的电路原理与分析

控制开关电路主要由单片机AT89C51，双音多频收发芯片MT8880和固态继电器SSR组成，如图七所示

+5VR1300KGNDTXDRXDVCC+C110uFBG2R310KR21KBG11R4R5100K234IC1MT888020IN+VDD19IN-St/GT18GSESt17VRefD316VSSD215OSC1D114OSC2D013TONEIRQ/CP12R/W?211CSRS0+5VC50.1uFR9300KR103.3KC30.1uF47KR610KC2R7++SSR-+5V+R114.7K1514133.579545MHz56X178C40.01uF+5VR82409102.2uF1K电源C730PF201918C647uF1716XTAL1XTAL2VSSRDWRT1T0121110987654321C830PFX212MHzINT1INT0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0TXDRXDRSTIC2AT89C51P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSENP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0ALEVCCEAS1S2S3S4S5S6S7S8212223242526272829R1210K+5VR13510R14510R15510R17R19510510R16R18R215105105103031323334353637383940LED1-LED8

图七 控制开关电路

单片机AT89C51负责读取按键、控制MT8880收发数据、控制LED指示灯和驱动固态继电器SSR动作。双音多频收发芯片MT8880既可接收总线上的双音多频信号并解调出二进制数据，也可以将单片机送来的二进制数据变成双音多频信号发送到总线。电阻R1、三极管VT1和电阻R2组成放大电路，把双音多频收发器MT8880输出的双音多频信号进行放大，发送到总线上。R3、VT2是电子开关，当不发送双音多频信号时，VT2截止，使VT1截止，使总线处于

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高阻状态，不影响其他通信结点发送信号。电源电路是开关稳压电路，将10~30V的直流电压变成5V。按键S1~S8分别作为控制8个开关的主令按键。指示灯LED1~LED8作为8个开关的指示灯，用以指示8个开关的主指令按键。C6、R11是单片机的复位电路。R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R21是指示灯LED1~LED8的限流电阻.

2.主机的电路原理与分析

主机电路与控制开关电路相比，除无按键和指示灯外，其他均相同，电路如图八所示。电路工作原理与控制开关电路相同。在此不再详述。

3.MT8880双音多频收发器的介绍 (1)MT8880双音多频收发器的特性 1.全功能双音多频发射、接收器。 2.具有中心局工作质量。 3.低功耗。

4.具有微处理器通道。 5.可调整保护时间。 6.自动音频波群方式。 7.呼叫进程模式。 （2）功能说明

MT8880C是一个包括呼叫过程滤波器的单片双音多频收发器，它采用了MITEL公司的ISO-CMOS技术，具有低功耗，可靠性高的特点。双音多频发射部分使用了开关电容数模转换器，保证了所传递的双音多频信号具有低失真、高精确度的特点。内部计数器提供音频波群传递方式，从而使音频串能够在高精度时序内传递。一个呼叫过程滤波器可使微处理机分析呼叫过程音频。片内的标准微处理器总线能够直接和微处理器兼容。MT8880C-1除了接收部分的性能和MT8880C完全相同，前者增强了接收和拒收低信号电平的能力。

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12345 +5V+5VDR1300kVT1C30.1uFR447kR5100k12345GNDTXDRXDVcc2.2uFVT2+-+5V1k10uFR21kC2C1R610kR7C470.01uF8910X16MT8880IN+IN-GSVrefVssOSC1OSC2TONER/ WCSIC1VddSt/GTESTD3D2D1D0IRQ/CPΦ2RS0200.1uF191817161514131211R9300kC5R103.3kR310kCSSRSM0038R824032电源+5V+5VC730pFX2C647uFR114.7k201918171615141312111012MHzBC830pF1987654321T1/P3.5T0/P3.4INT1/P3.3VssXTAL1XTAL2RD/P3.7TXD/P3.1RXD/P3.0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1INT0/P3.2WR/P3.6RST/VPDP2.7ALE/PROGPSENEA/VppP2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.02122232425262728293031323334353637383940vccP1.0IC2AT89C51AR1210kR13R14R15R16R17R18R19R20510k510k510k510k510k510k510k510kTitle 图八 主机电路

MT8880C和MT8880C-1集成了双音多频收发功能，包括一个带内部增益设置放大器的高性能双音多频接收器和一个使用脉冲计数器把音频脉冲串和脉冲间隔进行精确合成的双音多频发生器。此外，可选择呼叫进程方式检测特定通频带内的频率。通过一个标准的微处理器接口，可以接入到芯片内一个状态寄存器、两个控制寄存器和两个数据寄存器中。

MT888C/C-1有两种封装方式，两种封装的的引脚排列如图九所示.外引线端子说明如表三所示。

123 23

AT89C51LED1-LED8SizeB4N Date:File:53-Md:\\

IN+IN-GSVRefVSSOSC1OSC2TONER/WCS1234567891020191817161514131211VDDSt/GTEStD3D2D1D0IRQ/CP2RS0NCVRefVSSOSC1OSC2NCNC5678910114321282726GSNCIN-IN+VDDSt/GTESt25242322212019NCNCNCD3D2D1D02IRQ/CPTONER/WCSRS0NC12131415161718

图九 引脚排列图

表三 外引线端子说明

端子号 20 1 2 3 4 5 6 7 名称 28 1 2 4 6 7 8 9 IN+ IN- GS Vref Vss OSC1 OSC2 说明 运算放大器同相输入端 运算放大器反相输入端 增益选择。前端差分放大器输出端用于同反馈电阻相连 参考电压输出。 接地端 双音多频(DTMF)时钟/晶振输入 时钟输出。3.579545MHZ晶振连接在OSC1和OSC2之间以完善内部晶振电路，当+-SC1为时钟输入时，此端开路 音频输出 读写输入端，与TTL电平兼容 芯片选择。TTL电平输入 寄存器选择输入端。与TTL电平兼容 系统时钟输入。可与TTL电平兼容。注意：当芯片不使用时，Φ2时钟不需要被激活。 向微处理器发出中断申请。当选择呼叫进程方式，并且中断开始时，/IRQ/CP端输出一个矩形方波信号，代表在输入运算放大器上施加的输入信号。输入信号必须在呼叫进程滤波器的带宽限制以内。 微处理器数据总线（TTL电平兼容）。当24

8 9 10 11 12 12 13 14 15 17 TONE R/W /CS RS0 Φ2 13 18 /IRQ/CP 14

19 D0

15 16 17 18 20 21 22 26 D1 D2 D3 ESt /CS=1或Φ2为低电平时，呈高阻态 19 27 St/GT 20 28 3 5 10 11 16 23 24 25 VDD NC 超前控制输出端，数字运算器检测到一对有效音频后为逻辑高电平。信号状态在任何时候丢去都会使Est返回到逻辑低电平 控制输入/保护时间输出。如果在ST端检测出一个高于Vtst的电压，则芯片寄存这个被检测的音频信号并且刷新锁存器。低于Vtst的电压将使芯片接收新的音频信号。输出端GT可重新设定外部控制的时间常数。它的状态是Est和在St上的电压的函数. 正电源输入端（典型值+5V） 空脚（不连接）

（3）输入结构

MT8880C/C-1的输入配置为一个差动输入运算放大器和一个使输入IN+偏置到VDD/2的偏压源Vref.一个反馈电阻连到运算放大器的输出端调节增益。在单端输入形式中输入端的连接如图十所示。如图十一为差动输入形式下端子连接图。

IN+IN-RFGSVRefMT8880CRIN

图十 单端输入形式

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