燕京理工学院毕业设计（论文）
第3章 系统硬件单元的设计
第3.1节 模拟摘挂机电路
3.1.1 电路工作原理
电路模拟摘挂机主要是通过控制一个电流源通断来实现。根据热,电路电流为零,在摘机状态,当前一线为18mA-55mA,如果电流超出这个范围,认为用户是一个错误的循环。在即时用户摘机,目前30 mA突然增加,当开关检测到电流增加突然认为,电话已经摘机。为了控制电路中通过的电流在正常范围内,拣选机通过弹簧连接到负载约200,使电路中通过的电流低于正常范围,开关检测到电流正常,停止工作的阻力,进入正常工作范围,即8 - 12 v,并完成后续工作。
根据系统设计要求，我们采用一个光电耦合器开关电路来对继电器开关状态加以控制，同时，我们还要在电话线的两端上串联一个约为200Ω电阻，这样在接通电话的瞬间我们可以给回路上的电流起到一个缓冲的作用。当检测到振铃满5次时，单片机的P3.1口将变成低电平，也就是给三极管基极加上一个表较低的电压，三极管满足导通的条件，而继电器J1的两端由于加上了一个5V的电压，所以继电器将会导通，也就是实现了模拟摘机的过程。 以下是该电路的元器件列表：
R5是一个限流保护电阻，阻值为200Ω，主要保护摘机指示灯，LED7是一个绿色发光二极管，用来提示正在执行摘机操作；
R7对三极管起到一个限流保护的作用，阻值为1kΩ； D2二极管主要对继电器起到一个反向保护的作用，为4001； J1则是继电器的控制开关，取JRC4001F(DC5V)； R6是一个摘机电阻，阻值为200Ω； PNP三极管取2N3906.
3.1.2 电路图的设计
根据模拟摘挂机要实现的功能，设计如下模拟摘挂机电路图，如图3.1所示：
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图3.1 模拟摘挂机电路图
第3.2节 振铃检测电路
3.2.1 电路工作原理
操作者对用户发出呼叫时，就会产生振铃信号。交换机产生振铃信号后将会为电话线路提供4.5-5V的直流电压，而振铃信号一般为2.5?3V的正弦波，由于谐铃失真，产生的电压有效值为9.0?15V。振铃信号的周期为5s，也就是1s送出信号，另外4s是停止状态，在振铃电路检测到有振铃信号时，我们将以四次铃响为限，即铃声响过四次后无人摘机，单片机将进入自动模拟摘机的过程。有效,因为振铃信号电压值较高,所以需要使用高压稳压二极管在一定程度的减压,然后处理后的信号光耦合器,然后通过光耦合器隔离开关,输出信号后续订时破裂的正弦波信号,过滤通过RC电路,可以得到标准的方波信号。然后方波信号输入到单片机中断计数器输入端口,可以完成振铃检测和计算过程。
原理说明：电话振铃信号电路主要由各自、隔直电容器C4,稳压二极管D1和限流电阻R4、光电耦合器4N25,并行连接的两端阻塞电容器C4,C4、D1、R4的主要作用是确保输入电压和电流不太大,所以,不必要的影响后面的光电耦合器。当用户调用,电话振铃信号通过C4隔直,稳压二极管D1和R4限流电阻输入光电耦合器4N25,光电耦合器扮演主要角色的角色是隔离电子信号,光电耦合装置是发光设备和感光组件组装在一起,被光耦合形式的电-光与光-电设备。光电耦合器的输入阻抗很小,只有几百欧姆,干涉源阻抗较大,由于噪声电压的输入给
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光电耦合器一般比较小,只能形成一个弱电,不能使发光二极管发光,从而抑制;光电耦合器没有电气连接的输入电路和输出之间的电路,也没有共同点,这就避免了常见的阻抗耦合干扰信号产生；光电耦合器同时可以起到很好的安全保障作用；最后，光电耦合器的回应速度极快，这就提高了它的工作效率。在本次系统设计中光电耦合器主要起到电信号的耦合作用，我们将发光二极管D1和光敏三极管通过光线耦合在一起，而且输入端和输出端不能够共同接地，也就是将输入的电信号通过发光二极管经过一系列变化后由光敏三极管输出。在实际情况中，当电话处于待机状态时，由于LED6的两端达到了接通的状态，这样LED6将会一直发光，为了区别电话的工作状态，我们在接通电话来电时，由于来电脉冲的影响，这样LED6 就会不停地闪烁，而LED6由于直接接地，所以LED6两端的电压变化范围不大，所以P3.4的输入端的电平只能在0-2V的范围内变动，这就导致了T0口不能准确的计数，所以当单片机处于调试的状态之中，我们必须去掉该指示灯。以下是该电路的元器件列表：
C4：隔直电容，作用是过滤直流电压，并且将低频信号给滤出来，又由于振铃信号的电压比较高，所以我们选用10μF、100V耐压较强的的瓷片电容；
R4：主要起到一个限制回路电流的作用，阻值为33kΩ；
D1：是一个稳压二极管，由于回路中的电压较高，所以我们必须进行一定程度的降压，我们选用4001；
U3：光电耦合器，主要作用是将光信号转化为电信号，选取4N25； R3：分压限流，保护电阻，选取10KΩ；
LED6：:振铃指示灯，我们选择蓝色的发光二极管； 74LS04：反相器，我们用来整流；
3.2.2 电路图的设计
根据我们对振铃信号的要求，设计如下振铃检测电路图，如图3.2所示：
3.2 振铃检测电路图
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第3.3节 双音多频解码电路
3.3.1 DTMF双音多频解码MT8870的介绍
MT8870双音多频译码器是由MITEL 公司所开发的一颗常用复频译码IC，它具有DTMF信号分离滤波和译码功能，可以直接与MCS-51系列单片机接口，在本次设计的作品中，我们主要用来接收振铃信号并完成它的译码过程。在它收到的DTMF信号,内部会自动分为高频和低频信号,然后将信号以数字译码器,也是一个过程将工作中的关键价值的信号,并解决关键的价值我们将使用二进制的形式通过Q1、Q2、Q3 Q4销输出外部共享总线的过程中,当数字解码器想出一个键值和输出针到外部,性病别针将从低水平向高水平,然后一段时间后推到一个较低的水平,我们可以使用这个特性来确定的性病销是否有信号输出,如果我们将第一季度生产——第四季度销值直接到单片机,然后解决电话键值。以下是MT8870 芯片引脚说明表，如图3.3所示：
图3.3 MT8870 芯片引脚图
其各引脚的功能如表3.4所示：
表3.4 MT8870各引脚功能表
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