普通电话机设计毕业论文

1、装订线毕业项目报告纸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

2、。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。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

3、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

4、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”。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

5、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 ,

6、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

7、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

8、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

9、,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

10、 ,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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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。没有盗情发生，户主打回电话时，检测到有振铃，设定几次振铃还没人接听时，系统自动提机接通电话，等待户主通过电话机键盘输入命令，通过dtmf把命令传送到主机，解码后完成各种远程控制动作。3 结束语本智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。换接其他传感器，例如火、温度、烟雾探测器，就可作为防火报警系统使用。另外，通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等，可使系统智能化程度更高、功能更强。 2.3 家电智能化系统随着通讯产业的发展，电话机已经走进了千家

16、万户，利用电话机进行远程控制的技术也日益用于生活中，本文设计了一种电话远程控制系统，该系统主要应用于电话 遥控控制的家用电器，用户在户外可通过任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机），根据语音提示，可以对各种电器（如电饭锅、微波炉等电器）进行远程控 制。 1 系统结构 此系统主要包括电话振铃检测电路，电话自动拾机和挂机电话，dtmf信号解码电路，语音提示电路，以及音频放大电路，系统结构框图如图1所示。 当有电话呼入时，电话振铃检测电路检测到有振铃并等待系统默认的振铃次数后，控制器自动拾机。用户在语音提示下依次输入用户的操作密码和操作指令。 dtmf解码电路将接收到的dtmf解码后的数字信号送

17、入at89c51，若密码有误，系统自动挂机，当密码正确时，只需按语音提示依次完成一系列操作， 当操作完成时，单片机根据返回的确认信息实现对相应的家用电器进行控制。 2 系统硬件设计 2.1 振铃检测电路和自动拾机电路 当电话接收到振铃信号时，电话线路上有交流48v的电压信号，电容c1阻断了直流，只让振铃信号（30hz左右）通过br1将该指令信号整流，d1将信号 稳压，c2将整流的信号滤波，抑制干扰。被c2平滑后的直流电压被用于驱动光电耦合器的发光二极管，当振铃信号出现时光电耦合器的集电极电位变低，此信号 的下降沿向cpu申请中断，电路如图2所示。 当处理器检测到事先设定的振铃次数后，cpu的p

18、3.7变为高电位，使q1饱和导通，继电器k1闭合，变压器t1的次级和r17（680）电阻形成电话 线的300ma左右的负载，使得交换机认为电话已经拾机，变压器t1用来把语音信号输出到电话线上，电路如图3所示。 2.2 音频放大电路 利用lm386低压音频功率放大器，lm386是为低压用户设计的功率放大器，内部增益为20倍，在1脚和8脚接电阻和电容时，可使增益增加到200倍，用途广泛，使用方便，外接元件数目较少，本系统的音频放大电路如图4所示。 2.3 dtmf信号解码电路 本系统采用常规的mt8888解码芯片，该芯片具有功能强、功耗低、调整简单、抑制拨号音能力强及运行稳定可靠等特点，与mt88

19、80相比，能与更多型号 的单片机相配，而且外部电路简单，当mt8888检测到有dtmf信号输入，进行解调并锁存到输出寄存器后，irq/cp端输出高电平，cpu检测到该信 号后便可控制mt8888的三态输出锁存器使用端rd和cs有效，并将代表拨号值的4位bcd码q1-q4送往cpu处理，电路如图5所示。 2.4 语音提示电路 当有电话呼入并且电话远程控制器拾机后，操作人员便会在语音提示电路的提示下输入密码，选择通道，设定各种数值，执行开机、挂机等操作，语音电路采用美国 ti公司的语音录放芯片isd4004。内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操 作必须由微控制器控制，操作指令可通过串行通信接口（spi或microwire）送入，芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪 存中，因此能够非常真实，自然地再现语音、音乐、音调及效果声，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为4.0， 5.3，6.4，8.0khz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降，可以在断电情况下保存100年（典型值），反复录音10万次，将需要提示的语 音信息按段录入到芯片后，在cpu的控制下将录入的信息顺序