电话自动接听系统的设计毕业论文

长江大学毕业设计(论文)题目名称电话自动接听系统的设计题目类别毕业设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

目录摘要………………… IAbstract…………错误！未定义书签。第一章 绪论………错误！未定义书签。1.1电话自动接听系统的现状及发展方向……1.2系统设计指标……………第二章系统设计与方案确.………第三章 系统实现…………………3.1振铃模块…………………3.2自动摘机模块……………3.3时序控制模块……………3.4音频功放模块……………3.5语音应答模块……………总结与致谢……….参考文献……………………附录1………………………附录2 ………………………附录3 ………………………附录4 ………………………摘要本设计制作的固定电话自动接听系统为纯硬件电路设计，不需要编写程序控制，采用基本的原件（555定时器、计数器、运算放大器等）组成系统的各个模块，实现振铃检测、自动摘挂机、自动录放音等功能。电路简单，使用方便，而且成本低廉。如果使用PCB设计，那么模块小巧，非常实用。关键词：自动接听音频功放语音芯片AbstractThisisapurehardwaredesignofautomatictelephoneachievingringingdetection,automaticpickhangup,automaticaudiorecorderswhichdon'tneedtowriteprocesstocontrol.Itconsistsofseveralbasiccintegratedcircuitssuchas555timer,calculagraph,operationalamplifierandsoon.Thesystemisnotonlysimple,convenientbutalsocheap.ItwillbesmallandexquisiteifdesignedbyPCB.Keywrods:Automaticanswering,Recorders,Soundchip绪论1.1电话自动接听系统的现状及发展方向21世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。自从1876年，贝尔发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。近十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。随着生活水平的迅速提高，人们对电话机的质与量要求越来越高。老式电话机正逐渐由集成电路或单片机等构成、高性能/价格比的按键式电话所取代。应程控电话交换机的需要，双音频电子电话机成为正在迅速发展的新型电话机。它可以大大缩短拨号时间，提高交换机设备利用率。最初问世的双音频电话机，与普通使用的号盘式电话机相比较，主要区别在于用双音频选号代替断续脉冲选号，它的音频振荡回路用LC构成，通话电路方面没有明显区别。由于半导体集成电路技术及生产制造工艺的发展完善，双音频电话机已经采用了专用集成电路。音频振荡回路比LC回路要优越得多它具有音频准确，电平稳定，是真小的特点，几乎可以做到无需调整。随着生活水平的迅速提高，人们对电话机的质与量要求越来越高。老式的电话机正逐渐由集成电路或单片机所构成的高性能价格比按键式电话机所取代。固定电话单一的通话功能已经不能满足人们日常生活的需要，因此，电话自动接听系统因运而生。固定电话的自动接听系统在越来越多的场合发挥着极大的作用，极大的方便的人们的生活与工作，提高了效率。1.2系统设计目的和具体要求通过该课题掌握该各单元电路的硬件设计方法；掌握常用数字集成电路，通信集成电路、语音集成电路应用的基本方法。具体要求：（1）在规定的响铃次数后实现自动摘机，播放存储的语音信息，自动询问被叫方（2）将主叫方应答直接放大播放，请主叫方稍候并延时等待（3）被叫方可在设置的延时时间内接听，接听后系统立即关闭本系统，进入正常通话（4）如在规定时间内无人接听，则系统自动回复主叫方“无人接听”并自动挂机，等待下次来电第二章系统设计与方案确在本设计中，采用ISD1420P语音芯片。ISD1420P语音芯片是美国ISD公司出品的新型单片优质语音录放电路，较之以往所有的语音电路，具有专利技术队模拟处理存储方式，使录放音质极佳，没有常见的背景噪音，且电路断电后语音内容仍不丢失。电路内部由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放音系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。联合振铃检测、自动摘挂机、时序控制和音频放大等功能模块，实现固定电话的自定接听应答。其系统框图如下：图2.1系统框图第三章 系统实现3.1振铃模块振铃模块的主要功能是产生设定次数的电话振铃声和自动摘机信号。采用集成振铃芯片LS1240将交换机送来的铃流信号（25Hz,90V）转换为音频电压。采用集成运算放大器LF411组成比较电路，将铃流信号的变化转化成输出数字脉冲信号，然后由CMOS型十进制计数器4017计数。当振铃达到设定的次数（本机暂设为3次）时，4017的相应引脚变为高电平。振铃模块电路图如图3.1所示。图3.1振铃模块电路图在外线来电时，LS1240输出的振铃信号使光耦4N26导通工作，其光敏管输出一个低电平，触发LF411输出一个正脉冲，二极管1N4148导通，该脉冲的下降沿触发计数器4017。当第3次振铃触发后，4017的7脚输出高电平，此高电平即为自动摘机信号。3.2自动摘机模块自动摘机摘机模块的主要功能是当3次振铃信号触发后实现自动摘机，同时将主叫方的语音信号耦合到音频功率放大模块进行放大，提示被叫方接听，自动摘机模块电路图如3.2所示。图3.2自动摘机模块自动摘机模块的XL、X2L端接电话线，当自动摘机信号为高时，5551就会导通，从而使5401导通，实现自动摘机，同时可将电话线中的主叫方的音频信号耦合到音频放大模块放大扬声。当收到时序控制模块产生的自动挂机信号即复位信号（此信号为低电平）时，5551不导通，5401也不能导通。电话线中的主叫方音频信号被隔断，不能进行耦合放大，实现自动挂机。3.3时序控制模块时序控制模块的主要功能是产生时钟信号。该系统要自动完成一系列功能，必须严格遵守一定的时序，否则会出现系统功能紊乱的现象。本设计采用555作为时基电路，完成两段语音的触发和自动挂机（即系统复位）功能。时序控制模块的电路图如图3.3所示。图3.3时序控制模块自动摘机信号反相后形成的负脉冲触发第一个555组成的单稳态触发器，3脚输出正脉冲触发第一段语音信号，同时触发第二个和第三个555组成的单稳态触发器；第三个555的3脚输出的正脉冲输出正脉冲触发第二段语音信号，同时触发第四个555组成的单稳态触发器；第四个555的3脚输出的正脉冲使整个系统复位，实现自动挂机的功能。3.4音频功放模块音频功放模块的主要功能是将主叫方的所有语音信号和语音芯片中固化的语音信号进行放大，方便提示被叫方接听，采用LM386作为音频功率放大器，音频功放模块电路图如图3.4所示。图3.4音频功放模块此电路引入两路声源，分别为主叫方声音和存储语音，且放大增益设置为50.为避免两路声源相互干扰，使用1UF的电容进行隔离。有语音信号传输到来时，需经过音频放大器进行50倍放大，再用扬声器播放。为滤除多余的噪音保证优质原声，需用一个100UF的电容进行滤波。3.5语音应答模块语音应答模块的主要功能是系统自动摘机后，根据不同情况输出存储在语音语音芯片中的不同语音信号，从而提示主叫方和被叫方。本模块采用语音芯片ISD1420P，仅由一个麦克风、一个扬声器、少数电阻和电容就可完成语音录放功能。在芯片中固化两段语音，分别是：“您好！这里是……请问您找哪位?”,“很抱歉，……不在，请稍后再拨！”。这两段语音分别由，时序控制模块的第一个555定时器的3脚和第三个555定时器3脚输出的两个正脉冲信号进行触发，触发后的语音信号被耦合到音频功放模块，放大输出供监听应答状况。语音应答模块电路如图3.5所示。图3.5语音应答模块该芯片内置了地址模式和若干操作模式，本设计可采用最少的外围器件选择相应的操作模式来实现录音和放音功能。操作模式由高位地址A7、A6控制。当A7和A6都为1时，其他地址置高就选择相应的模式。根据设计要求选用操作模式A4，即录放连续的多段信息。故需将A4口置高电平，其他各输入端口均置低电平。系统自动摘机后，由时序控制电路产生的脉冲信号连续触发语音芯片，使其输出固化的语音，完成自动提示功能。总结与致谢在完成本次设计过程中,遇到过一些的问题。刚开始不知道怎么把电话线上的语音信号录制到语音芯片中，也不知道怎么把语音芯片中的语音信号上传到电话线上，后来查阅很多相关资料后原来是使用变压器进行耦合的。但是，还是不知道实际操作时是怎样耦合的，再继续尝试摸索后才慢慢清楚了。在本次设计过程中遇到的这些问题问题，让我感觉比较困难，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，原来也是很难的一件事。主要原因是自己没有经常动手设计电路，接触这方面的东西不多，不够熟练。另外资料的查找也是一大难题，为了保证制作硬件电路时能够正常的工作，每个元器件的功能参数都要清清楚楚，在大量的资料文献中能够取其精华去其糟粕，做到精益求精。不论是对我们的学习还是工作，都会起到很大的促进和帮助。同时，通过本次设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；从中认识到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的学习中得以改进、提高；通过使用电子电路设计软件Protel99se,也让我们了解到计算机辅助设计(CAD)的智能化,有利于提高工作效率，虽然在设计中遇见很多的问题，但通过查阅书刊和网上收集资料，逐步解决了遇见的问题，对设计中出现的比较生疏的芯片进行了收集和学习，对掌握新的知识能力有了进一步的提高，节省了电路的设计需要。仔细认真的完成每一个细节，更重要的是要学会把从书本中的理论和实际电路联系起来，做到活学活用，举一反三。通过设计也加深了我对通信领域内的一些前沿知识的了解与认识，体会到了专业的深远，加强了我对本专业的求知欲。在设计的过程和设计说明书的撰写过程中，我的指导老师佘新平老师给予了我热心的帮助和大力的支持，给我提了诸多的宝贵意见，拓宽了我的思路。在此我向老师致以真诚的敬意和衷心的感谢！在我的学习过程中，其他老师和同学也给了我耐心的指导和帮助。我在此对各位老师表示诚挚的谢意！参考文献[1]黄春根，陈小桥，张望先.电子设计教程[M].北京：电子工业出版社，2007.[2]全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编2003.北京：北京理工大学出版社，2005[3]李令奇，胡广成.电话机原理与维修[M].北京：人民邮电出版社，2003.[4]周丽娜.Protel99se电路设计技术（基础.案例篇）[M].北京：中国铁道出版社，2009.[5]郭惠，解书刚.Protel99se常用功能及与应用[M].北京：电子工业出版社，2008[6]振铃芯片LS1240Adatasheet[7]计数器CD4017datasheet[8]定时器555datasheet[9]音频功率放大器LM386datasheet[10]语音芯片1420Pdatasheet附录一：LM386说明：概述(Description):

LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。二、特性(Features):◎静态功耗低,约为4mA,可用于电池供电◎工作电压范围宽,4-12Vor5-18V◎外围元件少◎电压增益可调,20-200◎低失真度典型应用电路附录二：ISD1420说明：ISD1420是美国ISD公司出品的新型单片优质语音录放电路，较之以往所有的语音电路，具有专利技术的模拟处理存储方式，使录放音质极佳，没有常见的的背景噪音，且电路断电后语音内容仍不丢失。电路内部由振荡器、语音存储单元、前置放大器、自动增益控制电路、抗干扰滤波器、输出放大器组成。一个最小的录放系统仅由一个麦克风、一个喇叭、两个按钮、一个电源、少数电阻电容组成。特点◎重现优质原声◎基本上不耗电信息存储◎信息可保存100年,可反复录放10万次◎选址处理多达160段信息◎具有自动节电模式◎维持状态,仅需0.5μA电流电特性◎工作电压:5V◎静态电流:0.5～2μA◎工作电流:15～30mA引出端功能说明名称引脚功能A0-A51-6地址A6、A79、10地址（MSB）SP+/-14、15扬声器输出+、-ANAOUT21模拟输出ANAIN20模拟输入MIC17麦克风输入PLAYE24放音，边沿触发PLAYL23放音，电平触发REC27录音RECLED26发光二极管接口地址模式A0-A7地址输入有双重功能,根据地址中的A6,A7的电平状态决定功能。如果A6,A7有一个是低电平,A0～A7输入全解释为地址位,作为起始地址用。根据PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信号,地址输入被锁定。录音及放音功能均从设定的起始地址开始，录音结束由停止键操作决定，芯片内部自动在该段的结束位置插入结束标志（EOM）；而放音时芯片遇到EOM标志即自动停止放音。操作模式如果A6,A7同为高电平时,它们即为模式位。地址位仅作为输入端,在操作过程中不能输出内部地址信息。使用操作模式有两点要注意:1、所有初始操作都是从0地址开始,0地址是ISD1420存储空间的起始端,以后的操作可根据模式的不同,而从不同的地址开始工作。当电路中录放音转换或进入省电状态时，地址计数器复位为0。2、当PLAYL、PLAYE或REC变为低电平,同时A6,A7为高电平时,执行对应操作模式。这种操作模式一直执行到下一个低电平控制输入信号出现为止,这一刻现行的地址/模式信号被取样并执行。操作模式可以与微控制器一起使用,也可用硬件连线得到所需系统操作。●A0信息检索(PLAYE或PLAYLonly)不知道每个信息的实际地址,A0可使操作者快速检索每条信息,A0每输入一个低脉冲,可使得内部地址计数器跳到下一个信息。这种模式仅用于放音,通常与A4操作同时应用。●A1删除EOM标志(REConly)可使录入的分段信息成为连续的信息,用A1可删除掉每段中间信息后的EOM标志,仅在所有信息后留一个EOM标志。当这个操作模式完成时,录入的所有信息就作为一个连续的信息放出。●A2未用。●A3循环重放信息(PLAYE或PLAYLonly)可使存于存储空间始端的信息自动地连续重放。一条信息可以完全占满存储空间,那么循环就可以从头至尾进行工作,并由始至终反复重放。●A4连续寻址：在正常操作中,当一个信息放出,可防止地址计数器复位,使得信息连续不断地放出。●A5未用。附录三：555定时器：NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能：NE555内部结构图：555定时器的内部由分压器、电压比较器C1和C2、简单SR锁存器、放电三极管T及缓冲器G组成。三个5K的电阻串联成分压器，为比较器提供参考电压。当控制端5悬空时（可对地接上0.01UF左右的滤波电容），比较器C1和C2的基准电压分别为VCC和VCC。当VI1>VCC，VI2>VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，简单SR锁存器Q端置0，放电三极管T导通，输出端VO为低电平。当VI1<VCC，VI2<VCC时,比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，简单SR锁存器Q端置1，放电三极管T截止，输出端vo为高电平。当VI1<VCC，VI2>VCC时,简单SR锁存器R=1，S=1，锁存器状态不变，电路保持原状态不变。NE555定时器应用十分广泛，可装如下几种电路：1.单稳类作用：定延时，消抖动，分（倍）频，脉冲输出，速率检测等。2.双稳类作用：比较器，锁存器，反相器，方波输出及整形等。3.无稳类作用：方波输出，电源变换，音响报警，玩具，电控测量，定时等。单稳工作方式，它可分为3种，见图示。第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。图1第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。图2第3种（图3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。图3NE555定时器输出电压VO的脉冲宽：TW=RCLn3=1.1RC,通常R的取值在几百欧至几兆欧之间，电容取值为几百皮法到几百微法。电路产生的脉冲宽度可从几个微秒到数分钟，精度可达0.1%。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发HYPERLINK"/