152.智能电话远程控制系统毕业设计正文

1目录1、前言2、系统方案论证21、系统介绍22、方案论证23方案可行性分析231单片机的选择232语音芯片的选择233时钟芯片的选择234显示部分电路的选择3系统总体结构设计31系统硬件总体设计32系统软件总体设计321各程序实现方法。322软件程序模块介绍4主要器件的选择及特点41日历时钟芯片DS12887411DS12887的功能特点412DS12887的原理及管脚说明413DS12887的内部功能414DS12887状态控制寄存器415接口软件42ISD2560单片语音录放电路421DIP封装图及各引线端功能422操作模式423分段录放音424应用线路5单元电路的设计251实时时钟DS12887部分电路52显示部分电路53语音提示电路设计54DTMF音频解码电路设计55振铃检测及模拟摘机电路设计56键盘接口部分设计57掉电保护的电路设计6系统软件的设计61系统软件设计说明62系统软件总体框图7结论致谢参考文献英文摘要LONGRANGECONTROLSYSTEMOFTHESMARTPHONE附录一智能电话远程控制系统使用说明书附录二系统源程序31前言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，ALEXANDERGRAHAMBELL（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。进十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。1997年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，1999年7月固定电话用户总数突破1亿户。现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高。并且得到了相当的普及，手机的流行更为人们提供了更大的便利。遥控技术是通过一定的手段对被控物体实施一定距离的控制，常用的方式有无线电遥控、有线遥控、红外线和超声波遥控等。无线电遥控既是利用无线电信号对被控物体实施远距离控制。无线电遥控不可避免的须占用一定的无线电频率资源，造成电磁污染；常规的有线遥控需进行专门的布线，增加了投入；而红外线、超声波遥控则受距离所限。现有的遥控方式中，还有载波通信控制手段和基于无线寻呼的遥控方式。载波方式即通过电力线传递信息，该方式只能局限于同一变电所、同一变压器所辖范围内。因此也存在距离问题，应用范围有限。基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源，不需占用额外的频谱。而且，随着寻呼网的全国联网，其遥控的距离基本不受限制。但该方式的受控方动作滞后于控制方的操作，不具备实时性，而且不具备很高的可靠性。电话遥控作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。电话属双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。电话遥控这一课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出电话遥控方式的双工通信特点。本作品正是针对这一点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈，从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。而且本作品的调试都是在线调试，已经在宿舍连接电话经过真正的交换机实验并且成功。本作品的各种电器接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。作品为突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达到非常高性价比。故未对电话装置的其他功能进行进一步的扩展，而且所有使用的集成电路和其它元器件都尽量选择廉4价的。在该作品的基础上进行了功能扩展是很方便的。譬如使用语音芯片作为信号音反馈，提高本作品的实用性。加上留言电路，主人不在家时客人留言。利用遥控方式可使主人很方便地在异地提取留言信息；在各路终端上接上传感器即可实现对环境声响的监听；接上自动拨码电路可定时将预定信息转至主人传呼机或特定电话，从而达到定时提醒主人的目的。本作品还可以应用于工厂企业的自动化控制等领域。很多人上由于班地点远离住宅,而人们又希望能够随时对家用电器进行控制。现在电话已迅速普及,很多单位和家庭都装有电话。笔者根据这种情况设计并制作出的多路电话遥控器,可使人们随时随地地用电话对多种家用电器进行开关控制。由于电话线路各地联网,遥控距离可跨省市。本系统采取单片机控制,利用语音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈,从而使操作者能够及时了解受控方信息,使产品达到交互式与智能化。通过它，您就可以用任何双音频电话或手机实现对家中任何电器及照明设备的远程控制（须配合智能照明及电源控制系统使用），实现8路的电器电源控制。对家中的灯光、家用电器，如空调、电饭煲等进行控制。和其它智能家居产品可配合使用，扩展出许多功能，实现对家用电器的远程控制。如回家前在路上先打个电话把空调和热水器打开,回到家就可以享用了，因此具有很高的实用价值。2系统方案论证21系统介绍本方案主要以实现远程控制家中电器开关，显示时间为目的。通过现有公用电话网与给家中控制系统通信，以实现远程控制的功能。也就是一种基于电话网的单片机远程控制系统的方案。（其中，电话线既用于控制数据的传输，又作通话使用）。本系统主要由电话控制器、LED显示、驱动电路等组成。其主要工作流程为电话控制器进行拨号识别确认本系统的用户密码后开启控制系统，用户的每一项操作步骤都在控制器的语音提示下进行，具体操作过程如下所述当电话线路有振铃信号时，电话控制器记录振铃次数，在系统默认的振铃次数内，电话无人接听，则控制器自动摘机，进入家用电器控制状态。用户在语音提示下，输入密码被确认后，用户可以按照语音提示进行遥控操作。操作人输入密码，若三次密码错误,系统自动挂断电话。进入正常遥控状态后，用户输入某一功能操作码，主控器即可将控制指令送到控制线路上，有效地远程控制家用电器。统基本功能（1）智能电话远程控制电话远程控制采用DTMF（DUALTONEMULTIFREQUENCY）信号传输控制信号，利用电5话网的方便和长距离通信可有效地控制远程8路电器开关，并有语音操作提示，可使远程操作者及时了解家中电器状态，并进行有效的控制。（2）控制系统具有密码校验功能，若三次之内输入的的密码不正确，就不能对家中电器进行控制，可有效地保护控制系统不会被别人误操作。（3）显示时间、日历系统包含一片DS12887实时时钟芯片，可精确显示时间日历。断电时仍可继续走时10年。且具有高计时精度（误差小于1分/月）。（4）断电数据保护、软件看门狗家用电器开关状态随时保存于非易失性RAM中，断电时数据不丢失，并具有看门狗自动复位功能，具有很高的可靠性实用性。22方案论证对远程家电的控制，可有多种实现方法，分别举例如下（1）通过专用线路控制用专用线路可保证控制信号稳定，不易受干扰，且信息量大，保密性好；但必须铺设专用通信线路，费用相当昂贵，无法实现更远程控制，且不能变换控制地点，对本系统没有太大实用价值。（2）利用无线电电波控制用调频无线电波控制可实现较远距离控制，且通信信息量大，地点可随意变换。操作较为方便。但设备昂贵，必须有专用调制解调设备，且极易受干扰，无法实现超远距离控制。控制方必须有配套控制器，成本较高，并占用无线电频率资源。不宜采用。（3）利用电力载波控制电力载波是一种较为成熟的通讯方式，目前低压传输线的数据传输能力已达几十/。由于这种通道具有某些不可比拟的特性如实时性强、机械强度高、投资少等,其发展已越来越引人注目。但其也需要专用电力载波调制解调电路，必须有专用控制设备。且一但控制对象不在同一个电网内就无法实现有效控制，更无法实现远距离控制。而且电力线的线路阻抗和频率特性几乎每时每刻都在变化,所以通过电力线传输信息的可靠性也成为其最大的难点。（4）利用互联网控制使用MODEN调制解调器与计算机的结合，利用当今流行的INTERNET网通信，可以实现控制信息的超远传递，而且控制信息可以非常复杂和丰富，信息量可以很大。但必须在控制方和被控制方各设置一台计算机及MODEN，费用很高、不方便携带控制6设备、无法实现随地控制。（5）利用公用电话网进行远程控制利用现有公用电话网进行远程控制，无须改造，不增加任何成本，即可实现用固定电话或移动电话对各种家用电器设备的远程控制。如果被控制方的操作较为简单，可直接使用电话机上的双音多频（DTMF）信号（、及十个数字键，共十二个键，一般作电话拨号用）或其组合，就足够对远程被控制方进行有效的控制。使用电话机作控制器不但费用低廉，无须增加额外控制设备，而且方便可靠，不管使用者在任何地方，只要在手边有一部电话机，就可以实现对被控制方的有效控制。所以，利用现有公用电话网进行远程控制是多种可行设计方案中最为合理可行的。为本设计的首选方案。23方案可行性分析利用现有公用电话网实现家电远程控制，无须改造线路，不增加任何成本，且方便实用，而且不增加额外的控制设备，具有相当的可行价值。主要元器件的选择如下231单片机的选择在单片机选用上，由于在大学课程中涉及到了单片机原理的学习，在经过参考书籍及导师的指导后，按照设计要求最终选ATMEL公司生产的AT89C51。关于该芯片的引脚功能及其工作原理在各种资料中已有详细的介绍，在此不再赘述。使用89C51完全可以满足本系统的设计要求，且89C51已相当普及，价格便宜编程简便可靠性高。运用于本系统是完全可行的。232语音芯片的选择电话远程控制系统利用语音提示电路以实现用户和系统的交流。本系统选用美国ISD公司的ISD2590单片语音录放集成电路作为语音提示电路的核心部分。ISD2590采用E2PROM存储器,信息可永久保存,它还采用了DA直接模拟量存储技术,因而能较好地保留语音信息中的有效成分,提高录放音的清晰度。ISD2590可以存储长达90S的语音,能够实现1600段语音分段,如采用其快速寻址模式放音，仅须4根I/O口线即可实现对ISD2590任意语段播放的控制；ISD2590的外围电路也非常简单,只需少许阻容元件即可,并且它易与单片机接口,方便实现，运用于本系统是完全可行的。233时钟芯片的选择7为系统增加一块时钟芯片即可很方便地实现时间日历显示，增加系统的功能，实现多功能控制系统。本系统采用美国达拉斯公司的DS12887时钟芯片作为系统时钟，DS12887内置锂电池，断电情况下可运行十年以上不丢失数据，并且还有114字节非易失性用户RAM，可保存重要数据，防止断电或电压不稳定时数据丢失。DS12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，且其价格便宜，非常适合本系统采用。234显示部分电路的选择显示驱动电路采用74LS247硬件译码，配合74LS138作数码管片选信号，8位数码管动态扫描显示，其硬件电路简单，占用I/O口线少；且其软件编程相当简便可靠性高易于扩展。实践证明这种显示方案最为简便实用，效果很好，完全适合本系统的显示需要。在硬件系统的设计上还涉及到了MT8870DTMF解码器，74LS14施密特反向器，74LS04反向驱动器，4N35光耦等等，这些器件的选用都是在多方求证书籍及技术资料的基础上所作的选择，是在实用经济,尽量简化电路结构及连线简单的原则基础上选用的，并经过实践证明是完全可行的。所以在整个电路设计中，各个元器件及芯片的的选择都是合理的，整个设计方案是可行的。3系统总体结构设计系统总体结构设计系统总体结构设计系统总体结构设计31系统硬件总体设计系统硬件总体介绍如图1所示，系统硬件上主要由89C51CPUDS12887实时时钟ISD2590语音提示电路振铃检测及模拟摘机电路MT8870DTMF解码电路8位数码管动态显示电路8路反相驱动电路及硬件抗干扰电路组成。常态时由DS12887每秒定时中断一次向89C51提供时间更新信号。CPU通过8位数码管动态显示电路将时间显示出来，并始终查询有无振玲信号。一旦有电话打入，振铃检测电路即将此振铃信号整形放大后输入给CPU计数，若振铃次数超过5次而仍无人摘机，CPU立即发出摘机信号，模拟摘机后电话线路内阻降为3K，此时电信局即认为被叫方已接电话，开始接通电话线路并开始计费，此时远程操作者即可按语音提示通过电话键盘控制家中电器开关。远程控制者可通过电话的12个按键传送12种DTMF控制信号，该DTMF信号经8DTMF预处理电路隔直、滤波放大后送入MT8870DTMF解码芯片解码，解码出的4位BCD码经89C51的P0口读入内部RAM单元，CPU即可识别出远程控制者的按键操作命令。ISD2590可给出操作提示，提示远程操作者按顺序输入密码，输入要开关的电器数值并按键开或关。电器开关状态由CPU的P2口控制，操作完成时CPU立即将P2口状态读入内部RAM中并保存于DS12887中已防止断电时数据丢失。图1系统硬件总体框图为了尽量节省I/O口线，不增加多余硬件开销，本系统采用电话机键盘作为系统键盘，增加软件解码后即可当普通键盘使用，本系统采用电话键盘上的数字键作为系统时间日期调整按键。本系统的每一个接口电路（振铃检测、模拟摘挂机、语音反馈、双音频解码时间日期显示等）都已经经过实际的交换机在线实验，具有很强的实用性。本系统使用最简ISD2590语音提示电路MT8870DTMF解码89C51DS12877实时时钟138247动态扫描电路8路反相驱动电路8路电器8位数码管振铃检测模拟摘机DTMF预处理9单的电路、最便宜的电路芯片实现了完善的功能。本系统还有许多可以添加的功能，具有很广阔的市场前景。32系统软件总体设计321各程序实现方法。整个系统的软件用模块化结构的设计思想，它主要由主程序和若干功能子程序及内部中断处理程序构成，结构简单、实用性强。主程序主要完成系统初始化、键盘扫描、读键值、键处理和各个菜单功能的控制处理；外部中断有2个一个为外部INT1时间更新中断，用于进行更新时间显示内容；另一个为外部INT0中断，用于ISD2560OEM信号检测，以判别何时一段语音说完。子程序包括显示子程序、键盘子程序、DTMF解码子程序、振铃次数比较子程序、说话子程序5个功能模块；还有一些其他的子程序模块，比如掉电保护子程序、软件延时抗干扰子程序、时间调整子程序、显示延时子程序、数值转换子程序等。本系统采用美国ISD公司生产的ISD2560语音芯片作为语音语音提示，现起来也非常方便。预先用ISD2560的按键模式录入系统所需要用到的18段语音，播放语音时采用ISD2560快速寻址模式播放语音，找到相应的语音开始段播放。并开外部中断INT0以检测语音段放完时的OEM信号。322软件程序模块介绍系统软件主要由以下不同功能程序模块组成1主程序2系统初始化子程序3键盘扫描子程序4键盘软件译码子程序5小时时间调整子程序6分钟时间调整子程序7秒时间调整子程序8年日历调整子程序9月日历调整子程序10日日历调整子程序11振铃次数比较子程序1012软件抗干扰子程序13每秒更新时间子程序14显示键盘输入数值子程序15显示系统时间子程序16显示系统日历子程序17显示时间延时子程序18显示数值转换子程序19DTMF信号解码子程序20密码比较子程序21错误次数比较子程序22各路电器服务子程序23说话子程序24振铃次数计数子程序25断电保护子程序26INT0中断计时服务程序27INT1中断服务程序28原始密码表4主要器件的选择及特点主要器件的选择及特点主要器件的选择及特点主要器件的选择及特点41日历时钟芯片DS12887DS12887是内置锂电池的日历时钟芯片，并有128字节带掉电保护的RAM，使用十分方便。11图2DS12887的管脚图DS12887的管脚图如图2所示。具体管脚定义如下AD0AD7地址/数据MOT总线类型选择，与89C51连接时接地。CS片选AS地址选通，与89C51连接时接ALE。R/W读/写控制，与89C51连接时接WD。DS数据选通，与89C51连接时接RD。RESET复位，接5V。IRQ中断请求输出表1DS12887寄存器0AH地址功能十进制二进制BCD码00HSECONDS059003B005901HSECONDSALARM059003B005902HMINUTES059003B005903HMINUTESALARM059003B005904HHOURS12HRMODE112010CAM,818CPM0112AM,8192PMHOURS12HRMODE023001700231205HHOURSALARM12HR112010CAM,818CPM0112AM,8192PMHOURSALARM12HR0230017002306HDAYOFTHEWEEK170107010707HDATAOFTHEMONTH131011F013108HMONTH112010C0112表2DS12887UIP标志BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0UIPDV2DV1DV0RS3RS2RS1RS0DV2DV0为010时晶振工作，其他组合停止。RS3RS0频率选择。表3DS12887寄存器0BHBIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SETPIEAIEUIESQWEDM24/12DSESET为1时禁止更新。为0时正常。PIE为1时周期中断允许AIE为1时警报中断允许UIE为1时更新结束中断允许SQWE为1时方波输出允许DM为0时时间为BCD码，为1时为二进制。24/12为1时是24小时进制。为0时是12小时进制DSE置0表4DS12887寄存器0CHBIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0IRQFPFAFUF000013IRQF中断申请标志PF周期中断标志AF警报中断标志UF更新结束中断标志表5DS12887寄存器0CHBIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0VR70000000VRT为0时表示内部锂电池耗尽。DS12887为DALLAS公司生产的实时时钟芯片，除具有实时钟功能外，它还具有114字节的通用RAM。内藏锂电池，并与广泛应用的DS1287、MC146818B脚对脚兼容。本文从应用角度出发，概述了其功能特点、外部特性、内部结构及与微机芯片的接口应用。411DS12887的功能特点DS12887是美国达拉斯半导体公司最新推出的时钟芯片，采用CMOS技术制成，把时钟芯片所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部，同时它与目前IBMAT计算机常用的时钟芯片MC146818B和DS1287管脚兼容，可直接替换。采用DS12887芯片设计的时钟电路勿需任何外围电路并具有良好的微机接口。DS12887芯片具有微损耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。其主要功能如下1内含一个锂电池，断电情况运行十年以上不丢失数据。2计秒、分、时、天、星期、日、月、年，并有闰年补偿功能。3二进制数码或BCD码表示时间、日历和定闹。412小时或24小时制，12小时时钟模式带有PWM和AM指导，有夏令时功能。5MOTOROLA5和INATAEL总线时序选择。6有128个RAM单元与软件音响器，其中14个作为字节时钟和控制寄存器，114字节为通用RAM，所有ARAM单元数据都具有掉电保护功能。147可编程方波信号输出。8中断信号输出IRQ和总线兼容，定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断可分别由软件屏蔽，也可分别进行测试。412DS12887的原理及管脚说明DS12887内部原理电路由振荡电路、分频电路、周期中断/方波选择电路、14字节时钟和控制单元、114字节用户非易失RAM、十进制/二进制计加器、总线接口电路、电源开关写保护单元和内部锂电池等部分组成。图2显示了DS12887管脚排列图。下面分别说明管脚功能GND，VCC直流电源5V电压。当5V电压在正常范围内时，数据可读写；当VCC低于425V，读写被禁止，计时功能仍继续；当VCC下降到3V以下时，RAM和计时器被切换到内部锂电池。MOT模式选择MOT管脚接到VCC时，选择MOTOROLA时序，当接到GFND时，选择INTEL时序。SQW方波信号同SQW管脚能从实时时钟内部15级分频器的13个抽头中选择一个作为输出信号，其输出频率可通过对寄存器A编程改变。AD0AD7双向地址/数据复用线总线接口，可与MOTOROLA微机系列和INTEL微机系列接口。AS地址选通输入用于实现信号分离，在AD/ALE的下降沿把地址锁入DS12887。DS数据选通或读输入DS/RD客脚有两种操作模式，取决于MOT管脚的电平，当使用MOTOROLA时序时，DS是一正脉冲，出现在总线周期的后段，称为数据选通；在读周期，DS指示DS12887驱动双向总的时刻，在写周期，DS的后沿使DS12887锁存写数据。选择INTEL时序时，DS称作RD，RD与典型存贮器的允许信号OE的定义相同。R/W读/写输入R/W管脚也有两种操作模式。选MOTOROLA时序时，R/W是一电平信号，指示当前周期是读或写周期，DSO为高电平时，R/W高电平指示读周期，R/W低电平指示写周期；选INTEL时序，R/W信号是一低电平信号，称为WR。在此模式下，R/W管脚与通用RAM的写允许信号WE的含义相同。CS片选输入在访问DS12887的总线周期内，片选信号必须保持为低。IRQ中断申请输入低电平有效，可作微处理的中断输入。没有中断条件满足时，IRQ处于高阻态。IRQ线是漏极开路输入，要求外接上接电阻。15RESET复位输出当该脚保持低电平时间大于200MS，保证DS12887有效复位。413DS12887的内部功能（1）地址分配DS12887的地下分配是由114字节的用户RAM，10字节的存放实时时钟时间。日历和定闹RAM及用于控制和状态的4字节特殊寄存器组成，几乎所有的128个字节可直接读写。（2）时间、日历和定闹单元时间和日历信息通过读相应的内存字节来获取，时间、日历和定闹通过写相应的内存字节设置或初始化，其字节内容可以是十进制或BCD形式。时间可选择12小时制或24小时制，当选择12小时制时，小时字节搞位为逻辑“1”代表PM。时间、日历和定闹字节是双缓冲的，总是可访问的。每秒钟这10个字节走时1秒，检查一次定闹条件，如在更新时，读时间和日历可能引起错误。三个字节的定闹字节有两种使用方法。第一种，当定闹时间写入相应时、分、秒定闹单元，在定允许闹位置高的条件下，定闹中断每天准时起动一次。第二种，在三个定闹字节中插入一个或多个不关心码。不关心码是任意从C到FF的16进制数。当小时字节的不关心码位置位时，定闹为小时发生一次由于相线小时和分钟定闹字节置不关心位时，每分钟定闹一次；当三个字节都置不关心位时，每秒中断一次。（3）非易失RAM在DS12887中，114字节通用非易失RAM不专用于任何特殊功能，它们可被处理器程序用作非易失内存，。在更新周期也可访问。（4）中断RTC实时时钟加RAM向处理器提供三个独立的、自动的中断源。定闹中断的发生率可编程，从每秒一次到每天一次，周期性中断的发生率可从500MS到122S选择。更新结束中断用于向程序指示一个更新周期完成。中断控制和状态位在寄存器B和C中，本文的其它部分将详细描述每个中断发生条件。（5）晶振控制位DS12887出厂时，其内部晶振被关掉，以防止锂电池在芯片装入系统前被消耗。寄存器A的BIT4BIT6为010时打开晶振，分频链复位，BIT4BIT6的其它组合都是使晶振关闭。（6）方波输出选择1615级分步抽着中的13个可用于15选1选择器，选择分频器抽头的目的是在SQW管脚产生一个方波信号，其频率由寄存器A的RS0RS3位设置。SQW频率选择与周期中断发生器共离15选1选择器，一旦频率选择好，通过用程序控制方波输出允许位SWQE来控制SQW管脚输出的开关。（7）周期中断选择周期中断可在IRQ脚产生500MS一次到每122S一次的中断，中断频率同样由寄存A确定，它的控制位为寄存器B中的PIE位。（8）更新周期DS12887每秒执行一次更新周期还比较每一定闹字节与相应的时间字节，如果匹配枵三个字节都是不关心码，则产生一次定闹中断。414DS12887状态控制寄存器DS12887有4个控制寄存器，它们在任何时间都可访问，即使更新周期也不例外。寄存器AUIP更新周期正在进行位。当UIP为1，更新转换将很快发生，当UIP为0，更新转换至少在244S内不会发生。DV0，DV1，DV2用于开关晶振和复位分频链。这些位的010唯一组合将打开晶振并允许RTC计时。RS3，RS2，RS1，RS0频率选择位，从15级频率器13个抽头中选一个，或禁止分频器输入，选择好的抽头用于产生方波SQW管脚输出和周期中断，用户可以（1）用PIE位允许中断（2）用SQWE位允许SQAW输出；（3）二者同时允许并用相同的频率；（4）都不允许寄存器BSETSET为0，时间更新正常进行，每秒计数走时一次，当SET位写入1，时间更新被禁止，程序可初始化时间和日历字节。PIE周期中断劲旅位，PIE为1，则允许以选定的频率拉低IRQ管脚，PIE为0，则禁止中断。AIE定闹中断允许位，PIE为1，允许中断，否则禁止中断。SQWE方波允许位，置1选定频率方波从SQW脚输出；为0时，SQW脚为低。DM数据模式位，DM为1青蛙为十进制数据，而0表明是BCD码的数据。1724/12小时格式位，1表明24小时械，而0表明12小时械。DSEP夏令时允许位，当DSE置1时允许两个特殊的更新，在四月份的第一时期日、时间从15959AM时改变为10000AM，当DSE为0，这种特殊修正不发生。寄存器CIRQF中断申请标志位。当下列表达式中一个或多个为真时，置1。PFPIE1；AFAIE1；UFUIE1；即IRQFPFPIEAFAIEUFUIE只要IRQF为1，IRQ管脚输出低，程序读寄存器C以后或RESET管脚为低后，所有标志位清零。AF定闹中断标志位，只读，AF为1表明现在时间与定闹时间匹配。VF更新周期结束标志位。VF为1表明更新周期结束。BIAT0BIT3未用状态位，读出总为0，不能写入。寄存器DVRT内部锂电池状态位，平时应总读出1，如出现0，表明内部锂电池耗尽。BIT0BIT6未用状态位，读出总为0，不能写入。DS12887时钟芯片和80C31单微机的接口电路如图4所示。模式选择脚MOT拉地，选择不NTEL时序，选择DS12887时钟芯片的地址总线及AS端口和80C31单片微机的P0及ALE端直接相联；而DS、R/W读写控制线与单片机的RD、WAR控制线相连；DS12887的高位地址由80C31半日片机的P27端口来片选，则DS12887的高8位地址定为7FH，而其低8侠地址则由芯片内部各单元的地址来决定00H3FH；DS12887的中断输出端IRQ和80C的外部INT0端相联，给单片机提供中断信号；DS12887的SQW端口可编程产生方波输出信号。415接口软件下面为DS12887时钟芯片和89C51单片机的接口软件，假定采用每天24小时制的非夏令时，时间数据格式为BCD码，初始化时间为1996年1月1日9时00分00秒，1K方波输出。时钟芯片每一秒种向单片机申请中断一次，一方面让单片机修改一次时钟显示，另一方面也给单片微机系统提供时间基准。DS12887时钟芯片的初始化写入程序MOVDPTR，7F0AH；寄存器A地址18MOVA，70H；DV2DV0111，分频复位MOVXDPTR，AAINCDPTR；到寄存器B地址MOVA，8AH停止更新，允许更新中断，选BCD码，24小时制MOVXDPRT，AMOVQPL，00H，；秒单元地址CLRA00秒MOVXDPTR，AMOVDPL，02H；分单元地址CLRA00分MOVXDPTR，AMOVDPL，04H；时单元地址MOVA，09H；9时MOVXDPTR，AMOVDPL07H；日单元地址MOVA，01H1日MOVXDPTR，AINCDPTR到月单元地址MOVA，01H；1月MOVXDPTR，AICDPTR到年单元地址MOVA，96H；1996年MOVXDPTR，AINCDPTR；到寄存器A地址MOVA，26H；DV2DV0010RS3RS00110MOVXDPTR，A选周期中断率为9765625S，允许方波输出，频率1KHZINCDPTR到寄存器BMOVA，1AH；每秒更新一次，允许方波输出，24小时制MOVXDPTR，A；时钟开始运行2读取DS12887时钟日历数据程序DS12887的日历时钟通常有中断和查询两种方法读出。但在读数据时，首先要判断数据是否更新结束，只有在数据更新结束时数据读出才有效。19采用查询法读取数据查询寄存器A的UIP位，当UIP0时，数据更新结束，可以读出。以下是采用查询方法，从秒至年单元的数据读出后存入80C31内部RAM的3035H单元中，该部分程序如下MOVDPTR，7F0AH；寄存器A地址MOVXA，DPTRWAITJBACC，7，WAIT；UIP1则等待更新完毕MOVDPL，00H；秒地址MOVR0，30H；取目标首地址MOVXA，DPTR；取秒数据MOVR0，A；送入80C31的内部RAM缓冲区ICDPTR；移指针ICR0采用中断法读取数当DS12887发出中断请示，单片微机可以响应中断而读取日历数据。对于更新结束中断，中断时更新结束，数据有效，可以直接读取日历数据；对于闹钟中断和周期中断也需查询寄存器A的UIP位，当UIP0时，数据更新结束，再读出。42ISD2560单片语音录放电路美国ISD公司的2560芯片，按录放时间60秒、75秒、90秒和120秒分成ISD2560、2575、2590和25120四个品种。ISD2560系列具有抗断电、音质好，使用方便等优点。它的最大特点在于片内E2PROM容量为480K1400系列为128K，所以录放时间长；有10个地址输入端，寻址能力可达1024位；最多能分600段；设有OVF（溢出）端，便于多个器件级联。它有如下特点方便的手动按键控制方式，同时具有串行和并行控制模式。录、放音清晰响亮、断电语音不丢失，录放音时间32120秒。10段语音直接单键控制（可扩至15段），串行可分数百段。触发方式不同可选择单段或循环放音功能。板上自带精密稳压和电源保护。电源电压612V，静态电流15MA，工作电流150MA。具有高保真和较大功率输出两组喇叭接口，外接喇叭816欧姆。经“ISD1425编程拷贝机”做精密高保真编程录音的ISD2560芯片可直接插到板上放音使用。421DIP封装图及各引线端功能20VCCDP/RXCLKEOMPDCEOVFANAOUTANAINAGCMICREFMICVCCASP1234567891011121314A0/M0A1/M1A2/M2A3/M3A4/M4A5/M5A6/M6A7A8A9VSSDVSSASP2827262524232221201918171615ISDAUXIN2500图2ISD2500系列封装表6ISD2500引脚引线端名称功能17A0/M0A6/M6地址810A7A9地址11AUXIN辅助输入12,13VSSD、VSSA数字和模拟地14,15SP、SP扬声器输出16,28VCCA、VCCD模拟、数字信号电源正极17,18MIC、MICREF麦克风输入和输入参考端19AGC自动增益控制20,21ANAIN、OUT模拟信号输入和输出22OVF溢出2123CE片选低电平允许芯片工作24PD芯片低功耗状态控制25EOM录放音结束信号输出26XCLK外部时钟27P/R录/放控制选择422操作模式ISD2560内置了多个操作模式，需要通过设置电路图来正确选择才能选用不用的模式。当最高位地址MSBA8、A9都为高电平时，地址端就作为操作模式选择端，并且操作模式直到电平改为低电平为止才会改变（高电平有效、低电平无效）。使用操作模式时需要注意两点1、所有操作模式下的操作都是从0地址开始，以后的操作根据模式的不同，而从相应的地址开始工作。当电路中录音转放音或进入省电状态时，地址计数器为0。正在录音或者放音状态时，地址计数器会不断改变。表7ISD2560操作模式模式控制功能典型应用A0/M0信息检索快速检索信息A1/M1删除EOM标志在全部语音录放结束时，给出EOM标志A2/M2未用当工作模式操作时，此端应接低电平A3/M3循环放音从0地址开始连续重复放音A4/M4连续寻址可录放连续的多段信息A5/M5CE电平触发允许信号中止A6/M6按钮控制简化器件接口222、操作模式位不加锁定，可以在MSB（A8、A9）地址位为高电平时，CE电平变低的任何时间执行操作模式操作。如果下一片选周期MSB（A8、A9）地址位中有一个或两个变为低电平，则执行信息地址。423分段录放音ISD2560内置了放音模式，但需要通过控制不同引脚的高低电平组合选择不同模式，最多可分为600段，只要在分段录/放音操作前不少于300纳秒，给地址A0A9赋值，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。置录/放开关插针为录音（REC）位置。压住AN键即开始录音，LED灯点亮，对话筒说话，松键时录音结束，LED灯灭。再压住AN即录第二段，如此录音、分段，直到芯片录满溢出停止。全部录音完毕时，按动STOP键一下（LED灯随之亮起），将录/放开关插针置于放音（PLAY）位置。如录音中发现不满意，按STOP键即可从头重录。2560地址空间是这样分配的地址0599作为分段用见表8，地址600767未使用，地址7681023为工作模式选择。具体地址空间分配如表8所示。表8ISD2560地址空间分配十进制二进制信息时间秒A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0256025752590000000000000005000001100105062575010000011001001001250150025000111110102503125375030001001011003003750450023400011001000040050006000500011111010050062507500599100101011159974878985424应用线路典型应用电路片选节电录/放图3ISD2500典型应用电路图按键模式应用24图4ISD2500按键模式应用电路图5单元电路的设计单元电路的设计单元电路的设计单元电路的设计51实时时钟DS12887部分电路DS12887本身自带地址锁存功能，与各种微处理器接口相当方便。图5DS12887电路原理图如图5所示89C51为INTEL系列总线，所以MOT脚接地，AS，DS，RW分别与89C51ALE，RD，WR管脚相连。为尽量节省I/O口线，对DS12887的读写全部不采用MOVXA,DPTR指令，而采用P35作为片选信号，对DS12887的读写全部采用MOVXA,R0来完成。这样可充分利用CPU的P2口，避免对读写时影响电器状态。DS12887数据地址总线接89C51的P0口，P35为DS12887片选，故DS12887的时钟操作方法如下CLRP35；P35为DS12887片选MOVR0,0AH；DS12887初始化MOVA,70HMOVXR0,A；依次写DS12887各位寄存器INCR025MOVA,8AHMOVXR0,AMOVR0,30HMOVXA,R0MOVP2,AMOVR0,09HINCR0MOVA,26HMOVXR0,AINCR0MOVA,1AH；启动DS12887MOVXR0,A89C51开中断INT1作为DS12887计时中断服务，DS12887每秒更新一次其内部寄存器，并向CPU请求中断。CPU响应中断并将时分秒分别读入51内部50H52H54H单元。中断服务源程序如下INT1CLREA；每秒中断计时服务读入新时间PUSHACCPUSHPSWCLRP35MOVR0,00H；读秒钟单元MOVXA,R0MOV50H,AMOVR0,02H；读分钟单元MOVXA,R0MOV52H,AMOVR0,04H；读小时单元MOVXA,R0MOV54H,AMOVR0,0CH；清IRQ信号MOVXA,R0LCALLDISP；运算得各位数值26POPPSWPOPACCSETBEARETI52显示部分电路显示电路如图6所示。图6显示部分电路图电路说明如下74LS247为硬件译码，P0口低四位输出4位BCD码，经74LS247译码后输出低电平有效的段选信号，P0口高4位接74LS138输入端，这里仅用了P04P06三根I/O口。P04P06输出片选信号，经74LS138译码后输出低电平有效的片选信号，使NPN型三极管A1015导通。驱动对应位共阳数码管发光显示对应数字。实践证明，这种显示方式具有占用口线少，编程简单，硬件开销小，扩展容易等优点，如若须扩展成16位动态显示，仅需将38译码器74LS138换成416译码器74LS154，将未用到的P07接上，并适当减少显示延时时间即可。实际应用中如须显示20H27H内存单元中的内容，源程序如下DISP2MOVA,27H；27H20H内为欲显示内容ADDA,70H；加上要显示的数码管的对应数值27MOVP0,A；输出到P0口CALLDELAY3；调显示延时MOVA,26H；扫描下一位ADDA,60H；显示第七位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,25HADDA,50H；显示第六位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,24HADDA,40H；显示第五位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,23HADDA,30H；显示第四位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,22HADDA,20H；显示第三位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,21HADDA,10H；显示第二位数码管MOVP0,ACALLDELAY3MOVA,20HADDA,00H；显示第一位数码管MOVP0,ACALLDELAY3RET28DELAY3MOVR7,03；显示延时D11YMOVR6,248DJNZR6,DJNZR7,D11YRET53语音提示电路设计电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流。语音提示电路预先存储若干段系统提示音,89C51中央处理单元电路判断用户发送的DTMF信号后,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作。系统在接收远端用户发送的DTMF信号以后,根据软件设定,对语音电路进行寻址放音。例如系统收到用户发出的“12345678,用户密码信号时,若密码正确,则寻址播放语音提示“密码正确，请操作”。“输入电器数值并按键开，按0键关，按键返回”，若密码错误则判断错误次数是否大于3次，若不大于3次则寻址播放语音提示“密码错误请重新输入”。若错误次数大于3次则寻址播放语音提示“对不起，您的错误次数已达最大限制”并挂机语音提示电路ISD2560支持用户对语音信息直接地址操作,设计者在对语音信息段进行操作和语音组合时根本无需知道其地址,而仅需知道音段的相对序号即可ISD2560的信息检索模式的使用方法1首先将芯片的录放控制P/R端置高,地址位A4,A0置高,现在芯片即处于信息检索模式的信息读取状态。2接着在CE端加一不大于10US的低脉冲,芯片即以正常速度的800倍向前扫描存储器,搜索EOM结束标志,此时不输出音频信号正如录音机的快进在第一个CE低脉冲之后,芯片内部的地址指针指在第二段语音的起始处如果再加第二个脉冲则指针指在第三段语音的开始处,依此内推。29图7语音提示电路3然后将地址端A0拉至高电平,芯片退出信息检索模式此时在CE端加一短促的低脉冲,则芯片以正常速度播放快进时地址指针处的语音信息段直到此段后的EOM标志出现为止。应用ISD2560语音芯片的信息检索模式进行语音的组合播放,硬件和软件都很简便,而且PD,A0的口线还可以兼作独立式键盘的输入口线,达到了简便实现语音组合功能同时对系统的资源占用最少的目的。此部分控制源程序及程序框图如下MOVR1,8LCALLSPEAKMOVR1,10LCALLSPEAKSPEAKSETBP17说话子程序SETBP15CALLDELAYCALLDELAYSETBP17CALLDELAYCALLDELAYCE加低脉A00P1开始30CALLDELAYCLRP17NOPKKCLRP16NOPSETBP16CALLDELAYDJNZR1,KK否CLRP15CLRP16NOPSETBP16是CALLDELAYNOPCLRPSW5SETBEX0JNBPSW5,CLRPSW5CLREX0RET否INT0NOPSETBPSW5RETI是DELAYMOVR6,100D1MOVR7,248DJNZR7,DJNZR6,D1RET图8语音芯片工作流程图SPEAK为说话子程序，如若欲说“8号电器开”该怎样操作呢本例采用调用子程序的方法，编程相当简单，仅须知到“8号”和“电器开”这两段语音在录音时的顺序即可。若录音时语音段“8号”为第8段，电器开为第10段，编程时说；“8号电器开”的源程序如下MOVR1,8；说8号LCALLSPEAK31MOVR1,10；说电器开LCALLSPEAK55DTMF音频解码电路设计DTMFDUALTONEMULTIFREQUENCY双音多频信号解码电路是目前在按键电话固定电话、移动电话、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电路。它包括DTMF发送器与DTMF接受器,前者主要应用于按键电话作双音频信号发送器发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号。双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,CCITT和我国国家标准都规定了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系如表9所示。电话远程控制系统采用MITEL公司生产的MT8870DTMF接受器作为DTMF信号的解码核心器件。MT8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及通播系统,实现DTMF信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码。MT8870具有拨号音抑制和模拟信号。表9电话拨号数字对应的高低频率组合关系数字键盘高频组/HZ1209133614771633低频组/HZ697123A770456B852789C941D输入可调功能,所以在设计MT8870DTMF解码电路时,只需外加一些阻容元件即可。MT8870具有功能强、功耗低、工作稳定、可靠等优点，因此在DTMF信号调制解调的场合得到了广泛的应用。电话线上送来的双音多频信号,送MT8870双音多频译码器译码双音多频信号经放大后送MT8870,当MT8870收到新的DTMF信号并译码成功时,其复位信号STD有效,通知微处理器将译码输出接收走,经分析后进行相应的处理操作。本设计方案中采用P0口低四位数据总线作为解码后的DTMF信号输入，输入信号为4位BCD码。P15查询MT8870的STD端，等待MT8870解码完成。远端用户发