通信设备

实习报告设计题目通信设备安装与调试系专业班级学生姓名学号指导教师2012年10月12日目录一、课题名称........................................................................................................... - 1 -二、实践目的........................................................................................................... - 1 -三、实践原理........................................................................................................... - 1 -四、实践内容和要求............................................................................................... - 3 -五、电话机双音频拨号原理................................................................................... - 4 -六、系统总体方案................................................................................................... - 5 -七、各单元电路模块设计....................................................................................... - 6 -7.1 振铃检测电路............................................................................................. - 6 -7.2摘挂机电路.................................................................................................. - 7 -7.3双音频DTMF解码电路 ............................................................................ - 7 -7.4 STC89C51的最小系统模块电路............................................................... - 8 -7.5 输出控制电路............................................................................................. - 9 -八、软件流程图....................................................................................................... - 9 -九、心得体会.............................................................................. 错误！未定义书签。

十、附录................................................................................................................. - 10 -附录一：系统总图.......................................................................................... - 11 - 附录二：器件清单.......................................................................................... - 12 - 附录二：程序清单.......................................................................................... - 13 -一、课题名称通讯设备安装与调试二、实践目的1、了解通信系统的构成；2、学习用所学的理论知识分析和设计简易的通讯设备；3、学习系统方案分析，培养学生的设备调试和故障检测能力；4、掌握系统设计开发流程，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

三、实践原理通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送到接收器。

通讯设备作为通信不可或缺的部件贯穿于通信的整个链路。

对于模拟通信来说，通讯设备主要有信号变换器、调制解调器、传输设备等。

对于数字系统来说，通讯设备还涉及到编解码器、加解密器等。

本实践要求设计一种简易通讯设备，能够实现收发双方信息的传递。

其中信息传输方式可以采用有线、无线，也可以基于现有的通信媒介进行通信。

图1 模拟通信系统图2 数字通信系统基于电话的远程遥控系统主要是要通过电话交换网络实现对远程电器设备的遥控。

主体部分是以单片机为中心，它负责对电话线中音频信号的分离，并对采集的音频信号进行接收分析，进而输出各种控制信号。

图3 系统总体框架如图3所示，处于不同地点的两部固定电话机，操作者利用电话机A拨打并联本系统的电话机B，在拨通后，操作者根据电话机键盘上的按键0～9和*、#即可实现对远处电器的控制。

在实际操作中，固定电话机A也可用移动电话代替，移动电话拨打固定电话B接入到电信的固定电话网络中，因此操作者对于电器的控制不受时间和地点的限制。

四、实践内容和要求系统主要有以下几个功能需求：1、实现异地远程遥控，即操作者与受控对象的距离不受限制，二者通过电话建立联系；2、系统能对异地的电器实现开关控制，主要是通过接通和断开电器的电源来实现；3、系统要能够模拟电话的摘机和挂机；4、为了防止恶意操作，系统要有一个密码检测。

图4 系统功能模块系统主要功能模块如下：1、铃音检测、计数——进行铃声检测，并进行振铃计数。

2、自动摘挂机——能够模拟摘机。

3、密码校验——防止非法用户恶意操纵电器4、双音频信号解码5、输入信息分析——用软件编程实现；6、控制电器开关——驱动触发器或者继电器；7、无线发送控制（发挥部分）；8、无线接收译码锁存（发挥部分）；9、语音提示（发挥部分）。

五、电话机双音频拨号原理电话机双音多频信号的组合标准是由国际电报咨询委员会(CCITT)向世界各国推荐的，见图5。

它由8个不同的频率，1000Hz以下的4个频率称为低频群，1000Hz以上的4个频率称为高频群。

每一个低频和一个高频代表电话机一个选号，8个频率共有16种不同的组合，分别代表16个信号。

普通型的双音频电话机，不用高频群的1633Hz，7种频率只能组合12个信号。

高频群的1633Hz，只在多功能的双音频电话机中得到应用。

图5双音频属带内信号，即属于300Hz到3400Hz之间的话音频带信号，在线路越长时，其衰耗也越大，为了满足程控交换机接收器对呼叫信号的要求和防止相邻线间的互相串扰，对双音频信号电平有比较严格的要求，目前世界各国根据本国的线路状况，都作出了一些相应的规定。

为了防止市话交换机接收机之间的误动作，双音频信号还必须满足以下要求：1、高、低频个1个且必须同时出现，才能被接收器检出为呼叫信号。

2、高、低频率的误差要小。

3、高、低频电平的差应小于或等于6.5dB。

4、高、低频两个频率组成的选号信号，持续时间必须在40ms以上。

5、由谐波互调引起的失真电平比基波电平至少要低20dB.六、系统总体方案电话智能遥控系统由STC89C51单片机构成主控部分，进行主要的信息处理，接收外部操作指令形成各种控制信号，并完成对于各种信息的记录；接口电路提供单片机与电话外线的接口。

其中包括铃流检测电路、摘挂机控制电路及双音频DTMF 识别电路；受STC89C5单片机控制的有光指示电路以及响铃指示电路。

系统原理框图如图5 所示。

图6 系统总体框图七、各单元电路模块设计7.1 振铃检测电路图7电话振铃信号通过电容 C3 隔直、D2稳压二极管、R7 限流电阻输入至光电耦合器 4N25的输入端 1口，它们使输入电压和电流不会太大，对后面的光电耦合器起保护作用。

光电耦合器 4N25 起的是隔离和整形作用，光电耦合器是一种电信号的耦合器件，它一般是将发光二极管和光敏三极管的光路耦合在一起，输入和输出之间不可共地，输入电信号加于发光二极管上，输出信号由光敏三极管取出。

光敏三极管可看成开关三极管，将输入的正弦波整形为矩形波输出。

发光二极管D3有两个作用，一个是振铃提示，一个是保护光耦的发光二极管以免被反向电压击穿。

电阻R11主要是将输出电流转换为电压输出，输出的振铃信号为矩形波，振铃信号输入STC89C51单片机的T0口，当响铃5次时，计数器T0产生中断，控制摘机电路模拟摘机，完成振铃音检测。

7.2摘挂机电路图8由电话原理知摘机需要回路电阻≤350Ω，该电路通过两个三极管控制回路通断，断开时回路电阻可视为无穷大，接通时通过拉低回路电阻模拟摘机，当STC89C51计满5次振铃，由P1.4口输出高电平驱动Q2，Q2导通后由于电阻R3、R4的分压作用，Q1的基极由高电平被拉为低电平，使得Q1导通，电阻R2接入回路，回路电阻由无穷大降为300Ω。

R8采用300Ω电阻，足以摘机。

电阻R6、R7保证PIC能够驱动三极管Q3的开关。

C10为耦合电容，用于改善电路的性能。

7.3双音频DTMF解码电路图9双音多频 DTMF 信号解码电路主要由 MT8870承担。

MT8870的2、3 脚接收来自电话机的双音多频脉冲信号该双音多频信号先经其内部的拨号音滤波器，滤除拨号音信号，然后经前置放大后送入双音频滤波器，将双音频信号按高，低音频信号分开，再经高、低群滤波器，幅度检测器送入输出译码电路，经过数字运算后，在其数据输出端（11～14脚）输出相对应的BCD码。

MT8870的数据输出端 Q4 ～ Q1连到STC89C51的P1.0 ～ P1.3口，CID连到STC89C51的INT0口，当 MT8870获取有效双音多频信号后，CID 电平由低变高，INT0检测到上升沿产生中断，AT89C51读取P1.0～ P1.3口得数据，进行相应的控制。