程控交换课程设计

《程控交换课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《程控交换课程设计（23页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 课程设计报告 设计名称： 程控交换课程设计 姓 名： 学 号： 20082218 专业班级： 2008级通信工程二班 院（系）： 计算机与信息工程学院 设计时间： 2011-12-122011-12-29 设计地点： 中南林业科技大学实验室 指导教师评语： 成绩：签名： 年 月 日撰写及批改注意事项一、填写信息1、学生填写信息齐全、字迹清晰、日期真实；2、课程设计名称应填写完整；3、教师批改后的签名和日期应完整；4、报告中封面、图、程序要求打印（封面与此页要求正反双面打印，教师评语要求手写），报告中文字部分撰写建议手写。 二、课程设计报告的撰写 1、实验报告撰写认真细致，数据计算正确、误差分

2、析准确、实验结论分析符合科学规律。2、课程设计有硬件设计和图形绘制时，电路原理图和图型的要求 （1）用电脑绘制； （2）用电脑绘制时应在报告中注明（见附件号），并与电脑绘制的电原理图和方框图的附件号一一对应。 （3）纸张大小与报告本一样（A4），并用订书机订附在报告后面。三、批改实验报告 1、一律采用百分制； 2、批改时应对错分明，错误之处应有文字说明或指出错误的标记；3、指导教师评语的内容： （1）对本次课程设计完成情况的评语； （2）对本次课程设计报告的评语； （3）课程设计有硬件设计和制作时，应有功能是否实现和焊接工艺（焊接工艺包括焊点和布线是否合理）好坏给予评语。 目 录一、任务与要求

3、 - 4二、课程设计摘要-4三、课程设计原理-9四、结论-11五、体会与收获-11附件：1、源程序代码2、整体电路原理图3、PCB图正文一、任务与要求1、了解研发的流程；2、具备独立的电路级应用设计的能力；3、学习试验、测试、调试等开发中必须掌握得方法，训练实战工作技能；4、熟悉DTMF 工作原理、应用范围；5、学会团队工作配合技巧，培养团队合作意识二、课程设计摘要M202 开发板的设计原理2.1双音多频拨号简介在电话机中，有两种拨号方式，即脉冲拨号和双音多频拨号。双音多频拨号方式中的双音多频是指用两个特定的单音频信号的组合来代表数字或功能，两个单音频的频率不同，所代表的数字和功能也不同，在双

4、音多频电话机中有16 个按键，其中有10 个数字键09，6 个功能键*、#、A、B、C、D，按照组合的原理，它必须有8 种不同的单音频信号，由于采用的频率有8 种，故又称之为多频，又因以8 种频率中任意抽出2 种进行组合，又称其为8 中取2 的编码方式。根据 CCITT 的建议，国际上采用697 Hz、770 Hz、852 Hz、941 Hz、1209 Hz、1336 Hz、1477 Hz 和1633 Hz，把这8 种频率分成两个群，即高频群和低频群，从高频群和低频群中各抽出一种频率进行组合，共有16 种不同组合，代表16 种不同数字或功能，见表1。表1 双音多频信号频率表高频群，Hz数字低频

5、群，HzH11209H21336H31477H41633L1697123AL2770456BL3852789CL4941*0#D注：其中*、# 键供特种业务使用，A、B、C、D 为备用键图 1 DTMF 原理框图晶体振荡器：外接晶体（通常采用 3.579545 MHz）与片内电路构成振荡器，经分频产生参考信号。键控可变时钟产生电路：它是一种可控分频比的分频器，通常由n 级移位寄存器与键控反馈逻辑单元组成。正弦波产生电路：它由正弦波编码器与 D/A 变换器构成，通常，可变速时钟信号先经5 位移位寄存器，产生一组5 位移位代码，再由可编程逻辑阵列（PLA）将其转换成二进制代码，加到D/A 变换器形

6、成台阶型正弦波。显然台阶的宽度等于时钟频率的倒数，这样形成的正弦波信号频率必然对应时钟的速率和按键的号码。混合电路：将键盘所对应产生的行、列正弦波信号（即低、高群 fL、fH）相加、混合成双音信号输出。附加功能单元：如有时含有单音抑制，输出控制（禁止）、双键同按无输出等控制电路。DTMF 发送器按输入控制方式可分为键盘行列控制和BCD 接口控制两种。2.2 双音多频接收电路图 2 典型的DTMF 接收电路框图DTMF 接收器包括DTMF 分组滤波器和DTMF 译码器，其基本原理如图2 所示。DTMF 接收器先经高、低频组带通滤波器进行fL/fH 区分然后过零检测、比较，得到相应于DTMF 的两

7、路fL、fH 信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16 种DTMF 信号音的4 比特二进制码（D1D4）。在本系统电路中，DTMF 接收器采用MT8870 芯片。该芯片引脚排列如图3 所示。图 3 MT8870 芯片引脚排列图1、该电路的基本特性提供 DTMF 信号分离滤波和译码功能，输出相应16 种DTMF 频率组合的4位并行二进制码；外接 3.579545 MHz 晶体，与内含振荡器产生基准频率信号；具有抑制拨号音和模拟信号输入增益可调的能力；二进制码为三态输出；提供基准电压（VDD2）输出；电源：+5 V；功耗：15 mw；工艺：MOS；封装：引线双列直插。2，查看引脚说

8、明表2.3 电路的工作过程它完成典型 DTMF 接收器的主要功能：输入信号的高、低频组带通滤波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡，监测等，具体说就是DTMF 信号从芯片的输入端输入，经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后，分两路分别进入高、低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。如果高、低频组信号同时被检测出来，便在EC0 输出高电平作为有效检测DTMF信号的标志；如果DTMF 信号消失，则EC0 即返至低电平，与此同时EC0 通过外接R 向C 充电，得到CI，GT。（通常此两端相短接）积分波形，若经tGTP 延时后，CI，GT 电压高于门限值VTst 时，产生内部标志，这样

9、，该电路在出现EC0 标志时，将证实后的两单音送往译码器，变成4 比特码字并送到输出锁存器，而CI 标志出现时，则该码字送到三态输出端D01-D04，另外CI 信号经形成和延时，从CID 端输出，提供一选通脉冲，表明该码字已被接收和输出已被更新，如若积分电压降到门限VTst以下，使CID 也回到低电平。双音多频检测模块的时序图图4 MT8870 时序波形图2.4 分析与测试用户 1 摘机，开始拨打号码，即按电话机上的任意键，用示波器的直流档对以下测量点进行观察并记录波形：SP09：当有键按下时有双音多频信号，无键按下时无信号；按不同的键时，其双音多频信号的波形不一样，要仔细观察；在按键过程中测

10、试 DTMFD03 与所按键值的关系。D3D0 对应的是8421 码，如按下的键值为5 时，对应的码字为0101。三、课程设计原理3.1 功能说明检测电话 DTMF 双音多频信号。3.2 结构说明现有 M202 开发模块主要有电源部分、两片MT8870 其中一片用于运行，另一片开发、开关切换区、单片机开发区、系统工作切换开关和系统测试区等。3.3 电路板接口说明3.3.1 MT8870 主要输入、输出和控制引脚说明SP01 模拟信号或DTMF 信号从此端输入TOE：MT8870 数据输出允许端，若为高电平输入，即允许D01D04 输出，若为低电平输入，则禁止D01D04 输出。D01D04：数

11、据输出，它是相应于16 种DTMF 信号（高，低单音组合）的4位二进制并行码，为三态缓冲输出。STD：延迟控制输出，当一有效单音对被接收，ST 超过VTSt，输出锁存器被更新，则STD 为高电平，若ST 低于VTSt，则CID返至低电平。3.3.2 K01K05 功能说明K01 是切换状态指示，L01 灯亮表示U03 工作，L02 灯亮表示U04 工作；K02K05表示切换U03 和U04 的输入输出信号切换。特别注意的是 5 个按键的操作应一致，要么统一按下，要么统一弹起。3.3.3 J03J05 切换说明三个双排针的功能分别为切换 Vi_VX、Vi_DTMFSTD 和Vi_DTMFTOE

12、信号线用。值得说明的是三个双排针选择时一定要统一方向，比如同时选择第一路等。3.3.4 单片机开发接口说明我们选用的单片机型号为 STC PLCC 封装系列。信号输入采集。P1.0P1.3 分别对应Q1Q4 输出接口。单片机可以根据此四位接口进行二次开发编程。蜂鸣器接口。P4.2 接口可以根据号码等编写不同的声音。LED 灯指示电路。共有16 个LED 接口，分别表示号码的BCD 码和号码显示，在PCB 上有相应说明。基本外围电路接口。晶振电路、复位电路和串口接口等。3.3.5 可操作接口说明 接插件J02：12V 电源输入输出接口J06：二次开发编程区单片机程序下载及调试接口 跳线的设置J0

13、3：四路用户双音多频信号接收跳线选择开关（J03-J05 跳线位置统一放置，如全部放置1 路时，为第一用户）J04：四路用户按键延时控制跳线选择开关J05：四路用户MT8870 数据输出允许状态跳线选择开关 面板电源开关：控制电路板供电电源信号指示灯：见“5、电路板指示LED 灯说明” 按键开关 K01、 K02、K03、K04、K05 3.3.6 电路板功能 DTMF 电源电路 给电路板提供各种电源，有12V、5V DTMF 双音多频系统运行区 完成 DTMF 双音多频检测功能 系统工作开关与故障设置开 完成各路用户的切换及各种故障的设置实验 二次开发开关切换 实现系统运行区与二次开发编程区

14、之间的切换 DTMF 双音多频二次开发运行区 完成 DTMF 双音多频检测功能 二次开发编程区 实验电路单板的二次开发编程 BCD 码信号显示区 通过编程实现 BCD 码的信号显示 电话号码显示二次开发区 通过编程完成电话号码的显示 信号测试区 完成 DTMF 检测模块中间过程中的各种信号测试3.4 特性参数 DC/DC DTMF 检测电源电路 DTMF 检测系统运行区：MT8870 双音多频检测集成模块 DTMF 检测二次开发区：MT8870 双音多频检测集成模块； 信号跳接及二次开发选择开关四单路用户双音多频语音输入跳接选择开关 J03、四单路用户双音多频DTMF STD 输出跳接选择开关

15、J04、四单路用户双音多频TOE 输出跳接选择开关J05、系统与二次开发电源切换开关K01、系统与二次开发工作状态切换开关K02、K03、K04、K05（共计4 个）； DTMF 检测信号测试区：SP0SP26 共计26 个测试点； 面板接口电路单板 DC 直流电源开关、电源工作状态指示灯LPWR、四路信号状态输出指示灯。 独立调试电源输入接口 J02 二次开发编程区：STC89C516RD+、蜂鸣器、程序下载接口 电话号码显示二次开发区四、结论4.1 生产 生产即把采购回来的元件组装到 PCB 板上，看似简单，但也需要我们认真的去做，否则可能会直接影响到我们后面的调试工作和进度。4.2 调试

16、1、硬件调试 硬件各项指标符合实际要求。 2、软件程序调试 程序进行调试，记录软件调试过程中遇到的BUG，并解决，完成软件调试报告。3、完成联合调试及报告。记录硬件与软件具体调试结果。五、体会与收获回顾两个多星期来的电子设计历程，有苦有乐。其中由于对此方面缺乏了解，所以查找资料的时间占了大多数。从硬件的设计与软件的设计，其中经过了很多摸索，此次的设计后让我更深的了解了DTMF的作用，熟悉开发设计过程，让我对以后的职业生涯有了更大的帮助。附表1 实验程序#include sbit LED1=P04; / 程序初始化，定义引脚与端口sbit LED2=P05; / 定义电话键盘的12 个指示灯口，

17、和MT8870 能端sbit LED3=P06; /的端口定义，BCD 码的指示灯端口定义。sbit LED4=P07;sbit LED5=P27;sbit LED6=P26;sbit LED7=P25;sbit LED8=P23;sbit LED9=P24;sbit LED10=P21;sbit LED11=P22;sbit LED12=P20;sbit EOC=P30;sbit STD=P31;sbit laba=P42;sbit LED13=P17;sbit LED14=P15;sbit LED15=P16;sbit LED16=P14;sbit Q4=P13;sbit Q3=P12;s

18、bit Q2=P11;sbit Q1=P10;unsigned int STH0,STL0; / 设置整形变量void delay() / 延时子程序unsigned int i, j,k,m ; / 设置整形变量for(m=10;m0;m-)for(i=100;i0;i-)for(j=100;j0;j-)for(k=10;k0;k-);void lsd() / 跑马灯、BCD 显示LED1=0; / 低电平点亮1 指示灯，对应BCD 码灯亮,1LED13=1;LED14=1;LED15=1;LED16=0;delay(); / 调用延时程序LED1=1; / 高电平灭，下一个灯亮以下循环,2

19、LED2=0;/ P1=0XB0; / 电平点亮2 指示灯，对应BCD 码灯亮LED13=1;LED14=1;LED15=0;LED16=1;delay();LED2=1;LED3=0; /3/ P1=0XA0;LED13=1;LED14=1;LED15=0;LED16=0;delay();LED3=1;/4LED4=0;/ P1=0XD0;LED13=1;LED14=0;LED15=1;LED16=1;delay();LED4=1;/5LED5=0;/ P1=0XC0;LED13=1;LED14=0;LED15=1;LED16=0;delay();LED5=1;LED6=0;/6/ P1=0

20、X90;LED13=1;LED14=0;LED15=0;LED16=1;delay();LED6=1;LED7=0;/7/P1=0X80;LED13=1;LED14=0;LED15=0;LED16=0;delay();LED7=1;LED8=0; /8/ P1=0X70;LED13=0;LED14=1;LED15=1;LED16=1;delay();LED8=1;LED9=0; /9/ P1=0X60;LED13=0;LED14=1;LED15=1;LED16=0;delay();LED9=1;LED11=0; /*/ P1=0X20;LED13=0;LED14=1;LED15=0;LED16

21、=1;delay();LED11=1;LED10=0; /0/ P1=0XF0;LED13=0;LED14=1;LED15=0;LED16=0;delay();LED10=1;LED12=0; /#/ P1=0X50;LED13=0;LED14=0;LED15=1;LED16=1;delay(); / 12 个指示灯及对应的BCD 等循环亮2 边LED12=1;void main () / 主程序unsigned int n;TMOD=0x01; / T0 定时器工作方式1ET0=1;EA=1; / 开中断for(n=2;n0;n-) / 延时循环lsd();/* TR0=1;STH0=(65

22、536-3000)/256;STL0=(65536-3000)%256;delay();delay();TR0=0; */while(1) / 信号扫描并显示P1=0XFF; / 给P1 口值为0XFFEOC=0; / EOC 始能端为高电平 关始能端if(STD=1)EOC=1; / EOC 始能端为高电平 开始能端P1=P1&0x0F; / P1 与0x0f 位与if(P1=0X01) / 对信号1 的显示并响铃LED1=0; / 1 灯亮LED13=1;LED14=1;LED15=1;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-3824)/256; / 响铃音为

23、音乐1（DO）STL0=(65536-3824 )%256;while(STD!=1); / STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED1=1; / 1灯灭if(P1=0X02) / 对信号2 的显示并响铃LED2=0; / 2 灯亮LED13=1;LED14=1;LED15=0;LED16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-3404)/256; / 响铃音为音乐2STL0=(65536-3404)%256;while(STD!=1); / STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平

24、关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED2=1; / 2 灯灭if(P1=0X03) / 对信号3 的显示并响铃LED3=0; /3亮LED13=1;LED14=1;LED15=0;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536- 3034)/256;STL0=(65536-3034)%256; / 响铃音为音乐3while(STD!=1); / STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0;LED3=1; / 3 灯灭if(P1=0X04) / 对信号4 的显示并响铃LED4=0; / 4 亮LED13=1;LED14=0;LE

25、D15=1;LED16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-2863)/256;STL0=(65536-2863)%256; / 响铃音为音乐4while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED4=1; / 4 灯灭if(P1=0X05) / 对信号5 的显示并响铃LED5=0; / 5 亮LED13=1;LED14=0;LED15=1;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-2551)/256;STL0=(65536-2551)%256; / 响

26、铃音为音乐5while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED5=1; / 5 灭if(P1=0X06) / 对信号6 的显示并响铃LED6=0; / 6 亮LED13=1;LED14=0;LED15=0;LED16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-2272)/256;STL0=(65536-2272 )%256; / 响铃音为音乐6while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断L

27、ED6=1; / 6 灭if(P1=0X07) / 对信号7 的显示并响铃LED7=0; / 7 亮LED13=1;LED14=0;LED15=0;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-2023)/256;STL0=(65536-2023 )%256; / 响铃音为音乐7while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED7=1; / 7 灭if(P1=0X08) / 对信号8 的显示并响铃LED8=0; / 8 亮LED13=0;LED14=1;LED15=1;LED

28、16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-8583)/256;STL0=(65536-8583)%256; / 响铃音为音乐8while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED8=1; / 8 灭if(P1=0X09) / 对信号9 的显示并响铃LED9=0; / 9 亮LED13=0;LED14=1;LED15=1;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-9638)/256;STL0=(65536-9638)%256; / 响铃音为音乐9whil

29、e(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED9=1; / 9 灭if(P1=0X0A) / 对信号10 的显示并响铃LED10=0; / 10 亮LED13=0;LED14=1;LED15=0;LED16=0;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-10810)/256;STL0=(65536-10810)%256; / 响铃音为音乐0while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED10=1;

30、 / 0 灭if(P1=0X0B) / 对信号*的显示并响铃LED11=0; / *灯亮LED13=0;LED14=1;LED15=0;LED16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-12861 )/256;STL0=(65536- 12861)%256; / 响铃音为音乐为*while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED11=1; / *灭if(P1=0X0C) / 对信号#的显示并响铃LED12=0; / #灯亮LED13=0;LED14=0;LED15=1;LED16=1;TR0=1; / 开定时器中断STH0=(65536-14440 )/256; / 响铃音为音乐为#STL0=(65536-14440)%256;while(STD!=1); / 当 STD 始能端为低电平EOC=0; / EOC 始能端为低电平 关始能端TR0=0; / 关定时器中断LED12=1; / #灯灭void t0(void) interrupt 1 using 0 / 中断程序TH0=STH0;TL0=STL0;laba=laba; / 响铃2、整体电路原理图3 PCB图23