双音多频

《专业基础综合训

练》

综合报告

学生班级：通信工程09-1

学生姓名：孟凡荣

学生学号：0902040119

任课教师：李桂林张丽艳

提交日期：2011 年1月12日

目录

绪论 (1)

实验一双音多频 (4)

实验二51单片机最小系统设计............................................................................................................. 实验三方波发生器设计................................................................................................................................. 实验四流水灯................................................................................................................................................. 心得总结

、

绪论

电子技术和微型计算机的迅速发展，促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用。微机测控技术的应用已渗透到国民经济的各个部门。可以说，微机测控技术的应用是产品提高档次和推陈出新的有效途径。创新精神和实践能力是对新时期高素质人才的基本要求。通过本实习不但可以掌握单片机软、硬件的综合调试方法，而且可以熟练掌握电路原理图，激发对单片机智能性的探索精神，提高我们的综合素质，培养应用单片机实现对工业控制系统的设计、开发与调试的能力。在制作学习过程中，不但可以掌握软、硬件的综合调试方法，而且可以使我们对单片机智能性产生强烈的欲望。达到最大限度地掌握微机应用技术，软件及接口设计和数据采集与处理的技能，培养电综合实践素质的目。本次实习以单片机最小系统为核心，结合了稳压电源，键盘，数码管等单片机外围电路。通过一些简单的程序设计，了解了单片机的实际应用。其中，我负责制作了稳压电源，51单片机最小系统以及方波发生器，键盘采集程序和DAC0832的程序编写。

实验一双音多频

简介：双音多频信号（DTMF），电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码。

在使用双音多频信号之前，电话系统中使用一连串的断续脉冲来传送被叫号码，称为脉冲拨号。脉冲拨号需要电信局中的操作员手工完成长途接续。

双音多频信号是贝尔实验室发明的，其目的是为了自动完成长途呼叫。

双音多频的拨号键盘是4×4的矩阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比如'1'相当于697和1209赫兹(Hz)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。

频率表：

低频区

1 2 3 A 697Hz

4 5 6 B 770Hz

7 8 9 C 852Hz

* 0 # D 941Hz

频区 1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz

双音多频作用：通话过程中输出数字信号

二双音多频的应用：

由于DTMF信号抗干扰能力强，对电话线路要求质量低，且几乎不出现错号现象，所以适合远距离通信，已被广泛应用于通信系统，家庭自动化，电话线远程控制，安全系统等。采用话音频率发数字可以避免占用额外的信道，而且比脉冲的方式节省时间。

实际应用举例：

1、在一个远程参数监视系统中，传感器一端采集需要的数据，通过单片机编码为8421BCD码输出到DTMF编码器，然后通过电话线，电力线或其它传输介质送到远程控制端，控制端进行解码，就可以得到数据。节省了寻找其它传播途径的时间和成本。

2、利用电力线传输双音多频信号，可以实现远程控制路灯，抄表等操作。远程抄表的原理是管理员利用公共电话网向抄表中心计算机拨号，当计算机在电话线上检测到振铃信号后自动读取智能电表或水表的数据，储存到计算机。如果需要，可以将数值通过DTMF编码返回给管理员，这样就完成了远程抄表的工作。

3、原理图：

4、编码部分：

编码器用MK5087编码芯片，它可以与按键直接相连产生双音多频信号。它集成了拨号编码器，各种逻辑门电路。FSK调制器，PPL合成电路。

引脚：功能：

1 电源正2.5~15V。

2 无按键输入为高电平，有按键输入为低电平。

3，4，5，9 键盘列输入端。

6 电源负，接地。

7，8 晶振输入端，3.5795MHz。

9 静噪输出，有按键输入为高电平。

10，11，12，13，14 键盘行输入端。

15 开路是电路工作，接地时禁止单音输出。

16 音频信号输出端，接内部NPN管发射极。

引脚连接方式：

11,12,13,14脚为行输入端，3,4,5,9脚为列输入端，7,8脚接晶振，16脚为信号输出端，且接1K电阻接地，1脚接电源，6脚接地。

它的特点是：低功耗；可以直接与矩阵键盘相连；音频输出稳定；有静噪声抑制功能。

5 解码部分：

MT8870解码芯片的作用是将接受到的DTMF信号转换成8421BCD码在11-14脚输出。

具有三台缓冲锁存功能。输出的BCD码可用CD4511直接译码到数码管显示。信号经电容c1耦合进入芯片内的前置运算放大器，经过TDP时间内的一系列运算确认为有效的DTMF信号后，引脚Est从平常的低电平跳变为高电平，此时由电容C2、电阻R3及芯片内部的相关电路组成的积分电路开始工作，C2开始放电，形成积分波形。确认后送往译码器锁存，等待输出。

引脚功能：

引脚连接方式：

2,3脚接100K电阻，2脚接100K电阻接输入端，输入端用104电容隔直流电流。1脚4脚接在一起。16,17脚接470K电阻，17脚接0.1uF电容接电源。10脚接电源。

它的特点是：低功耗；低失真；准确率高；能直接压缩成BCD码。

6显示部分：

因为MT8870芯片可以直接生成BCD码，为了显示方便，直接连接至CD4511芯片变成十进制数显示，但受制于7段共阴极数码管，不能显示出A、B、C、D、#、*字符。a~f引脚接数码管，Q1~Q4接解码芯片的输出端，其他功能控制引脚正常连接。

7 电路图：