课题设计基于51单片机来电显示.doc

桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 30 页 共 30 页引言随着现代生活水平的不断提高，来电显示功能的需求也日益高涨起来主叫号码信息识别及传送是由交换机将主叫号码及呼叫的日期、时间等信息传送给被叫用户，由被叫用户具有来电显示功能的固定显示并存储以便用户摘机前就知道是谁打来，或外出回来后查阅谁来过他是由具有主叫号码信息识别服务功能的交换机与具有主叫号码显示服务功能的终端相配合来实现，在终端上可以显示主叫机的号码、呼叫时间等信息美国贝尔通信研究室（Bellcore）在1990年提出了相关技术建议（TRTS 000031，ISUE3），该建议经过多次修改后被称为Bell202协议数据传送采用了移频键控（Frequency Shift Key,FSK）方式，通常称为频移键控方式欧洲以瑞典为代表的研究机构为能 在自己生产的交换机上方便地实现主叫号码传送（calling number delivery）业务， 终端与交换机之间采用双音多频号码传送方式作为解决方案，通常称双音多频（Double Tone Multifrequency,DTMF）方式。

现在的交换机一般都有FSK和DTMF两种制式；FSK传送速度大约1 200 b/s，规定时间内的信息量最大为600 b；DTMF传送速度大约是12.5字符/s，规定时间内的信息量为38 b目前，我国已具备程控交换机开放多种新业务的条件：首先有发达的公众通信网络基础；其次有先进的传输技术和交换技术；再次有社会需求的增长和提高这几年我国电信网络基础建设发展很快，普及率逐年提高调查显示，用户迫切需要利用来传递更多的信息，其中包括主叫信息的显示等在信息发送格式上一般有DTMF和FSK两种.本设计简单,实用,利用 AT89S51和双音多频解码集成电路MT8870，通过机输入模拟网络,在液晶上显示所拨打的号码,同时将主叫号码写入到EEPROM,通过RS232传输到PC机中1 系统概述本设计由单片机构成主控部分，进行主要的信息处理，接收机输入的双音频信号,进行相应的译码处理与记录；接口电路提供单片机与外线的接口即双音频(DTMF)识别电路,液晶显示电路,EEPROM存储器电路,以及与PC机通信的串口电路等本系统设计的关键部分是双音频(DTMF)的解码. DTMF作为实现号码快速可靠传输的一种技术，具有很强的抗干扰能力和较高的传输速度，因此，可广泛用于通信系统中。

但绝大部分是用做的音频拨号，也可以在数据通信系统中用来实现各种数据流和语音等信息的远程传输DTMF（双音多频）信号是网中常用的信令，无论是家用、移动还是程控交换机上，多采用DTMF信号发送接收号码DTMF技术还可以用于电力线载波通信等场合可见，DTMF拨号和解码在通信系统及其它方面有着广泛的应用通常DTMF信号的检测采用专用芯片或DSP来实现，双音多频是指DTMF(Dual Tone MultiFrequency)，DTMF用2个特定的单音频组合信号代表数字信号，以实现其功能的一种编码技术2个单音频的频率不同，代表的数字或实现的功能也不同D T M F 信号由8 个频率两两组合而成这8 个频率又分为低频群和高频群两组低频群的4 个频率依次为697Hz、770Hz、852Hz、941Hz；高频群的4 个频率依次为1209Hz、1336Hz、1477Hz、1336Hz在通信领域应用中，D T M F 主要用于机拨号信号和C I D ( C a l l e rIdentification，来电显示)信号的传送在应用于机的拨号信号中， 按照国家电信标准， 其信号持续 时间和间隔时间都不小于4 0 m s，而频率偏差不大于± 1 . 5 %。

这种机中通常有16个按键，其中有10个数字键0～9和6个功能键*，#，A，B，C，D按照组合原理，一般应有8种不同的单音频信号因此可采用的频率也有8种，故称之为多频，又因他从8种频率中任意抽出2种进行组合编码，所以又称之为“8中取2”的编码技术根据CCITT的建议，国际采用的多种频率为687 Hz，770 Hz，852 Hz，941 Hz，1 209 Hz，1 336 Hz，1 477 Hz和1 633 Hz等8种用这8种频率可形成16种不同的组合，从而代表16种不同的数字或功能键，具体组合见表1.1表1.12 系统硬件方案设计2.1 系统框图根据系统的要求,所设计的系统原理框图如图2.1 所示 图2.1本系统是一个双工通讯装置，在同一块电路板既有发送部分又有接收部分液晶用于单片机的数据的显示,，按键和液晶LCD构成一个简单的人机交换装置，便于对电路的调试,EEPROM用来存储数据,重新上电后,仍旧可以显示掉电前的数据整个电路通过MAX232芯片与PC机串行口相连接，交换数据2.2 系统硬件电路原理图2.2.1 直流5V稳压电源 5V直流稳压电源的电路图如图2.2图2.2由于本系统使用小容量直流电源,所以选用线性电源LM7805比选用开关电源更合适。

当然应注意LM7805的保护：1)LM7805输入端与地应跨接220~1000μF电解电容；2)LM7805输入端与输出端反接1N4007二极管；3)LM7805输出端与地应跨接470~1000μF电解电容和104pF独石电容并反接1N4007二极管；4)输入电压以8~10V为佳，最大允许范围为6.5~24V可选用TI的PT5100替代LM7805，以实现9～38V的超宽电压输入2.2.2 单片机系统电路单片机系统的基本电路如图2.3图2.3其中注意的事项:晶震采用11.0592MHZ,这是为了便于和计算机通信的时候,串口的波特率可以达到比较好的标准,这样产生误码的几率就会很少.其中SW3是系统复位键SW1,SW2为人机接口按键.因为51系列单片机的P0口内部没有上拉电阻,所以系统设计过程中在P0口端接了一个10k的排阻.本设计过程中,用到了51单片机的串口和中断,以及一些IO口,下面简要介绍下:(1)单片机的基本构成①中央处理器（CPU）：②内部数据存储器（RAM）： 8051芯片共有256个RAM单元，其中后128单元被专用寄存器占用，能作为寄存供用户使用的只是前128单元，用于存放可读写的数据。

因此通常所说的内部数据存器就是指前128单元，简称内部RAM地址范围为00H~FFH（256B）是一个多用多功数据存储器，有数据存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间③内部程序存储器（ROM）： 8051内部有4KB的ROM，用于存放程序、原始数据或表格因此称之为程序存储器简称内部RAM地址范围为0000H~FFFFH（64KB）④定时器/计数器 8051共有2个16位的定时器/计数器，以实现定时或计数功能，其定时或计结对计算机进行控制定时时靠内部分频时钟频率计数实现，做计数器时，对P3.4（T0）或P3.5（T1）端口的低电平脉冲计数⑤并行I/O口 MCS-51有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3）以实现数据的输入输出具体能后面章节中将会详细论述⑥串行口 MCS-51有一个全双工的串行口，以实现单片机和其它设备之间的串行数据传该串口功能较强，既可作为全双工异步通信收发器使用，也可作为移位器使用RXD（ P3.0）脚为接收端口，TXD（P3.1）脚为发送端口⑦中断控制系统 MCS-51单片机中断功能较强，以满足不同控制应用的需要共有5个中断源，即中断2个，定时中断2个，串行中断1个，全部中断分为高级和低级共二个优先级别。

⑧时钟电路 MCS-51芯片的内部有时钟电路，但石英晶体和微调电容需外接时钟电路为单片产生时钟脉冲序列系统允许的晶振频率为12MHZ2)内部控制器在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路对并行I/O口的读写只要将数据送入到相应I/O口的锁存器就可以了，对于定时/计数器，串行I/O口等，在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）表2.1 单片机内部控制寄存器符号 地址 功能介绍B F0HB寄存器 ACC　E0H 累加器 PSW 　D0H 程序状态字 IP 　B8H 中断优先级控制寄存器 P3 B0H P3口锁存器 IE 　A8H 中断允许控制寄存器P2 　A0H P2口锁存器SBUF 99H串行口锁存器 SCON 98H串行口控制寄存器 P1 　90HP1口锁存器 TH1 8DH定时器/计数器1（高8位）TH0 8CH 定时器/计数器1（低8位）TL1 8BH 定时器/计数器0（高8位）TL0 　8AH 定时器/计数器0（低8位）TMOD 89H定时器/计数器方式控制寄存器 TCON 88H 定时器/计数器控制寄存器 DPL 82H 数据地址指针（低8位）SP 81H 堆栈指针 P0 80H P0口锁存器PCON 87H电源控制寄存器(3)输入/输出引脚P0.0～P0.7,P1.0～P1.7,P2.0～P2.7和P3.0～P3.7:①P0端口(P0.0～P0.7)：P0是一个8位漏级开路型双向I/O端口。

作为输出口用时每位能以吸收电流的方式驱动8个TTL输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻②P1端口（P1.0～P1.7）：P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口P1的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口P1作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（IIL）在对Flash编程和程序校验时，P1接收低8位地址③P2端口（P2.0～P2.7）：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口P2的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入对端口写1时，通过内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（IIL）在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@DPTR指令）时，P2送出高8位地址在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI指令）时，P2口引脚上的内容（就是专用寄存器（SFR）区中P2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。

④P3端口（P3.0～P3.7）：P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个TTL输入对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口P3作为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（IIL）在AT89C51中，P3端口还用于一些复用功能复用功能如表所列，在对Flash编程或程序校验时，P3还接收一些控制。