基于单片机的简易程控交换系统的设计课程设计报告(编辑修改稿)

基于单片机的简易程控交换系统的设计课程设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

耦合到芯片的第 2 脚， 2 脚是芯片内部运算放大器的反向输入端，3 脚是运放的输出端，输入输出之 间接一个 100kΩ 的比例放大电阻。 芯片的 11脚至 14 脚是 DTMF 信号的 二进制代码 的输出数据通道。 它们与单片机的 数据总线 相连。 芯片内部的 DTMF 信号代码可通过此通道进入控制电路的 RAM 中。 芯片的 18 脚接电源 +5V， 1 17 脚与 18 脚之间所接的 电阻（ 100kΩ）及电容（ ）是识别 DTMF 信号时所需的时间常数电路。 9 脚接地， 1 脚与 4 脚相连， 8 脚之间接一个 的晶振，分频产生芯片内部所需的 DTMF 信号双音对中的各单音比较信号，芯片的 15 脚是 DTMF 信号检测输出，当芯片接收到双音多频信号时， 15 脚输出高电平， 15 脚通过反相器接到单片机的外部中断 0引脚，平时 15 脚为低电平。 芯片的 10 脚为数据允许输出端，允许芯片接收到的DTMF 二进制代码 从 11~14 脚输出，高电平有效。 平时 10 脚保持低电平， 11~14脚为高阻态。 这种接线方式是常规使用的接线方式。 图 MT8870 引脚图 IN+1IN2GS3VRef4INH5PWDN6OSC17OSC28VSS9TOE10Q111Q212Q313Q414StD15ESt16St/GT17VDD18U5MT8870 10 其引脚功能如下表： 表 MT8870 引脚功能 PIN 脚位 说明 PIN 脚位 说明 1 IN+ OPA 非反相输入端 18 VDD 电源正电压 2 IN OPA 反相输入端 17 St/GT 动作输入 /监视时间 3 GS 增益选择 16 Est 提前动作输出 4 Vref 参考电压输出 15 StD 延迟动作输出 5 INH 禁制输入信号检出 14 Q4 三态译码数据输出 6 PWDN 电源下降输入 13 Q3 三态译码数据输出 7 OSC1 内部振荡电路输入端 12 Q2 三态译码数据输出 8 OSC2 内部振荡电路输出端 11 Q1 三态译码数据输出 9 VSS 电源地线 10 TOE 三态输出端 单片机 STC90C516RD+介绍 STC90C516RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超高速 、 低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机， 12 时钟 /机器周期和 6 时钟 /机器周期可任意选择，内部集成 MAX810 专用复位电路，时钟频率在 12MHz 以下时，复位脚可直接接地。 STC90C516RD+单片机有一下特点： 6 时钟 / 机器周期， 12 时钟 / 机器周期 8051 CPU ： （ 5V 单片机） / （ 3V 单片机） ： 040MHz，相当于普通 8051 的 0～ 80MHz. 4K/6K/7K/8K/10K/12K/13K/16K/32K/40K/48K/56K/ 61K/字节 1280 字节 /512/256 字节 RAM I/O 口（ 35/39 个），复位后为： P1/P2/P3/P4 是准双向口 / 弱上拉（普通 8051 传统 I/O 口） P0 口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。 （在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器 / 仿真器 可通过串口（ ）直接下载用户程序， 8K 程序 3 5 秒即可完成一片 功能 MAX810 专用复位电路，外部晶体 12M 以下时，可省外部复位电路，复位脚可直接接地。 11 3 个 16 位定时器 /计数器，其中定时器 0 还可以当成 2 个 8 位定时器使用 4 路，下降沿中断或低电平触发中断， Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 （ UART），还可用定时器软件实现多个 UART ： 075℃ /40+85℃ ： LQFP44,PDIP40， PLCC44 管脚说明 ： P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2 口 ： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写 “1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址 “1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口 ： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL门电流。 当 P3 口写入 “1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电 时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它 可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器 12 周期两次 PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 PSEN 信号出现。 EA/VPP：当 EA保持低电平时， 则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时， EA将内部锁定为 RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 如图 为 STC90C516RD+芯片管脚图 ： 图 单片机 STC90C516RD+ 单元电路 上电复位电路 图 上电复位电路 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。 所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 393837363534333212345678RST9XTAL218XTAL119GND201011121314151617PSEN29ALE30EA312122232425262728VCC40U1STC90C51610uFC5S1SWPB410KR18Res2GNDVCCRST 13 在 电路图 中，电容的的大小是 10uF，电阻的大小是 10k。 所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的 倍（单片机的电源是 5V，所以充电到 倍即为 ），需要的时间是 10K*10UF=。 也就是说在电脑启动的 内，电容两端的电压时在 0~。 这个时候 10K电阻两端的电压为从 5~ 减少（ 串联电路 各处电压之和为总电压）。 所以在 内， RST 引脚 所接收到的电压是 5V~。 在 5V 正常工作的 51 单片机 中小于 的电压信号为低 电平信号 ，而大于 的电压信号为高 电平信号。 所以在开机 内， STC90C516RD+单片机系统自动复位（ RST 引脚 接收到的高电平信号 时间为 左右）。 在单片机启动 后，电容 C 两端的电压持续充电为 5V，这是时候 10K电阻两端的电压接近于 0V， RST 处于 低电平 所以系统正常工作。 当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。 随着时间的推移，电容的电压在 内，从 5V 释放到变为了 ，甚至更小。 根据 串联电路 电压为各处之和，这个时候 10K 电阻两端的电压为 ，甚至更大，所以 RST 引脚又接收到高电平。 单片机系统自动复位。 上电指示灯电路 图 上电指示灯电路 当打开开关时，系统开始工作，上电指示灯亮起。 晶振电路 图 晶振电路 晶体振荡器，简称晶振。 在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再1 2L1LED1KR24VCC GND22uFC3Cap22uFC4Cap12Y1XTALGNDXTAL1XTAL2 14 串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。 由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。 这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。 晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就 可以得到晶振标称的谐振频率。 一般的晶振振荡电路都是。