工科专业课程设计报告正文.docx

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工科专业课程设计报告正文

前言

随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，电子电话机已经像各种家用电器一样走入千家万户，成为人们日常工作与生活的必须品。

同时随着集成电路技术的发展，使得电话机的功能越来越强，然而其基本的振铃、拨号与通话功能却是每一款电话机所必备的功能。

对于大学生来说，掌握电话机的工作原理，是一项基本技能，对于广大电子爱好者来说，掌握电话机的基本原理并能正确地进行运用，对开发出一些远程控制或测量的产品来说，也是非常实用的，而振铃部分是电话机里非常重要的部分。

在这个设计中，我们就是运用了当代新型单片机KA2410音乐芯片，把它和其他器具做成了双音多频（DTMF）电话机振铃。

1.总体方案

1.1电话机振铃部分的方案

图1接入信号流程图

振铃部分主要由受话部分和送话部分组成，KA2410是振铃部分的核心芯片。

振铃部分的主要功能是摘机后能受话接话，使我们用它进行有线的语音通信。

1.2信号初级处理流程

图2初级信号流程

信号Y1，Y2接受话器，当有音频信号进入受话器，受话器将音频信号转化为电频信号。

由Y1，Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管，进行初步处理，然后进入芯片KA2410，将电频信号转化为音频信号，通过蜂鸣片听到对方传来的声音。

2.电话机振铃部分的电路设计

2.1振铃部分的电路原理图设计

图3振铃部分的电路设计

2.3PCB电路设计图

图4（PCB）电路设计图

3.KA2410外侨式振铃集成电路

3.1电路组成

图4振铃电路结构方框图

3.2工作原理

振铃电路的供电电源取自交换机送来的振铃信号，电路中设有过流或过压保护措施，防止雷电或感应高压脉冲的冲击等偶然事件造成的电子元器件的损坏。

振铃信号经整流、滤波和稳压转换为直流电压供给振铃电路。

滞后电路能使振铃电路延迟起振时间，这样进入的脉冲必须足够宽才能启动电路，而瞬间窄脉冲不起作用，大大地提高了抗干扰能力。

门槛电路是将进入的脉冲与电路内部的参考电压进行比较，只有具备幅度足够大的脉冲才能平衡参考电压，使振铃电路启动。

总之，电子铃电路设有滞后、门槛电路、是为了避免拨号脉冲等瞬间干扰脉冲的作用。

3.3KA2410芯片

图5KA2410

3.4功能特点介绍

3.4.1KA2410的内部结构

KA2410是由超低频振荡器；音频振荡器；音频功率放大器；电源控制器组成,

引脚符号及功能.

表1KA2410引

引脚符号

功能

VDD

电源正输入端

TR

触发控制输入端

CL

切换频率外接电容控制端

RL

切换频率外接电阻控制端

VSS

电源负输入端

RH

高低音频外接电阻控制端

CH

高低音频外接电容控制端

OUT

高低音频信号交替输出端

3.4.2KA2410的主要特点

KA2410的主要特点如下：

△可以电话线路直接获取工作电源。

△可替换普通电话铃。

△音调和颤音频率由外部元件调节。

△具有外触发振铃功能。

△内含误触发电路。

△低电流消耗。

△额定工作电压26v。

△工作温度范围-45°c~~+65°c。

说明：

集成电路IC1（KA2410）为单独的电话机音乐芯片，即来电铃声有它产生，安装元件顺序：

跨线—电阻—二极管—瓷片电容—涤纶电阻—电解电容—三极管—收线开关。

4.系统功能

输入电频信号经过（ka2410型）音乐芯片的振铃电路输出音频信号。

Y1，Y2接受话器，当有音频信号进入受话器，受话器将音频信号转化为电频信号。

由Y1，Y2接入整流桥、滤波电容、稳压二极管，进行初步处理，然后进入芯片KA2410，将电频信号转化为音频信号，通过蜂鸣片听到对方传来的声音。

摘机后，外电源经R15、R16分压，Q3饱和导通，其集电极变为低电平，启动拨号芯片，芯片启动后，不断的对键盘不断地进行扫描，当有按键按下时，经数模转换后，从TONE脚输出双音频信号。

通话中，线路传输过来的语音信息，经E4耦合后，Q1放大，驱动扬声器发出声音，而接听电话者的说话声，则从MIC拾取后，经R8、C1耦合送入线路，完成与异地的通话。

电话外线接入y1、y2，当挂机时，叉簧开关HOOK接通振铃电路，目前广泛采用的程控交换机的工作电压为直流60V左右，铃流信号的电压为交流90V左右，没有振铃信号输入时由于E1和E2对直流电压是断路的，因此没有电流流入电话机，当有交流的铃音信号到来时，经R1和E1、E2后，经极性保护电路在Z1两端形成一个直流27V左右的电压，作为振铃电路的工作电源。

振铃电路得电后，铃音振荡电路工作，从8脚输出铃音信号，经R6限流后，在压电陶瓷片上发出电话振铃音。

当听到铃声后拿起电话机，此时电话机工作在摘机状态，叉簧开关复位，此时一方面断开E1、E2通路，L2直接接入极性保护电路，另一方面断开振铃电路供电回路，接通通话部分电路。

由于通话电路阻抗较低，变会形成一个有效的摘机信号，交换机接到这个摘机信号后，回路电压变为8V左右，作为整机的工作电源。

外电源一路经R12、D1在Z1两端形成4.7V，为9012D提供供电。

HM9102是一款性价比较高的脉冲/双音频拨号器。

5.注意事项

制作套件是面包电话机套件设计的基础上改进后的产品，因此在电路安装时有些线路板上所标的元件位置不需要装元件，这一点请制作者注意，实际所安装的元件以电路原理图中所标元件为准；

振铃线路板上，铃声是通过蜂鸣器发出的，为使声音更加悦耳，蜂鸣器安装于机壳后，用塑胶枪打上胶后将其固定，若无胶枪，可用电烙铁将附带的塑胶熔化后固定蜂鸣器，若蜂鸣器松动的话，发出的铃声较难听；

为使电路更加简单，我们对这款电话机的一些附加功能进行了去除，把一些原先需要设置的电路全部固定化，因此在元件安装时，有些元件的安装位置需要特别说明，HM9102D的7脚为模式控制脚，由于现在都用双音频拨号，因此制作时直接将该脚接地即可，具体操作时，将手柄线路板上的引线口用焊锡短接；

HM9102D的5脚为叉簧输入引脚，由于本电话机的叉簧开关是直接控制主电路的电源的，因此我们将系统直接设成所有功能全部开放状态，在电路焊接时，直接将5脚通过R19接地，R19在线路板上未标明，实际安装于Q3的C、E脚孔位；

听筒与机座间的连接曲线有极性之分，听筒线路板上有标识，负极与驻体话筒负极相连，正极焊在标有“T”字样的焊盘上，这根线焊好后应将整根线卡在塑料槽中后再引出，否则容易折断；

6.设计总结

这是一个非常有意义的电路设计，也是一个成功的电子制作，使我们更喜欢了电子制作。

首先，感谢学校给了我们这次课程设计的机会，感谢指导老师孙活、胡迎刚。

其次，在这个电话机振铃部分的制作中更深入的了解了电话的工作过程，对KA2410芯片的用法有了一定的掌握。

提高了自身的自学能力与查资料的能力，与人交流的能力，学习到了要想有收获就必须努力。

要想有更大的收获就要与人共同进步，与队友的合作更是一件快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。

而团队合作也是当今社会最提倡的。

再次，不管怎样，这些都是一种锻炼。

一种知识的积累，能力的提高，这是基础的东西，只有掌握了这些东西，我们才能进一步得到更好的成绩，虽然遇到了很多的问题，永不放弃才是最重要的。

最后，这对于我们的将来也有很大的帮助。

以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。

就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。

7.参考文献

[1]王锦.电话机原理与维修.电子工业出版社,2002.

[2]周立云.多功能电话机原理与维修.电子科技大学出版社,2010.

[3]李令奇.电话机原理与维修.人民邮电出版社,2003.

[4]鲁芳.固定电话机使用与维修.国防工业出版社,2007.

[5]孙余凯.新型电话机实用单元电路与维修图说.电子工业出版社,2006.

[6]张德民.电话机原理与维修.西南师范大学出版社,2000.

8.附录

振铃部分制作的元件清单：

表2

振铃部分的制版图：

图6