通信设备安装 福建工程学院.docx

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通信设备安装福建工程学院

《通信设备安装调试》

课程设计

课题：

通信设备安装调试

专业：

通信工程

班级：

1303班

姓名：

学号：

指导老师：

郑文斌汪涵聪林挺钊

时间：

2016年4月11日—2016年4月15日

序言

基于电话的远程遥控系统主要是要通过电话交换网络实现对远程电器设备的遥控。

与一般的遥控相比，电话遥控具有一定的优点：

不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。

同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。

此外电话操作简单，用户易于接受，使得电话遥控具有通用性。

电话遥控这一课题目前大都只限于实验室阶段，距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，究其原因主要有两个，一是系统没能充分利用电话的双工通信的功能，系统没能利用提示音对不同操作提示，操作者无法知道受控对象的状态；二是由于安装在家里的电话与各种加电设备不是连接在一起的，因而在电话接通后，连接在电话机的遥控系统如何与家电建立联系，并遥控家电很重要。

一、课题名称

通讯设备安装与调试

二、实践目的

1、了解通信系统的构成；

2、学习用所学的理论知识分析和设计简易的通讯设备；

3、学习系统方案分析，培养学生的设备调试和故障检测能力；

4、掌握系统设计开发流程，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。

三、实践原理与要求

通信是传递信息的手段，即将信息从发送器传送到接收器。

通讯设备作为通信不可或缺的部件贯穿于通信的整个链路。

对于模拟通信来说，通讯设备主要有信号变换器、调制解调器、传输设备等。

对于数字系统来说，通讯设备还涉及到编解码器、加解密器等。

本实践要求设计一种简易通讯设备，能够实现收发双方信息的传递。

其中信息传输方式可以采用有线、无线，也可以基于现有的通信媒介进行通信。

图1模拟通信系统

图2数字通信系统

（一）设计要求

系统主要有以下几个功能需求：

⑴实现异地远程遥控，即操作者与受控对象的距离不受限制，二者通过电话建立联系；

⑵系统能对异地的电器实现开关控制，主要是通过接通和断开电器的电源来实现；

⑶系统要能够模拟电话的摘机和挂机；

⑷为了防止恶意操作，系统要有一个密码检测。

（二）系统总体框架

电话远程遥控系统的主体部分是以单片机为中心，它负责对电话线中音频信号的分离，并对采集的音频信号进行接收分析，进而输出各种控制信号。

图1系统总体框架

处于不同地点的两部固定电话机，操作者利用电话机A拨打并联本系统的电话机B，在拨通后，操作者根据电话机键盘上的按键0～9和*、#即可实现对远处电器的控制。

在实际操作中，固定电话机A也可用移动电话代替，移动电话拨打固定电话B接入到电信的固定电话网络中，因此操作者对于电器的控制不受时间和地点的限制。

（三）系统功能模块

⑴铃音检测、计数——硬件进行铃声检测、利用单片机8031的T0计数。

⑵自动摘挂机——利用继电器控制开/关、用摘机电阻模拟摘机

⑶密码校验——用软件实现，防止非法用户恶意操纵电器

⑷双音频信号解码——采用CM8870进行音频解码

⑸输入信息分析——用软件编程实现；

⑹控制电器开关——采用单片机推动触发器、LED进行模拟；

⑺无线发送控制（发挥部分）；

⑻无线接收译码锁存（发挥部分）；

⑼语音提示（发挥部分）。

图2系统功能模块

系统并联于电话机的两端，不会影响到电话机的正常使用。

4、

系统方案设计及各部分电路说明

（1）振铃检测电路

当用户被呼叫是，电话交换机发来铃流信号，振铃为25土3V的正弦波。

振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。

先经过电容隔直后，R5起限流作用，可以保护光电耦合器，用发光二极管检测信号是否正常通过。

用该信号控制光电耦合器的转换（相当于开关），使得Vcc5V的电压时断时续，形成标准的方波信号，使得单片机可以识别，再输入单片机定时/计数中断端口，完成振铃检测和计数过程。

（2）摘挂机控制电路

该电路将电话线信号通过整流桥后变为单极性正弦信号，将信号引出，通过单片机的控制实现电路的模拟摘挂机功能。

当

（1）电路经过单片机计数打满5次振铃的时候从P1.4端口的电位从低电平变为高电平。

当高电平输入到三极管Q2，使其导通，从而使三极管Q1也导通。

因此整流过后的信号就可以通过三极管，进入DPTM.解码电路。

由于电话信号的电压经过整流桥电路后，电压已经降低到7V左右。

选用330欧的电阻，就能满足电路摘机的状态。

电容C7有耦合作用，改善电路的性能。

（3）DPTM解码电路

该电路是通过一块MT8870芯片控制DPTM的解码的。

MT8870芯片双音多频接收芯片，可用来完成DPTM信号的接收、分离和译码；能输出相应16和DTMF频率组合4位并行二进制。

MT8870的10脚EN与15脚DV接在一起，当一个有效双音频信号被接受后，DV输出低电平。

在脚EN为高电平时，数据允许输出，同时经T1反相后以低电平送给AT89C51中实现解码的控制。

通过该解码电路，即可以实现密码的信号的解码，使得单片机能够识别控制指令。

（4）单片机控制电路

该电路是整块板的核心部分，它将处理

（1）送来的信号经过T0口接受，然后经过程序的定时器计数，当达到一定的五次振铃的时候，将P1.4端口由低电平设置为高电平。

从而实现模拟摘挂机的功能。

当由MT8870电路送来的Q1,Q2,Q3,Q4的电话信号，通过P1.0,P1.2,P1.3,P1.4进入单片机使得单片机判断送来的电话信号是否是正确的密码，达到避免恶意干扰的目的。

从而提高系统的安全性。

当密码输入正确的情况下，即可以由AT89C51设置P2端口的电平情况实现灯的亮灭情况.

具体电路部分的分析：

1：

RESET端口接出来的开关电路

是实现整块单片机的复位的功能。

由于单片机在运行一次后会保存运行后的数据。

所以当需要重新开始的时候。

该电路模块就能实现电路的复位的功能。

由于单片机中的RESET是高电平有效。

所以通过一个下拉电阻即可以实现当按键按下的时候高电平，使得单片机复位的效果。

2：

X1,X2端口接出来的晶振电路

是为单片机提供12M的时钟频率。

从而使单片机正常的运行。

3：

P2口的LED灯电路

是为了模拟家用电器。

从而能将单片机控制的情况更形象的表现出来。

各电阻是限流电阻，起到保护的作用。

该LED灯是共阳的，所以是低电平有效。

5、实验总体电路

六、调试过程难题和解决

本次在原本电路中，我们原本在三极管Q2的基极和发射极并联了10千欧的电阻，使得分压太小，发射结导通不了，去掉之后终于实现了整体功能。

七、课设心得

经过一周的实践，终于成功完成了此次课程设计，让我学到了很多课本上不能学到的东西，应用到实际生活当中。

在这次课设中我受益匪浅，学到了很多东西。

我重新的熟悉了AD软件，电路板的焊接，电路的分析，示波器的观察。

在第一次答辩中遇到不能回答的问题，在调试过程中逐渐的解决，提高了硬件制作能力，获得了很多实际经验，毕竟课本知识只是理论的，与现实的应用会有区别。

本次的调试可谓一波三折，因为刚开始构思的电路在参数设计方面有很大问题，调试的过程中达不到预期效果。

因此要改电阻、电容的值进行调试。

在多次的修改过程中，理解为什么改变，改变后的作用让我收获很大。

但是由于多次改换元器件使得我的焊盘掉了，使得一些点的焊接出现了虚焊和短接，用万用表多次的检测后发现了问题所在，成功的完成了设计，但也增强我的动手能力。

同学们的互相探讨与帮助也使本次设计丰富了许多。

在元器件的改换上，从各执己见到达成统一，遇到难题是提出办法，在交流中互相促进；焊接较难的模块时同学们互相帮助，让整个课设的氛围轻松了许多。

本次的课程运用到了许多通原、数电、模电和单片机的知识，让我回顾所学内容，检测自己学习的成效。

给以后升学工作的道路增加了很多宝贵的经验！

附录：

系统参考程序源代码

ORG0000h

JMPMAIN

ORG0003h;INT0入口地址

JMPI0;跳到I0

MAIN:

MOVR2,#0;设置循环次数的初始值

SETBp3.0;断开继电器

L1:

JBp3.4,NEXT;位P3.4为1，则跳到NEXT即T0有变化则跳转

JMPL1;T0没变化则循环等待

NEXT:

MOVTMOD,#06h;T0，计数方式，工作方式2，TL0自动从TH0重装

MOVTL0,#0FDh;FBh,FCh,FDh,FEh,FFh计数5次

MOVTH0,#0FDh;用于重装TL0

SETBTR0;启动T0计数

LOOP1:

MOVR1,#100

;///////////////////////每隔0.03s检测TF0标志，看T0是否计数到5？

LOOP2:

ACALLDELAY;调用子程序DELAY延时0.03s

JBCTF0,START;T0计数满时TF0为1，TF0为1时转移，且将TF0清0

DJNZR1,LOOP2;R1--,若R1不为0，则转LOOp20.03×100＝3s

;/////////////////////////////////////////////////////////

INCR2

CJNER2,#10,LOOP1;3s×10=30秒

JMPAGAIN;在30秒内没有响铃5声，可能是用户在没有响铃5声就挂机了

START:

CLRp3.0;将p1.7清0，接通继电器

;注以下延时不能用，否则无法进入中断

;要延时一会儿，防止继电器打开瞬间的中断误操作以下延时0.03s×20

;LOOP3:

MOVR0,#30

;ACALLDELAY;调用子程序DELAY延时0.03s

;DJNZR0,LOOP3;

;///////////////////////////////;1.打开中断INT0,用于检测8870的15脚（INT0）

SETBIT0;INT0为边沿触发中断方式

SETBEX0;允许INT0中断

SETBEA;CPU开中断

MOVR3,#0;R3用于标识系统是否要挂机。

0表示不要挂机，1表示要挂机

MOVR4,#1;记录操作步骤

MOVR5,#0;R5=0表示未验证密码，=1表示已经验过密码

WaitJudge:

CJNER3,#0,AGAIN;系统复位；R3用于标识系统是否已经挂机复位。

若R3被修改为1则认为系统要挂机复位。

SJMPWaitJudge;等待INT0中断，同时检测系统是否要挂机

;/////////////////结束系统复位

AGAIN:

CLREX0;关中断INT0

CLREA

SETBp3.0;断开继电器

JMPMAIN

;/////////////////以下为子程序

;//以下为延时子程序，

DELAY:

MOVR7,#200;延时200×150＝30000us=0.03s

D1:

MOVR6,#150

D2:

DJNZR6,D2;R6减1，若仍不为0，则跳转到D2

DJNZR7,D1;R7减1，若仍不为0，则跳转到D1

RET

;///以下为中断服务子程序

I0:

;1.检测从8870读入的是否是摘机信号

;若是，则R3＝1

movp1,#11111111B;先向p1口写1才能读p1口

movA,p1

ANLA,#00001111B;保留p1.0～p1.3

CJNEA,#00001100B,next1;#表示挂机

MOVR3,#1;R3=1挂机

SJMPclose

next1:

;//检验密码是否验过

CJNER5,#0,SelectEquiment

;2.检验密码

CJNER4,#1,next2

CJNEA,#00000100B,close1;密码第一位为4，4的8870译码输出为0100

INCR4

AJMPclose;等密码第二位

next2:

CJNER4,#2,next3

CJNEA,#00000101B,close1;密码第二位为5

INCR4

AJMPclose;等密码第三位

next3:

CJNER4,#3,close1

CJNEA,#00000110B,close1;密码第三位为6

INCR5

AJMPclose

;///////////以下选择设备

SelectEquiment:

SWAPA

ACALLDELAY

movp1,#00000000B

movp1,A

jmpclose

close1:

MOVR3,#1;挂机

close:

RETI