第七讲 单片机应用系统设讠 本讲重点 正确认识系统设计的基本原则掌握简单任 务分析的一般流程,尝试自己制定方案; 对所举应用实例能消化理解,对部分模块能 独立编程实现 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 第七讲： 单片机应用系统设计 本讲重点： 正确认识系统设计的基本原则,掌握简单任 务分析的一般流程，尝试自己制定方案； 对所举应用实例能消化理解，对部分模块能 独立编程实现
第七章单片机应用系统设计与开发 Q系统设计应当考虑的主要技术性能 速度精度功耗可靠性驱动能力 基本设计原则应当考虑: 功能需求,应用需求,开发条件,市场 情况,可靠性需求,成本需求,尽量以 软代硬 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 第七章 单片机应用系统设计与开发 系统设计应当考虑的主要技术性能 速度 精度 功耗 可靠性 驱动能力 基本设计原则应当考虑： 功能需求，应用需求，开发条件，市场 情况，可靠性需求，成本需求，尽量以 软代硬……
基本设计原则 ①从系统功能需求出发设计功能模块 显示,键盘,数据采集,检测,通信,控制, 驱动,供电方式 ②从系统应用需求定位元器件资源分配 定时/计数器,中断,串口,I0引脚,A/D, D/A,信号调理,晶振频率 ③从开发条件与市场情况出发选择元器件 仿真机,编程器,元器件,熟悉程度,編程 语言 以系统可靠性需求确定系统设计工艺 耦、光隔,屏蔽,印制板,低功耗,散热, 传输距离/速度,节电方式,掉电保护,软件 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 基本设计原则 ①从系统功能需求出发设计功能模块 显示，键盘，数据采集，检测，通信，控制， 驱动，供电方式…… ②从系统应用需求定位元器件资源分配 定时/计数器，中断，串口，I/O引脚，A/D， D/A，信号调理，晶振频率…… ③从开发条件与市场情况出发选择元器件 仿真机，编程器，元器件，熟悉程度，编程 语言…… ④从系统可靠性需求确定系统设计工艺 去耦，光隔，屏蔽，印制板，低功耗，散热， 传输距离/速度，节电方式，掉电保护，软件 措施……
基本设计原则(续) ①从系统成本需求选择合理电路方案 元器件,外壳,面板,键盘,显示,单/双面 PCB,驱动 ⑥功能满足系统要求的前提下尽量以软代硬 逻辑功能,滤波功能,译码功能,动态显示 模拟I2C、SP总线,软ADC,加密 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 基本设计原则（续） ⑤从系统成本需求选择合理电路方案 元器件，外壳，面板，键盘，显示，单/双面 PCB，驱动…… ⑥功能满足系统要求的前提下尽量以软代硬 逻辑功能，滤波功能，译码功能，动态显示， 模拟I 2C、SPI总线，软ADC，加密……
单片机应用系统设计与开发实例1: 远距离电话遥控装置(与书上P235类似的一种应用) 电话外线 220V 电话机 DTME 译码 P0.0 8870 P0.3P1.1 P1,2 模拟 P1.3 摘机 P2,0 P1.4 P1.5 振铃 P2.1P1.6 P1.7 89C51 语音 P2.2 晶振 芯片 2.3 复位 P2.4 电路 无锡愈 语音输出 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 220V J P1.0 P1.1 P1,2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 语音 芯片 语音输出 话音输入 振铃 检测 DTMF 译码 8870 模拟 摘机 电话机 P0.0 P0.3 P2,0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 远距离电话遥控装置（与书上P.235类似的一种应用） 89C51 晶振 复位 电路 电 话 外 线 单片机应用系统设计与开发实例1：
任务分析: 1座机在无人值守情况下首先要通过光耦检测铃流,确定 有电话打进。 2振铃响过设定次数后,由三极管组成的模拟摘机电路执 行摘话筒动作,给座机及相应电路供电。 3通过APR9600语音电路发出“请输入密码”提示后 根据拨叫方输入的密码经MT8870译码后进行身份判识 身份不符则执行挂机操作。 4.相符则继续提示对方输入控制设备号(此处为0~7,可 外连8个电器开关)和开/关动作类别(开=1,关=0) 对相应执行电路输出控制信号。然后再提示对方输入 要控制的设备号和开/关动作类别 5直至对方发出操作结束信号(#),就执行挂机操作 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 1.座机在无人值守情况下首先要通过光耦检测铃流，确定 有电话打进。 2.振铃响过设定次数后，由三极管组成的模拟摘机电路执 行摘话筒动作，给座机及相应电路供电。 3.通过APR9600语音电路发出“请输入密码”提示后， 根据拨叫方输入的密码经MT8870译码后进行身份判识。 身份不符则执行挂机操作。 4.相符则继续提示对方输入控制设备号（此处为0～7，可 外连8个电器开关）和开/关动作类别（开＝1，关＝0）， 依此对相应执行电路输出控制信号。然后再提示对方输入 下个要控制的设备号和开/关动作类别…… 5.直至对方发出操作结束信号（＃），就执行挂机操作。 任务分析：
功能电路模块: 1振铃检测电路是以光耦817为主构成的。当有振铃信号时 铃流进入817输入端1、2脚,4脚输出脉冲方浪信号,送至 AT89c51的/NT端,由于语音信号和双音多频信号电压 远低于振铃信号电压,该电路不会引起误判。 2.模拟摘机电路是由两个高压三极管组成,AT89C51输出 高低电平,使三极管导通或截止,从而改变挂接在电话线上 的阻抗来模拟摘机和挂机。 3双音多频解码电路由电桥B1、电容C1、电阻R1及双音多 频识别集成电路MT8870等组成。电桥起极性校正作用,信 号经RC送至MT8870解码,最后输出相应的8421码,供单 机判识。 4芯片SP+SP-端受控将预先录好的语音提示送至 LM38进行放大,再经变压器T耦合至电话回路,用户可 无神你制片出的提示,进行相中
《单片机原理与应用技术》教学课件 1.振铃检测电路是以光耦817为主构成的。当有振铃信号时， 铃流进入817输入端1、2脚，4脚输出脉冲方波信号，送至 AT89C51的/INT1端，由于语音信号和双音多频信号电压 远低于振铃信号电压，该电路不会引起误判。 2.模拟摘机电路是由两个高压三极管组成，AT89C51输出 高低电平，使三极管导通或截止，从而改变挂接在电话线上 的阻抗来模拟摘机和挂机。 3.双音多频解码电路由电桥B1、电容C1、电阻R1及双音多 频识别集成电路MT8870等组成。电桥起极性校正作用，信 号经RC送至MT8870解码，最后输出相应的8421码，供单 片机判识。 4.语音芯片SP+,SP-端受控将预先录好的语音提示送至 LM386进行放大，再经变压器T1耦合至电话回路，用户可 从电话里听到系统控制语音芯片发出的提示，进行相应操作。 功能电路模块：
FL F 双音多频DTMF DIGIT D3D2 697 1209 0 Double Tone multi 0001 D01100 D10 697 1336 0 Frequency 697 1477 0 770 1209 1234567890 0 101 ①每一个拨号音是由两 7701336 7701477 个正弦波单音混合而成 000 0 852 1209 4个高音和4个低音有16 852 1336 1100 852 1477 10000 010 941 1336 ②在电信信令中: 941 1209 Q“#”仅作为开放电 941 1477 0 信新型务中作特殊识别 697 1633 码。词A“B"“C 7701633 #ABC 111 D″为备用码。 852 1633 1110 00110 1010 941 1633 D 0 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 双音多频 DTMF—— Double Tone Multi Frequency： ①每一个拨号音是由两 个正弦波单音混合而成。 4个高音和4个低音,有16 种组合。 ②在电信信令中： “*”“#”仅作为开放电 信新型业务中作特殊识别 码。而“A”“B”“C” “D”作为备用码
双音多频解码芯片MT8870D MT8870D片内集成了裂带滤波器和数字解码功能,滤波 器针对高音频和低音频采用了开关电容式滤波技术;译码 器通过数字计数器对全部16个DTMF音频组合进行探测 和译码。片上的差分输入放大器、时钟振荡电路和带锁存 地三态接口仅需要极少的外接元件。 特性: 17 St/GT 完全的DTMF接收/解码器 ESt 低功耗 15$D 内建增益设置放大器 FNDN□ 122 可调警卫时间 1囗TE 提供掉电模式和禁止模式 与MT8870c/MT8870C-1 兼容 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 双音多频解码芯片MT8870D 特性： 完全的DTMF接收/解码器 低功耗 内建增益设置放大器 可调警卫时间 提供掉电模式和禁止模式 与MT8870C/MT8870C-1 兼容 MT8870D片内集成了裂带滤波器和数字解码功能,滤波 器针对高音频和低音频采用了开关电容式滤波技术；译码 器通过数字计数器对全部16个DTMF音频组合进行探测 和译码。片上的差分输入放大器、时钟振荡电路和带锁存 地三态接口仅需要极少的外接元件
语音芯片APR9600 APR9600语音录放芯片,是继美国ISD公司以后 采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不 怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路 可录放32-60秒,串行控制时可分256段以上,并 行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具 有:价格便宜,有多种手动控制方式,分段管理 方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音 时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能 特点 《单片机原理与应用技术》教学堁件
《单片机原理与应用技术》教学课件 语音芯片APR9600 APR9600语音录放芯片，是继美国ISD公司以后 采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不 怕断电、可反复录放的新型语音电路，单片电路 可录放32-60秒，串行控制时可分256段以上，并 行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具 有：价格便宜，有多种手动控制方式，分段管理 方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音 时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能 等特点