1、來(lái)電顯示裝置摘要：本設(shè)計(jì)是由單片機(jī)STC89C52RC、來(lái)電顯示模塊HT9032C及其它外圍電路構(gòu)成的來(lái)電顯示系統(tǒng)，并描述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件流程。該系統(tǒng)可顯示主叫電話號(hào)碼、呼叫時(shí)間，帶有E2PROM存儲(chǔ)等功能，方便用戶清楚地預(yù)知來(lái)電者身份。關(guān)鍵詞：89C52RC、來(lái)電顯示、HT9032C、FSK一、 引言來(lái)電顯示，全稱(chēng)為主叫識(shí)別信息傳送及顯示（CID），是指在被叫用戶終端設(shè)備上顯示主叫電話號(hào)碼、主叫用戶姓名、呼叫日期和時(shí)間等主叫識(shí)別信息，并進(jìn)行存儲(chǔ)，以供用戶查閱的服務(wù)項(xiàng)目。目前，我國(guó)已具備程控交換機(jī)開(kāi)放多種新業(yè)務(wù)的條件，公眾通信網(wǎng)絡(luò)的扎實(shí)基礎(chǔ)，成熟的傳輸和交換技術(shù)，加快了我國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建

2、設(shè)，電話普及率逐年上升。我國(guó)在信息發(fā)送格式上一般有DTMF和FSK兩種。本設(shè)計(jì)主要利用80C52RC和HT9032C對(duì)FSK格式的電話信息進(jìn)行解釋?zhuān)⒃贚CD1602液晶上顯示以實(shí)現(xiàn)電話來(lái)電顯示功能。二、 系統(tǒng)的功能及原理描述來(lái)電顯示作為現(xiàn)代電信交換網(wǎng)絡(luò)可以提供的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，以FSK信號(hào)進(jìn)行傳輸，當(dāng)交換機(jī)發(fā)出第一次振鈴后，緊接著發(fā)送FSK信號(hào)，該信號(hào)包括了電話號(hào)碼、日期、時(shí)間等信息。本設(shè)計(jì)在每一次振鈴信號(hào)的喚醒下開(kāi)始接收FSK信號(hào)，解碼芯片HT9032C及其外圍電路構(gòu)成解碼電路，對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的FSK信號(hào)進(jìn)行解碼，傳送給MCU處理。89C52RC作為主控單片機(jī)，用于控制解碼后的FSK信號(hào)的接收，信息

3、截取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息顯示以及翻查等功能。單片機(jī)掃描HT9032C的RDET和CDET兩個(gè)引腳，當(dāng)掃描到RDET為高電平，CDET為低電平后，檢測(cè)“消息類(lèi)型”，最后通過(guò)DOUTC串行接受完整的來(lái)電顯示信息。三、 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖及其結(jié)構(gòu)原理本設(shè)計(jì)電路分為五個(gè)部分，分別為：電話線接口部分；FSK信號(hào)解調(diào)部分；單片機(jī)控制部分；來(lái)電信息顯示部分；翻查部分。振鈴信號(hào)和FSK信號(hào)通過(guò)四腳電話線插座接入電路，經(jīng)由HT9032C芯片及其外圍電路對(duì)FSK信號(hào)進(jìn)行解釋?zhuān)盘?hào)傳入單片機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的處理，最后通過(guò)液晶顯示出來(lái)。其結(jié)構(gòu)框圖如圖3.1所示：FSK信號(hào)解調(diào)MCU電話線接口來(lái)電顯示按鍵翻查圖3.1 系統(tǒng)組成框

4、圖四、 電路的結(jié)構(gòu)和分析本設(shè)計(jì)具體硬件連接圖如圖4.1所示。圖4.1 系統(tǒng)硬件連接圖下面對(duì)系統(tǒng)硬件各部分具體說(shuō)明。電話線接口部分電話線接線部分采用電話線專(zhuān)用接口623PCB與電話線相連，623PCB為四腳電話線插座，其中主要用到中間兩只腳，其余兩腳用作功能擴(kuò)展使用，本設(shè)計(jì)中不對(duì)另外兩腳做處理。FSK信號(hào)解調(diào)部分本設(shè)計(jì)FSK信號(hào)的解調(diào)采用專(zhuān)用解碼芯片HT9032C，相應(yīng)引腳如圖4.2所示。圖4.2 HT9032C引腳圖HT9032C滿足Bell 202的CCITT V.23 1200b/s FSK數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)能檢測(cè)振鈴和載波。電話線經(jīng)過(guò)接口電路接到HT9032C的TIP、RING、RDET

5、引腳。當(dāng)有振鈴信號(hào)來(lái)時(shí)。HT9032C的RDET腳觸發(fā)下降沿。在第一次和第二次振鈴之間，HT9032C把邏輯“1”=（120012）Hz、“0”=（220022）Hz，傳輸速率為1200b/s的FSK信號(hào)解調(diào)成串行異步二進(jìn)制數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)到有載波信號(hào)時(shí)，CDET觸發(fā)下降沿。在DOUTC腳趾輸出主叫識(shí)別信號(hào)。各引腳時(shí)序圖如圖4.3所示。圖4.3 HT9032C時(shí)序圖具體硬件電路圖如圖4.4所示圖4.4 HT9032C硬件連接圖其中，C1、C2、C3、C4起到隔離電話線直流作用。C1、C4、R1、R3用于采集來(lái)電顯示數(shù)據(jù)，輸入到HT9032C的引腳TIP和RING。整流橋、C2、C3、R2、R4、R

6、5構(gòu)成振鈴檢測(cè)電路，輸入到HT9032C的RDET1、RDET2引腳。在沒(méi)有來(lái)電時(shí)R7給C5充電，把RTIME、PDWN拉至高電平，HT9032C進(jìn)入節(jié)電休眠狀態(tài)。當(dāng)振鈴時(shí)，PDWN被拉低并保持一段時(shí)間，此時(shí)芯片振蕩器起振，開(kāi)始工作，接收到來(lái)電信息時(shí)會(huì)把解碼后的串行數(shù)據(jù)通過(guò)DOUTC發(fā)送出去。具體工作模式如圖4.5所示、圖4.5 HT9032C工作模式單片機(jī)控制部分控制部分使用STC89C52RC單片機(jī)，通過(guò)軟件對(duì)解調(diào)后的FSK信號(hào)的進(jìn)一步分析和信息提取，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示系統(tǒng)軟件流程如圖4.6所示。圖4.6 單片機(jī)軟件控制主程序如圖所示，單片機(jī)主要執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，分別是按鍵掃描和串口接收，其中

7、按鍵掃描是實(shí)現(xiàn)電話號(hào)碼翻查功能的，具體執(zhí)行步驟在其它部分將做詳細(xì)分析。具體硬件電路由單片機(jī)最小系統(tǒng)構(gòu)成，如圖4.7所示。圖4.7 單片機(jī)最小系統(tǒng)終端交換機(jī)向被叫用戶傳送主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)，單片機(jī)通過(guò)串口接收處理這些數(shù)據(jù)。主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)傳送時(shí)序如圖4.8所示。EDCBA第二次振鈴信道占用信號(hào)標(biāo)志信號(hào)數(shù)據(jù)包第一次振鈴圖4.8 主叫識(shí)別信息數(shù)據(jù)傳送時(shí)序符號(hào)時(shí)間值：A-0.51.5s 第一次振鈴結(jié)束與數(shù)據(jù)傳送開(kāi)始之間的時(shí)間間隔。B+C-2.9s 傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間包括信道占用信號(hào)和標(biāo)志信號(hào)。D-200ms 數(shù)據(jù)傳送結(jié)束與第二次振鈴開(kāi)始之間的時(shí)間間隔。E-1s 鈴流。B+C+D-3.6s 各時(shí)段可根據(jù)具體情

8、況定。信道占用信號(hào)和標(biāo)志信號(hào)的目的是提示電話終端準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。校驗(yàn)字用作差錯(cuò)檢驗(yàn)。信道占用信號(hào)：有一組300個(gè)連續(xù)的“0”和“1”交替的位組成，其中第一個(gè)比特位“0”，最后一個(gè)比特為“1”。在通話狀態(tài)下，信道占用信號(hào)不發(fā)送。標(biāo)志信號(hào)：由180個(gè)（掛機(jī)）或80個(gè)（通話）標(biāo)志位（邏輯“1”）組成。每個(gè)數(shù)字之前先行一位“0”作為起始位，在最后加一位“1”作為結(jié)束位。每個(gè)數(shù)據(jù)字的最低位先發(fā)送。這樣，實(shí)際每個(gè)字占10bit，即1PXXXXXXX0（P為奇偶校驗(yàn)位）。數(shù)據(jù)傳送時(shí)，信道占用信號(hào)發(fā)送后接收標(biāo)志信號(hào)。主叫識(shí)別數(shù)據(jù)格式有兩種：?jiǎn)螖?shù)據(jù)消息格式（SDMF）和復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式（MDMF）。單數(shù)據(jù)消息格式

9、（SDMF）如圖4.9所示，由消息頭和消息體組成，只傳遞呼叫建立日期、時(shí)間和主叫號(hào)碼。消息頭由消息類(lèi)型和消息長(zhǎng)度組成，他們均為8bit。消息類(lèi)型的值用來(lái)識(shí)別消息的特征。消息長(zhǎng)度指明后面所跟的消息字的長(zhǎng)度。消息體包括交換機(jī)需傳給終端用戶的消息，消息體可容納1255個(gè)8bit消息字。每個(gè)字用8bit帶校驗(yàn)位的7位編碼字符集表示。消息頭消息長(zhǎng)度標(biāo)志位消息類(lèi)型標(biāo)志信號(hào)信道占用信號(hào)標(biāo)志位校驗(yàn)字消息體消息頭圖4.9單數(shù)據(jù)消息格式消息體復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式（MDMF）如圖4.10所示，這種格式除單數(shù)據(jù)格式內(nèi)容外還可以傳主叫用戶姓名等信息。與單數(shù)據(jù)消息格式不同的是，復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式的消息體由一個(gè)或多個(gè)小的消息（稱(chēng)

10、為參數(shù)消息），參數(shù)消息同樣具有參數(shù)頭和參數(shù)體。參數(shù)頭包括參數(shù)類(lèi)型和參數(shù)長(zhǎng)度，它們均為8bit。參數(shù)類(lèi)型值用來(lái)識(shí)別后續(xù)參數(shù)字。參數(shù)長(zhǎng)度指明參數(shù)體中參數(shù)字的數(shù)目。復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式允許不同特征產(chǎn)生的不同消息在同一幀中傳送。校驗(yàn)字更多的參數(shù)消息參數(shù)字參數(shù)長(zhǎng)度參數(shù)類(lèi)型消息長(zhǎng)度消息類(lèi)型標(biāo)志信號(hào)信道占用信號(hào)參數(shù)體參數(shù)頭消息頭參數(shù)消息圖4.10復(fù)合數(shù)據(jù)消息格式來(lái)電識(shí)別軟件控制流程圖如圖4.11所示圖4.11 來(lái)電識(shí)別軟件控制流程圖來(lái)電信息顯示部分液晶顯示模塊采用LCD1602來(lái)顯示主叫號(hào)碼、日期、時(shí)間等信息。判斷到來(lái)電信息后可依次取出各個(gè)信息并相應(yīng)進(jìn)行顯示。硬件電路如圖4.12所示。圖4.12 LCD1602

11、硬件連接圖翻查部分翻查部分硬件如圖4.13所示，由三個(gè)按鍵分別表示向上翻查、向下翻查和刪除。圖4.13 按鍵翻查硬件連接圖 按鍵掃描的流程圖如圖4.14所示。圖4.14 按鍵掃描的流程圖通過(guò)按鍵使程序讀取內(nèi)存中相應(yīng)位置的主叫信息通過(guò)LCD1602顯示出來(lái)。其中存儲(chǔ)功能采用STC89C52內(nèi)置的E2PROM實(shí)現(xiàn)。使用單片機(jī)內(nèi)置E2PROM能有效的簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)和程序編寫(xiě)，但缺點(diǎn)是存儲(chǔ)空間少。STC89C52內(nèi)部自帶由2KB的E2PROM，E2PROM地址表分為八個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為512B，如圖4.15所示。第一扇區(qū)第二扇區(qū)第三扇區(qū)第四扇區(qū)起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束

12、地址2000H21FFH2200H23FFH2400H25FFH2600H27FFH第五扇區(qū)第六扇區(qū)第七扇區(qū)第八扇區(qū)起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束地址起始地址結(jié)束地址2800H29FFH2A00H2BFFH2C00H2DFFH2E00H2FFFH圖4.15 STC89C52內(nèi)部E2PROM地址表由于一次最少擦除一個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)，當(dāng)加入來(lái)電顯示刪除功能后每個(gè)扇區(qū)只能存儲(chǔ)一個(gè)來(lái)電信息，故總共能存儲(chǔ)8個(gè)來(lái)電顯示信息。五、 實(shí)驗(yàn)主要的原件清單單片機(jī)STC89C52RC一塊液晶LCD1602一塊CID芯片HT9032C一塊電話線接口623PCB一個(gè)其他元件（電阻、電容等）若干六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果用

13、有來(lái)電顯示功能的固定電話線接入作品，加工作電源。正常顯示來(lái)電具體時(shí)間和來(lái)電電話號(hào)碼，翻查功能顯示上有問(wèn)題，推測(cè)為時(shí)序不當(dāng)所致。七、 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題1、 液晶沒(méi)有顯示，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)LCD亮度調(diào)節(jié)沒(méi)調(diào)好，調(diào)節(jié)亮度后液晶有顯示。2、 沒(méi)有來(lái)電顯示，經(jīng)檢測(cè)為串口接收設(shè)置不當(dāng)，接收波特率不匹配，串口未使能等。3、 數(shù)字顯示不正常，出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象，后檢查為程序數(shù)據(jù)類(lèi)型與LCD中字符代碼不對(duì)應(yīng)所致，改正后數(shù)字顯示正常。4、 號(hào)碼顯示位置錯(cuò)誤，檢測(cè)時(shí)序和信息提取位置不當(dāng)所致，經(jīng)修改后號(hào)碼位置顯示正常。5、 只能執(zhí)行一次來(lái)電顯示，經(jīng)分析是由于串口接收標(biāo)志關(guān)閉后未開(kāi)啟所致。6、 翻查功能不能正常工作，由按鍵對(duì)地址的

14、尋找錯(cuò)誤所致，程序開(kāi)始進(jìn)入死循環(huán)，添加判斷是否再次到達(dá)相同扇區(qū)避免死循環(huán)。7、 翻查后再次接收電話，LCD 0x80至0x83位置上出現(xiàn)其它數(shù)字，估測(cè)顯示時(shí)序有問(wèn)題。參考文獻(xiàn)1郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程.北京：電子工業(yè)出版社，2009.2楊穗，楊恢先.智能來(lái)電顯示器的設(shè)計(jì).電子器件，2005，第28卷3薛瑩，黃麟舒.來(lái)電顯示設(shè)計(jì).艦船電子工程，2008.第9期附：源程序#include#include#include#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit CDET=P32;sbit RD

15、ET=P33;sbit key1_up=P22;sbit key2_down=P21;sbit key3_clear=P20;uchar Time_show=Time:;uchar Tel=Tel:;uchar tab20= ;uchar time8;uchar number12;uchar buffer;uint num=0,tmp=0;uint i,b,j,z=1,length=20;uint shanqu=0;shanqu_check=0;/*串口接收數(shù)據(jù)寫(xiě)入EEPROM函數(shù)*/void eeprom_write()shanqu+;if(shanqu=9) shanqu=1;Sector

16、Erase(0x2000+(shanqu-1)*0x200);for(i=0;ilength+1;i+)byte_write(0x2000+(shanqu-1)*0x200+i,tabi);/*讀取EEPROM函數(shù)*/void eeprom_read()for(i=0;i8;i+)timei=byte_read(0x2000+(shanqu_check-1)*0x200+i);for(i=8;ilength+1;i+)numberi=byte_read(0x2000+(shanqu_check-1)*0x200+i);/*顯示初值函數(shù)*/void display()write_order(0x

17、80);for(i=0;i5;i+)write_data(Time_showi);write_order(0xc0);for(i=0;i4;i+)write_data(Teli);/*來(lái)電顯示函數(shù)*/void display_phone()write_order(0x85);for(i=0;i8;i+)j+;write_data(tabi);if(j%2)=0)&(j!=8)write_data(0x2d);j=0;write_order(0xc4);for(i=8;ilength+1;i+)write_data(tabi); /*來(lái)電查詢(xún)函數(shù)*/void display_check()wri

18、te_order(0x85);for(i=0;i8;i+)j+;write_data(timei);if(j%2)=0)&(j!=8)write_data(0x2d);j=0;write_order(0xc0);for(i=8;ilength+1;i+)write_data(numberi); /*串口初始化*/void serial_init()PCON=0x00;SCON=0x40;TL1=0xe6;TH1=0xe6;TR1=1;REN=1;/*串口接收程序*/void serial_rec()length=0;while(CDET=0)&(RDET=1)while(RI=1)RI=0;i

19、f (SBUF=0x04|SBUF=0x80)RI=0;while(RI=0);length=(uint)SBUF;for(b=0;blength+1;b+) RI=0;while(RI=0); tabb=SBUF;if(TR1=1) eeprom_write(); display_phone(); shanqu_check=shanqu-1;break;/*鍵盤(pán)掃描*/void keyscan()if(key1_up=0)delay(30);if(key1_up=0)shanqu_check+;if(shanqu_check=9)shanqu_check=1;tmp=shanqu_check;while(z) if(!byte_read(0x2000+(shanqu_check-1)*0x200) shanqu