基于單片機(jī)的電話撥號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文系統(tǒng)功能需求本基于單片機(jī)的電話撥號(hào)系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)基本的電話撥號(hào)功能，能夠通過按鍵輸入電話號(hào)碼，并將號(hào)碼信息準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為雙音多頻（DTMF）信號(hào)發(fā)送出去，模擬正常的電話撥號(hào)過程。同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)具備一定的人機(jī)交互能力，如能顯示輸入的號(hào)碼，對(duì)輸入錯(cuò)誤的號(hào)碼有清除和修改功能。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)主控模塊、按鍵輸入模塊、DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊、顯示模塊和電源模塊組成。單片機(jī)作為核心控制單元，負(fù)責(zé)接收按鍵輸入信息，處理號(hào)碼數(shù)據(jù)，并控制DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊和顯示模塊的工作。按鍵輸入模塊用于用戶輸入電話號(hào)碼，DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊將輸入的號(hào)碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的DTMF信號(hào)，顯示模塊實(shí)時(shí)顯示用戶輸入的號(hào)碼，電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源。硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)主控模塊選擇合適的單片機(jī)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)，它具有豐富的I/O接口、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，能夠滿足系統(tǒng)的控制需求。AT89C51單片機(jī)通過P1口與按鍵輸入模塊相連，接收按鍵信號(hào)；通過P2口與顯示模塊相連，控制號(hào)碼的顯示；通過P3口與DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊相連，發(fā)送號(hào)碼數(shù)據(jù)。按鍵輸入模塊按鍵輸入模塊采用4×4矩陣鍵盤，共16個(gè)按鍵，分別代表09數(shù)字鍵、鍵、鍵以及其他功能鍵（如清除鍵、撥號(hào)鍵等）。矩陣鍵盤的行線和列線分別連接到單片機(jī)的I/O口，通過掃描法檢測按鍵的按下狀態(tài)。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)通過檢測行線和列線的電平變化確定按鍵的位置，從而獲取輸入的號(hào)碼信息。DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊采用MT8888芯片。MT8888是一款專用的DTMF信號(hào)收發(fā)芯片，能夠?qū)⑤斎氲亩M(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的DTMF信號(hào)輸出。單片機(jī)通過串口通信將號(hào)碼數(shù)據(jù)發(fā)送給MT8888芯片，MT8888芯片根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的DTMF信號(hào)，通過音頻輸出接口輸出到電話線路上。顯示模塊顯示模塊選用16×2液晶顯示屏（LCD1602），用于實(shí)時(shí)顯示用戶輸入的電話號(hào)碼。LCD1602具有顯示清晰、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)通過并行接口與LCD1602相連，將號(hào)碼數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD1602的顯示緩沖區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)號(hào)碼的顯示。電源模塊電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5V電源。采用變壓器將220V交流電轉(zhuǎn)換為9V直流電，再通過三端穩(wěn)壓器7805將9V直流電穩(wěn)壓為5V直流電，為單片機(jī)、按鍵輸入模塊、DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊和顯示模塊供電。軟件設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì)主程序是整個(gè)系統(tǒng)軟件的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的初始化、按鍵掃描、號(hào)碼處理和信號(hào)發(fā)送等功能。主程序的主要流程如下：1.系統(tǒng)初始化：對(duì)單片機(jī)的I/O口、定時(shí)器、串口等進(jìn)行初始化設(shè)置，同時(shí)初始化LCD1602和MT8888芯片。2.按鍵掃描：不斷掃描矩陣鍵盤，檢測是否有按鍵按下。如果有按鍵按下，獲取按鍵對(duì)應(yīng)的號(hào)碼信息。3.號(hào)碼處理：將獲取的號(hào)碼信息存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中，并在LCD1602上顯示。如果按下清除鍵，則清空緩沖區(qū)和顯示內(nèi)容；如果按下?lián)芴?hào)鍵，則將緩沖區(qū)中的號(hào)碼數(shù)據(jù)發(fā)送給MT8888芯片。4.信號(hào)發(fā)送：MT8888芯片接收到號(hào)碼數(shù)據(jù)后，將其轉(zhuǎn)換為DTMF信號(hào)輸出到電話線路上。按鍵掃描子程序設(shè)計(jì)按鍵掃描子程序采用逐行掃描法，通過依次向矩陣鍵盤的行線輸出低電平，檢測列線的電平變化來確定按鍵的位置。具體流程如下：1.將所有行線置為高電平，列線置為低電平，檢測是否有按鍵按下。如果有按鍵按下，列線會(huì)被拉低。2.依次將每一行線置為低電平，其余行線置為高電平，檢測列線的電平變化。如果某一列線被拉低，則說明該行該列的按鍵被按下。3.根據(jù)行線和列線的位置確定按鍵對(duì)應(yīng)的號(hào)碼信息。DTMF信號(hào)發(fā)送子程序設(shè)計(jì)DTMF信號(hào)發(fā)送子程序負(fù)責(zé)將緩沖區(qū)中的號(hào)碼數(shù)據(jù)發(fā)送給MT8888芯片。具體流程如下：1.打開串口通信，設(shè)置波特率和數(shù)據(jù)格式。2.從緩沖區(qū)中依次取出號(hào)碼數(shù)據(jù)，通過串口發(fā)送給MT8888芯片。3.等待MT8888芯片處理完畢，繼續(xù)發(fā)送下一個(gè)號(hào)碼數(shù)據(jù)，直到所有號(hào)碼數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。顯示子程序設(shè)計(jì)顯示子程序負(fù)責(zé)將緩沖區(qū)中的號(hào)碼信息顯示在LCD1602上。具體流程如下：1.初始化LCD1602，設(shè)置顯示模式和光標(biāo)位置。2.從緩沖區(qū)中依次取出號(hào)碼數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為ASCII碼，并發(fā)送給LCD1602顯示。3.更新光標(biāo)位置，繼續(xù)顯示下一個(gè)號(hào)碼數(shù)據(jù)，直到所有號(hào)碼數(shù)據(jù)顯示完畢。系統(tǒng)調(diào)試與測試硬件調(diào)試在硬件調(diào)試過程中，首先檢查電源模塊的輸出電壓是否穩(wěn)定，確保各個(gè)模塊的供電正常。然后檢查各個(gè)模塊之間的連接是否正確，特別是單片機(jī)與按鍵輸入模塊、DTMF信號(hào)產(chǎn)生模塊和顯示模塊之間的連接。通過示波器觀察MT8888芯片的輸出信號(hào)，檢查DTMF信號(hào)的頻率和幅度是否符合要求。軟件調(diào)試軟件調(diào)試主要是對(duì)主程序、按鍵掃描子程序、DTMF信號(hào)發(fā)送子程序和顯示子程序進(jìn)行調(diào)試。通過單步執(zhí)行程序，檢查程序的執(zhí)行流程和變量的值是否正確。同時(shí)，觀察LCD1602上的顯示內(nèi)容和MT8888芯片的輸出信號(hào)，檢查系統(tǒng)的功能是否正常。系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試主要包括功能測試和性能測試。功能測試主要測試系統(tǒng)的基本撥號(hào)功能、清除功能和修改功能是否正常。性能測試主要測試系統(tǒng)的撥號(hào)速度、信號(hào)質(zhì)量和穩(wěn)定性等指標(biāo)。通過多次測試，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，確保系統(tǒng)的性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。結(jié)論本基于單片機(jī)的電話撥號(hào)系統(tǒng)通過合理的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程，實(shí)現(xiàn)了基本的電話撥號(hào)功能。系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為主控單元，結(jié)合4×4矩陣鍵盤、MT8888芯片和LCD1602顯示屏，具有操作簡單、顯示清晰、信號(hào)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。通過系統(tǒng)調(diào)試和測試，驗(yàn)證