無(wú)需PC機控制的離線(xiàn)電話(huà)自動(dòng)通知系統設計

　　1 系統總體設計

　　本系統由上位機自動(dòng)通知控制軟件和下位機離線(xiàn)電話(huà)自動(dòng)通知裝置構成。其中，上位機自動(dòng)通知控制軟件主要完成電話(huà)號碼和通知信息的管理，它只是一個(gè)信息管理系統，而具體電話(huà)通知的工作是由離線(xiàn)電話(huà)自動(dòng)通知裝置獨立自動(dòng)完成的。

　　如圖1所示，離線(xiàn)電話(huà)自動(dòng)通知裝置主要由通知信息存儲模塊、語(yǔ)音數據存儲與播放電路、電話(huà)呼叫及狀態(tài)檢測模塊、DTMF信號檢測模塊、串口通信及系統控制模塊等組成。其中，通知信息存儲模塊用來(lái)完成通知信息(包括被通知的電話(huà)號碼、通知語(yǔ)音和提示音的存儲以及本次通知狀態(tài)信息)的存儲，硬件上主要使用串口閃存芯片實(shí)現;語(yǔ)音數據存儲與播放電路用來(lái)完成語(yǔ)音信息的D/A轉換，再通過(guò)語(yǔ)音信號耦合電路將音頻信號與電話(huà)線(xiàn)路進(jìn)行信號耦合輸出;電話(huà)呼叫及狀態(tài)檢測模塊用來(lái)完成電話(huà)號碼的撥叫和呼叫狀態(tài)的檢測，用于判斷接聽(tīng)狀態(tài)，其中包括DTMF信號生成與呼叫及狀態(tài)檢測電路(使用DTMF編解碼芯片完成)、模擬摘掛機電路及摘掛機檢測電路;DTMF信號檢測模塊用來(lái)檢測電話(huà)撥通之后，播放通知語(yǔ)音過(guò)程中接聽(tīng)方是否按下確認鍵(使用另外一片DTMF編解碼芯片完成);串口通信及系統控制模塊，由串口電平轉換電路和由MCS51系列MCU(AT89S52)構成的控制單元組成，用來(lái)完成通知過(guò)程的控制和數據通信。

　　圖1 離線(xiàn)電話(huà)自動(dòng)通知裝置結構框圖

　　2 語(yǔ)音數據存儲與播放電路

　　電話(huà)通知信息主要由電話(huà)號碼數據和語(yǔ)音信息編碼數據構成。其中，電話(huà)號碼數據為ASCII碼，信息量不多;語(yǔ)音信息編碼數據則使用PCM編碼格式，也可以使用其他的壓縮編碼形式。如果使用壓縮編碼，單片機程序還要設計相應的解碼程序，會(huì )加重單片機的執行負擔，因此建議使用PCM編碼格式。

　　圖2 語(yǔ)音數據存儲與播放電路

　　語(yǔ)音數據存儲與播放電路如圖2所示。針對電話(huà)系統的語(yǔ)音質(zhì)量要求不高的特點(diǎn)[2]，本文使用了8位的量化位數和8 kHz的采樣頻率，因此其數據量不大，2分鐘的語(yǔ)音數據量為1×8000×120=960000 B，再加上電話(huà)號碼信息所用的1 MB閃存，系統使用16 Mb(2 MB)的閃存就能夠很好地滿(mǎn)足電話(huà)通知的要求。這里采用SPI接口的閃存芯片W25X16 [3]，由于A(yíng)T89S52沒(méi)有SPI接口，所以使用P1口，通過(guò)軟件方式來(lái)模擬SPI口實(shí)現與W25X16的通信。

　　MCU將閃存W25X16中的語(yǔ)音數據通過(guò)P1口線(xiàn)讀出后，以8000 Hz的頻率通過(guò)P0口發(fā)送給D/A轉換器DAC0832，進(jìn)行語(yǔ)音還原輸出;模擬語(yǔ)音經(jīng)過(guò)放大器LM393AH進(jìn)行電流電壓轉換后，送至語(yǔ)音信號耦合電路輸入線(xiàn)TONE，將語(yǔ)音信號耦合到電話(huà)線(xiàn)路上，從而實(shí)現電話(huà)通知的語(yǔ)音播放。

　　3 DTMF信號生成與呼叫及狀態(tài)檢測電路

　　DTMF信號生成與呼叫及狀態(tài)檢測電路如圖3所示。上位機將要撥打的電話(huà)號碼和需要播報的電話(huà)語(yǔ)音通過(guò)串口發(fā)送給MCU，并存儲到Flash芯片W25X16中后，MCU將啟動(dòng)電話(huà)自動(dòng)通知過(guò)程。從W25X16中讀取要撥打的電話(huà)號碼，系統置P3.4為高電平，進(jìn)行模擬摘機。當系統通過(guò)P3.7 檢測到摘機狀態(tài)有效后，將每位電話(huà)號碼數據的BCD碼送至MT8888的D0~D3數據線(xiàn)，同時(shí)使WR和CS信號有效，即可寫(xiě)入MT8888的DTMF編碼電路。MT8888根據MCU連續寫(xiě)入的BCD碼，通過(guò)TONE引腳連續發(fā)出相應的DTMF信號，再經(jīng)由Q1、Q2構成的語(yǔ)音信號耦合電路[4]將音頻信號耦合到電話(huà)線(xiàn)上，從而發(fā)送