mcs51单片机控制的电话录音系统大学论文.docx

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mcs51单片机控制的电话录音系统大学论文

毕业设计

题目MCS-51单片机控制的电话录音系统

学院机械工程学院

专业机械工程及自动化

班级机自0702

二〇一一年五月十五日

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：

日期：

年月日

导师签名：

日期：

年月日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

□优□良□中□及格□不及格

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

□优□良□中□及格□不及格

4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性

□优□良□中□及格□不及格

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

建议成绩：

□优□良□中□及格□不及格

（在所选等级前的□内画“√”）

评阅教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

□优□良□中□及格□不及格

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

□优□良□中□及格□不及格

3、学生答辩过程中的精神状态

□优□良□中□及格□不及格

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

□优□良□中□及格□不及格

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

□优□良□中□及格□不及格

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

□优□良□中□及格□不及格

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

□优□良□中□及格□不及格

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

□优□良□中□及格□不及格

评定成绩：

□优□良□中□及格□不及格

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

年月日

教学系意见：

系主任：

（签名）

年月日

摘要

本设计采用MCS系列单片机控制专用语音芯片T6668，通过一系列的外围电路，并与普通的电话机连用，组成一套电话语音录-放系统，实现录音电话的功能，即在系统上电后，可以检测电话线路发来的振铃（铃流）。

一旦检测到铃流便进行模拟摘机，摘机后将留言（存在DRAM中）以及固化留言（存在EPROM中），发给对方。

最后开始录入对方语音，直至检测到对方挂机后的线路忙音为止。

主人回家后可按放音键将对方留言发送出来。

将录音系统作为计算机的一种附件，增加其功能，从而大大降低录音系统价格，并且可以大大降低现有录音系统的安装、调试难度。

本系统提出了一种模拟语音信号进行数字化录音的方法，并将其应用于电话录音系统中。

电话自动录音系统具有录音时间长、音质好、抗干扰性强以及使用方便等优点。

本设计介绍了以单片机为微处理器的电话自动录音系统，给出了硬件框图和程序流程图，此电话自动录音系统特别适用于家庭和办公室。

关键词：

单片机；语音芯片T6668；电话录音系统；数字化录音

ABSTRACT

ThisdesignusesMCSSeriesMicrocontrollerdedicatedvoicechipT6668,throughaseriesofexternalcircuitandusedinconjunctionwiththeordinarytelephone,atelephonevoicerecordingform-putthesystemtorealizethefunctionofrecordingtelephone,thatsystempoweraftercandetectincomingphonelineringing（ringing）.Oncedetected,thesimulationofringingwillpickup,pickupafterthemessage（inthepresenceDRAM）,andcuringamessage（inthepresenceEPROM）,toyourpartner.Finally,startrecordingtheothervoice,untilthedetectioncircuittoeachotherafterthebusytonehangup.Homeownermaybeputkeysontheothersidetosendoutamessage.Therecordingsystemasakindofcomputeraccessoriestoincreasetheirfunction,andthusgreatlyreducethepriceofrecordingsystem,andcangreatlyreducetheexistingrecordingsysteminstallation,commissioningmoredifficult.Thesystempresentsadigitizedanalogvoicesignalrecordingmethods,andappliedtotelephonerecordingsystem.Automatictelephonerecordingsystemhasarecordingforalongtime,goodsoundquality,stronganti-interference,andeaseofuse.Thisdesignintroducessinglechipmicroprocessortoautomaticallyrecordthetelephonesystemhardwareblockdiagramisgivenandtheprogramflowgraph,thephoneautomaticallyrecordingsystemespeciallysuitableforfamilyandoffices.

Keywords：

SCM；VoicechipT6668；Telephonerecordingsystem；Digitalrecording

目录

摘要……………………………………………………..…….….………….

ABSTRACT……………………………………….……………………..…………….

1前言........................……….…………………………………………….….……………..1

1.1电话录音系统的概况................................................………….………….………..1

1.2设计原理与要求................................……….......…………….………….………..3

2硬件设计…………........................……..….………………………….…..….………….4

2.1单片机……………………………………………………………………………..4

2.1.1单片机概述…………………………………………………….………………..4

2.1.28031单片机的硬件结构……………………………………….………………..5

2.1.38031单片机的引脚说明……………………………………….………………..6

2.2T6668语音芯片…..…………………………….………………...………………..8

2.2.1T6668芯片的特点...………………………….…………………………...8

2.2.2T6668的封装和引脚功能…………………….…………………………...8

2.2.3T6668的内部寄存器…………………….…………………..…………….10

2.2.4T6668的工作方式…………………….…………………..…………….....11

3外围电路设计……………………………………………..………...………………….12

3.1电源电路…………………………………………...………...………………….12

3.2极性转换电路……………………………………...………...………………….12

3.3铃流检测电路……………………………………...………...………………….13

3.4模拟摘机电路……………………………………...………...………………….14

3.5忙音检测电路……………………………………...………...………………….15

4软件设计……………………………………...……………………...…………………17

4.1系统主程序设计……………………………………...……...………………….17

4.2铃流检测程序设计…………………………………...……...………………….18

4.3留言录入和发送程序设计…………………………...……...………………….19

4.4忙音检测程序设计…………………………………...……...………………….20

4.5录音流程图…………………………………...……………...………………….21

4.6放音流程图…………………………………………...……...………………….22

5结论......................……….………….……………………..….……...…..….………...23

参考文献......................…………….…………………..….…..……………….………….24

致谢......................………………….……………………..…….…………...…………….25

附录......................…………………..……....…...…...…...…………………….………26

1前言

1.1电话录音系统的概况

21世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。

自从1876年，AlexanderGrahamBell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话网络发展非常迅速。

进十年来，中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。

1999年8月局用电话交换机总容量突破1亿门，网络规模跃居世界第二位，2009年7月固定电话用户总数突破4亿户。

现代电话网络是由交换机和电话传输线共同组成，它的性能已经有了很大的进展，而且可靠性非常高[1]。

随着生活水平的迅速提高，人们对电话机的质与量要求越来越高。

老式电话机正逐渐由集成电路或单片机等构成，高性能/价格比的按键式电话所取代。

应程控电话交换机的需要，双音频电子电话机成为正在迅速发展的新型电话机。

它可以大大缩短拨号时间，提高交换机设备利用率。

最初问世的双音频电话机，与普通使用的号盘式电话机相比较，主要区别在于用双音频（高低频率组）选号代替断续脉冲选号，它的音频振荡回路用LC构成，通话电路方面没有明显区别。

随着半导体集成电路技术及生产制造工艺的发展完善。

双音频电话机已经采用了专用集成电路。

音频振荡回路比LC回路要优越得多它具有音频准确，电平稳定，失真小的特点，几乎可以做到无需调整。

同时随着电子技术特别是数字技术的迅猛发展，电脑自动应答、数字点歌、自动音频服务、自动应答录音电话等各种自动答录系统在越来越多的场合发挥着重要的作用。

这些技术极大地方便了人们的工作和生活，提高了效率。

电话已成为人们日常生活和工作中非常重要的联络手段，以前需要见面或书信才能解决的事情现在只需一个电话就办妥了。

但这种方便快捷同时也带来了一个弊病，那就是有些事情事后说不清，容易造成不必要的麻烦，有些单位只得以电话录音机来暂时解决这个问题，此类设备自动化程度差，存储量小，查询不便，而且需要每条线路都配备一个相应设备，成本高，效率低。

特别是在电力调度、公安监听、防汛报警等较特殊的领域，使其对语音工作的发生过程都需要有个准确可靠的记录过程，随着社会技术的进步，这些领域自身对可靠的语音处理效果的追求，使得对老式录音设备的社会适应性提出了有力的挑战。

电话自动录音系统的发明给人们带来极大的方便。

日常生活中，当主人外出不在家时，电话自动录音系统便可履行主人的义务，录制下对方的留言，以便主人回来后及时得到对方留下的信息。

当主人不在家时，对方在语音的提示下听取留言或留下一段信息。

早期的录音电话采用盒式录音带，目前已普遍采用集成电路存储的产品。

该电话自动录音系统便是其中典型的一种。

随着科学技术的发展，录音电话必将朝着多功能化、更智能化、人性化的方向发展。

电话录音系统可广泛的应用于商业电话、电力调度、热线服务电话、关键岗位电话、金融证券、投诉电话录音、传呼台录音、公安报警录音、安全部门的监听电话，宾馆酒店、学校、医院、报警、航空、铁路、交通运输调度录音及各行业的生产调度录音。

电话录音系统安装简单、成熟稳定、功能完善、维护量极小，可以使您用得省心、放心。

一、电话录音系统的作用

在商务服务领域，各行业都建立了客户服务中心代替传统的柜台业务，通过电话录音系统，可记录业务代表的服务质量，并依据此对其进行监督和考核，以提高企业的声誉；对公司员工的商务通话进行录音，防止员工溜单，是近年电话录音系统最常见的另类使用法。

在政府安全部门对一些重点监控对象的往来通信进行录音和实时监听，以及对某些重要指令实施录音，公安、消防、救护等公共事业部门的接处警状况，都离不开电话录音系统。

在生产指挥、机场管制、发射基地，电话录音系统可真实地记录调度指令的发布者所发布的指令的具体内容，以及指令执行者的执行情况。

以备事后有据可查，可见电话录音系统的作用不可小觑。

二、电话录音系统的种类

电话录音系统的发展走过了从模拟到数字的历程，总结起来有以下几类：

1、录音电话类

录音电话类又分早期的磁带录音系统和后期的数码录音系统。

这种录音系统的优点是方便、快捷、操作简单、价格便宜。

但缺点又显而易见，记录的录音时间短，存放不易，查询不便，只适合商务部门的简单录音，不适合企业或政府部门、公共事业部门的电话录音要求。

2、数字录音仪类

数字录音仪类主要分一体式录音仪和USB录音电话盒。

这种录音系统除具备上述录音电话类的录音系统的方便、快捷、操作简单、价格便宜等优点外，录音时间也大大地加强了。

缺点是可靠性不高；可满足一般录音部门的要求。

3、数字录音卡类

数字录音卡类电话录音系统自上世纪九十年代问世以来，已被广泛地用于企事业重要部门的电话录音，由于其高稳定性、高可靠性，已成为目前录音系统市场的主流产品。

他的优点除高稳定性、高可靠性外，记录时间长、存储可靠、查询方便、保密性强等特点是其它类录音系统无可比拟的。

缺点是需配备微机，价格较贵。

数字录音系统是将现场的语音模拟信号转换为离散的数字信号，然后存储在一定的存储介质上的一种录音方式，他也是数字语音处理技术中常用的一种方式。

采用数字录音技术，有较高的效率和自动化程度，录音时间也长，也可将信息长期保存在存储介质中，同时对语音信息进行编辑整理非常方便，可快速查找。

实现数字录音系统可以采用PC机实现和嵌入式系统实现两种方式。

当使用PC机的时候，由于它的体积庞大，耗电高，造价也高，并在某些情况下系统的稳定性得不到保证所以用PC机来实现前述的各项功能和操作，就有一定的限制。

而嵌入式系统的体积小，供电方便，成本低，稳定性高，所以得到了广泛的应用。

1.2设计原理与要求

本设计采用8031单片机控制语音芯片T6668来构成电话录音系统，通过一系列的外围电路，并与普通的电话机连用，组成一套电话语音录-放系统，实现录音电话的功能，即在系统上电后，可以检测电话线路发来的振铃（铃流）。

一旦检测到铃流便进行模拟摘机，摘机后将留言（存在DRAM中）以及固化留言（存在EPROM中），发给对方。

最后开始录入对方语音，直至检测到对方挂机后的线路忙音为止。

主人回家后可按放音键将对方留言发送出来。

此类单片机控制的电话录音系统，具有体积小、功耗底等优点，可广泛的应用于商业电话录音，电力调度录音，热线服务电话录音，投诉电话录音，关键岗位电话录音，传呼台录音，金融证券录音，公安报警录音,安全部门的监听电话，航空、铁路、交通运输调度录音及各行业的生产调度录音。

使得我们大大节省了人力，提高了工作效率。

多线路电话录音系统也广泛应用在电力、交通、石油等行业的指挥调度部门，机场、港口、保险、公安、安全、司法、军事等要害部门，为及时查询和发现事故原因以及提供准确可靠的原始录音记录，发挥了巨大作用。

设计要求及主要技术指标

（1）话路信号检测及控制电路

话路信号检测电路检测电路和忙音，当检测到铃流并确定为来电呼叫时，模拟摘机。

通过电话线路放送主人留言，随后进行录音，当检测到忙音时模拟挂机。

（2）留言录入和语音放大电路

留言录入有两种途径：

一、主人通过话筒将语音送入T6668进行A/D转换，然后存入DRMA中作为主人留言；二、当铃流检测通过并完成模拟摘机后，将对方的语音信号送入T6668进行A/D转换后存入DRAM中。

存放的语音数字信号经T6668进行A/D转换后，有两条输出途径：

一、放大后送入扬声器，播放对方的留言；二、放大后送电话网，发给对方。

（3）相关外文翻译资料一份（译文字数不少于2000汉字）；

（4）毕业设计方案1份，且符合毕业设计规范；

（5）电路原理图，接线图，PCB图等图纸一套；

（6）设计说明书1份（不少于1.5万字），查阅文献15篇以上，外文文献2篇以上。

2硬件设计

2.1单片机

2.1.1单片机概述

单片机的全称是单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）。

为了使用方便，它把组成计算机的主要功能部件：

中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、E2PROM或FLASH）、定时/计数器和各种输入/输出接口电路等都集成在一块半导体芯片上，构成了一个完整的计算机系统。

与通用的计算机不同，单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计，因此它又被称为微控制器（Microcontroller）。

MCS-51系列单片机是美国Intel公司于