基于89C51设计的电话远程控制开关

4.5 振铃计数部分

本单元是通过计数器T0的外部中断方式来计数的，程序代码：

ORG 0090H
TT0: SETB 7DH
RETI

第五章 系统调试

5.1 整体调试

整体调试所使用的测试仪器仪表和工具：

1、IBM-PC/XT兼容机一台，主频：50Hz，有软驱和25针串行接口；
2、ME-5103单片机仿真机一个；
3、MF116万用表一个；
4、计算机5V稳压电源一个；
5、SR8双踪示波器；
6、Manley In-Circuit Emulator Debugger(MBUG)开发软件；

本装置的调试主要分为硬件调试、软件调试和联机调试等三大部分。
经过初步的分析设计后，在制作硬件电路的同时，调试也在穿插进行。这样有利于问题的分析和解决，不会造成问题的积累，而且不会因为一个小问题而进行整体电路的检查，从而可以节约大量的调试时间。软件编程中，我是首先完成单元功能模块的调试，然后进行系统调试，整体上与硬件调试的方法差不多。联机调试是最重要的一部分，同时也是本装置成功的关键。有许多新问题都不是很容易解决的。

调试的步骤

5.2 硬件单元电路 5.2.1 5V稳压电源

本装置使用单5V稳压电源供电，要求交流成分小。经过示波器测量5V稳压电源输出端，其交流部分电压的峰-峰值为6mV，符合本装置的电源要求，稳压电源调试完毕。

5.2.2 振铃音检测

在本单元电路制作前期，实验室中无模拟交换机，无法产生振铃信号，我只好在完成此部分的焊接后回寝室中完成其测试。将本装置的电话线两端并联在电话机两端，摘机拨打“190”，然后挂机，市交换机会回送连续的测试振铃音。经过测量，这种测试振铃音和正常的振铃信号的频率、振幅等特性都一样，只是正常的振铃信号是1秒通4秒断，而这种测试振铃音是连续的。当送测试振铃音时，用万用表的直流档测量光电耦合器4N25的输出端，有明显的电压，这说明可以形成中断响应信号。后接振铃指示灯，发现在送铃流 图5.1信号时，指示灯亮，但是灯在闪烁。分析得光耦输出端所接的滤波电容C2太小，于是把原来的1μF换成现在的100μF，如右图5.1所示，问题得到解决。
因为单片机T0所响应的外部中断信号是低电平有效，所以在光耦输出端接了一个开关三极管T1控制指示灯，在三极管的输出端接了三个反向器。经过三极管T1的开关作用和三个反向器的反向作用，输出应该为低电平。但是在测量反向器输出端时发现：振铃指示灯亮，但反向器输出端为高电平。说明振铃信号可以通过三极管，但无法通过反向器。分析原因可能是反向器74LS04坏了，换之，再测，还是老问题。经过细心测量三极管的发射极电压发现：有振铃时Ve=1.1V，这时反向器74LS04认为是低电平，当无振铃脉冲信号时，还是认为是低电平，所以振铃信号无法通过反向器。解决方法很简单，把三极管的发射极端的下拉电阻R4从原来的20kΩ改成5.1kΩ，提升三极管的发射极电压。
在毕业设计的后期，实验室有了模拟小交换机，经测试，本单元电路完全正常，振铃检测部分调试完毕。

5.2.3 模拟摘挂机

此部分的调试较为容易，电路接好后，用5V高电平测试之，指示灯亮，继电器吸合正常。接入模拟小交换机，控制摘机时，交换机的端口指示灯亮，反之挂机时，指示灯灭。说明此部分完全正常。接入仿真机测试时发现：单片机的TXD端不能控制模拟摘挂机部分的摘挂机。分析得出结论：可能是接口的电平不相符合。解决方法：加上一个三极管模拟开关，加上一个反向器（74LS04）进行控制隔离作用。经过接入仿真机测试表明反向器的作用很明显，于是在后面的电路设计当中，我在许多的接口上大多使用了反向器。至此，模拟摘挂机部分调试完毕。

5.2.4 控制电器

控制电器这部分的外围硬件电路很容易，在调试过程中很顺利完成。在接仿真机时，使用的是P2口控制电器，实验结果表明P2口无法正常控制每个电器，翻阅资料发现单片机89C51的P2口没有数据锁存功能，不能保持上一个状态的数据。解决方法：把P2口控制电器改为P1口的低四位控制电器，改线之后控制正常，但是新的问题出现了，原来要求控制八路的端口，现在只能控制四个电器。
经过市场实际分析，一般的控制电器只要求3~4路即可，为了实验单片机扩展控制功能，提高本遥控装置的潜在功能，我决定实验使用3-8线译码器74LS138对P1口的低四位输出数据进行译码扩展。具体电路详见前面。在成功的扩展了控制电器的个数后，我又发现了一个新的问题：遥控器不能同时使两路以及两路以上的电器开，即在同一时刻，遥控器只能使一路电器开启。
经过仔细分析，我发现了问题原因之所在，那就是译码器的原理问题。通常情况下我们认为的译码器可以扩展所能控制的电器，其实译码器只能扩展位数，而不能使状态发生变化。例如：三位二进制000~111可以控制表示三个电器、八种状态，而经过3-8线译码器译码后，可以控制八个电器，但是其状态也只有八种，如下表所示。