2.4 忙音檢測

　　通話過程中一方掛機后，交換機會向另一方發送忙音信號。這就要求在后端查詢者掛機后，記錄儀能檢測出忙音并自動掛機。忙音信號頻率為450±25Hz，電平為-10±3dBm，它是0.7s斷續的信號音，即0.35s送，0.35s斷。本文采用ML7005檢測忙音信號，電話線上的忙音信號經變壓器耦合輸出RXD進入芯片后，CP端輸出高低電平信號，利用單片機I/O口的中斷功能，即可實現對忙音的檢測。在軟件部分進行忙音次數的檢測，達到一定次數的忙音后再掛機，避免誤檢測，從而提高系統的穩定性。

2.5 隔離電路

　　電話線上的信號是一種懸浮信號，電話使用的是懸浮地，因此電話信號一旦與其它的地連接，由于其地端參考點不同，信號會被迅速衰減，就無法得到正確的信號，系統就不能正常工作。本文采用兩種隔離方法實現電話接口電路與其它電路的隔離，一是采用變壓器隔離，將信號音檢測發送、語音模塊電路與電話線進行隔離。另一種是用光電耦合器4N35進行隔離，在振鈴信號檢測時，實現電話線與單片機電路的隔離。

2.6 語音播放電路

　　記錄儀發送的電話語音提示和溫濕度的語音播報由語音模塊實現，選用PM66128智能語音模塊，它是一個整合了錄放音電路、快閃存儲、ADPCM編解碼器、功率放大器、穩壓器等電路的全功能錄放系統。使用PM66編程軟件能夠將wav格式音頻文件加載到語音模塊，音頻采樣率為8K時可錄制40分鐘的語音。PM66128與單片機的通信通過3根信號線實現，分別是DATA數據、CLK時鐘、BUSY忙信號輸出，放音時單片機直接送入要放音的段地址即可播放，結束時忙信號輸出拉低，單片機可以再發送下一段語音地址進行播放。

2.7 溫度、濕度采集電路

　　溫度采集選用NXP公司的數字溫度傳感器芯片LM75A，它是一個高速I²C接口的溫度傳感器，可以在-55℃到 + 125℃的溫度范圍內將溫度直接轉換成數字信號，內部的11位ADC提供溫度分辨率達0.125℃，該芯片采用小型SOP8封裝，供電電壓是2.8V~5.5V，具有過熱關斷功能，關斷溫度在內部寄存器中設置。MCU可以通過I²C總線直接讀取其內部寄存器中的數據，并可通過I2C對4個數據寄存器進行操作，以設置成不同的工作模式。由于單片機MSP430F149沒有I²C接口，本設計使用兩個普通I/O口模擬I²C總線方式。

　　溫度采集選用Humirel公司的濕敏電容傳感器HS1101，相對濕度在0%~100%RH范圍內，電容量由162pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH;響應時間小于5s;溫度系數為0.04pF/℃，精度滿足使用需求。圖4為HS1101的濕度-電容響應曲線。HS1101在電路中相當于一個電容器件，它的電容量隨著空氣濕度的增大而增大，本文利用振蕩電路將其電容的變化量轉化為頻率可變的方波，再經過整流電路、積分電路和放大電路將脈沖量轉換為0V~3V直流信號，然后利用單片機MSP430F149片內的12位模數轉換器ADC12將直流電壓信號轉換為數字信號，從而實現濕度采集。采集電路將0V~3V直流信號輸入到單片機的ADC12模擬信號采樣輸入端口P60，并在程序中配置控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL1，設置成使用內部參考電平，轉換模式為單通道單次轉換，在定時器控制下周期性地進行AD采樣，轉換完成后讀取轉換存儲寄存器ADC12MEN0中12位轉換結果，從而實現對濕度信號的采集。

3 系統軟件設計

　　軟件設計流程如圖5所示。記錄儀上電初始化完成后周期性地進行環境溫濕度采集，采集數據存儲在AT24C256中，同時監測電話線路有無來電呼叫，在三次振鈴后電話接口電路模擬摘機，對于異常情況，如振鈴只響過一次對方就已經掛機，則不響應。摘機后播放密碼提示音等待用戶輸入密碼，密碼驗證通過記錄儀等待接收查詢命令，解析命令并語音播報溫濕度值及記錄儀工作狀態，同時檢測電話線路上是否有忙音信號或者DTMF掛機命令，若檢測到忙音，則表示對方已掛機則記錄儀也掛機，若檢測到DTMF掛機命令，則表示對方強制記錄儀掛機，掛機后記錄儀返回初始狀態。如果用戶三次密碼輸入錯誤，則認為非法操作并掛機返回初始狀態;在接通電話并輸入密碼正確后超過60s沒有輸入DTMF查詢命令，記錄儀也主動掛機。

　　記錄儀在進行溫濕度采集時，同時判斷當前值是否超過所設置的報警范圍，若超標則單片機讀取Flash中的報警電話號碼，并摘機撥打該電話，對方接通后記錄儀語音播報當前溫濕度值及報警語音提示，同時檢測電話線路上是否有忙音信號或者DTMF掛機命令，若檢測到忙音或者掛機命令，則記錄儀掛機并返回初始狀態。

4 結束語

　　基于電話接口的溫濕度記錄儀只需一根電話線，安裝方便，電路性能穩定，溫濕度測量精度高，能夠通過電話撥號方式實現遠程溫濕度報警和查詢，使用方便，具有良好的應用前景。

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