電話通信是通過聲能與電能相互轉(zhuǎn)換、并利用"電"這個媒介來傳輸語言的一種通信技術(shù)。兩個用戶要進行通信，簡單的形式就是將兩部電話機用一對線路連接起來。在通訊溝通頻繁的今日，相信家家戶戶都有一臺以上的電話機，您家必定發(fā)生過打完電話后未掛好而造成電話無法打進的困擾吧。或者您的家人或同事或朋友打電話一打就打了許久又不自知吧。

　　下面為您介紹一款DIY制作：免電源電話使用計時器

　　特點說明：

　　DIY制作基本上要有著三個特點：

　　一看就懂：指電路簡單明了。

　　一買就有：指電路容易取得。

　　一做就成：指制作成功率高。

　　免用外部電源，整個DIY電子產(chǎn)品是利用電話線電壓來工作的。對通話品質(zhì)無影響，所謂的無影響其實有著二個含意，一為無雜訊干擾，一為通話音量不增減。大家都知道多位數(shù)的LED七段顯示得用掃描方式，如此一來會有脈沖電流雜訊產(chǎn)生，這點對聽覺靈敏的耳朵而言是不可忽視的。另外整個電路的AC阻抗得非常的低，以免除聲音的衰減。針對這二個要求，這里介紹一個簡單又實用的電源取得電路供您參考。

　　LED顯示采用省元件的互補式，即一個LED七段顯示器為共陰，另一為共陽，如此即可直接用單片機四個I/O直接推動而得到亮度了。

　　利用OTP型單片機EM78P156來做控制，整個程序小小的，若您想更改或增加功能都是非常容易的。

　　功能說明：當(dāng)您的電話使用后沒有放置好，或者是打電話聊長天的時候給您顯示通話使用時間給予心理壓力。基本上可算是有提醒指示及顯示二大功能。

　　提醒指示：只要LED七段顯示器點亮則表示電話線正被使用，此時不是您正在打電話就是話筒未被放置好。

　　顯示：只要話筒一被拿起，電話回路被建立后單片機開始做計時及顯示動作，以分為單位，可顯示99分，之后又從0開始。若您要有精準的計時時可在電話通之后按CLR鍵，此時單片機清除計數(shù)從新開始計數(shù)顯示。線路圖如圖1所示。

圖1

　　圖1線路說明：整個線路說實在的，太小了，不過增一分則肥，減一分則瘦。還是老老實實的交待清楚吧，那么您要購買或更換電路時才不會走冤枉路。

　　直接從電話線路取得工作電源，如圖2所示。

　　圖2

　　為一簡單的檢波器π型濾波器及基納穩(wěn)壓器所構(gòu)成，經(jīng)過這5個元件的打點而得到從電話端看到的是一個AC低阻抗，同時隔離了單片機掃描LED七段顯示器所衍生的雜音。另外5V的穩(wěn)壓二極管更提供了很穩(wěn)定的電源供電路使用。有二個地方需注意的是5V穩(wěn)壓二極管得選購5W以上的比較不會過熱，同時電感得選購直流內(nèi)阻低的，愈低愈不會發(fā)熱。

　　LED七段顯示器采用一共陰極，一共陽極的，故顏色及亮度選相近的。如圖3所示。

　　圖3

　　當(dāng)PORT5輸出為HIGH時，共陽極的LED七段顯示器被選到，此時PORT6輸出為LOW時LED被點亮，反之LED不會亮。當(dāng)PORT5輸出為LOW時，共陽極的LED七段顯示器被選到，此時PORT6輸出為HIGH時LED被點亮，反之LED不會亮。之所以要四個I/O都并聯(lián)在一起是要保證有50mA的輸出顯示電流，不是四個并聯(lián)使用的話則顯示亮度會打折扣。

　　單片機部份，見圖4。

　　圖4

　　選用臺灣EMC公司的EM78P156OTP或8位單片機，不但指令少，程序撰寫容易外，所需外部元件也是精簡得很，我們不妨看看只需一個32768Hz的石英晶體及一個助振電容就行了，另外的1K電阻是關(guān)機泄放電流用的，可避免重置失效，而CLR按鍵是用來清除顯示時間的。若您不再乎那撥號時間的誤差則可以不用此元件的。

　　程序列：

　　程序說明

　　DIY制作的軟件程序長度僅有78個指令，整個程序可以分成5個段落來做說明，寄存器使用說明：

　　DL-----子程序用寄存器

　　MIN-----存放分鐘資料寄存器

　　SEC-----存放秒鐘資料寄存器

　　DD-----存放顯示位數(shù)資料寄存器

　　DDH-----存放顯示資料寄存器

　　AB-----存放ACC的副本

　　RFB-----存放STATUS的副本

　　⑴ TCC中斷子程序

　　從0000--001B行為每秒發(fā)生的TCC中斷子程序，其中0008--000B及0017--0019行為進入及離開中斷子程序的ACC及STATUS保留動作。其中000C為每進入中斷子程序就將SEC這寄存器予以進位。其中000D--0012為判斷SEC寄存器是否大于59,是則將MIN寄存器予以進位并清除SEC寄存器。其中0013--0016為判斷MIN寄存器是否大于99,是則將MIN寄存器予以清除，其中001A為清除TCC中斷旗標(biāo)。

　　⑵ LED字型轉(zhuǎn)換程序

　　從001C--0026行存放了字型轉(zhuǎn)換表，可將0--9的數(shù)字轉(zhuǎn)成相對的LED七字顯示器的資料。

　　⑶ 顯示時間長度延遲程序

　　從0028--002B延遲程序，而0027及002C--002D為啟動顯示及關(guān)掉顯示之指令。

　　⑷ 微控制器啟始設(shè)定程序

　　從002F--0039行對微控制器內(nèi)部相關(guān)硬件做了必要性的設(shè)定動作。值得特別一提的是0035--0039行對TCC中斷記數(shù)器予以設(shè)定成每秒中斷。計算式如下：

　　系統(tǒng)時基/（2周期模式×1秒×256進位）而得預(yù)除數(shù)為64.

　　⑸ LED七字顯示器掃描主程序

　　從003A--004E行為本軟件程序之主程序部份，又可分三部份。003C--0040行為取得MIN的拾位數(shù)之值。0042--0046行顯示MIN的個位數(shù)資料到共陽極的LED七字顯示器上。0047--004D行為顯示MIN的拾位數(shù)資料到共陰極的LED七字顯示器上。希望這短短的程序難不倒您才是。

　　程序撰寫步驟：

　　許多人習(xí)慣上撰寫程序的過程是依照「先小而大」，「先難后繁」，「邊測邊寫」等三項原則來從事的，底下便將電話使用計時器程序分成六個段落來完成。

　　1 先給予心跳

　　一般撰寫程序碰到計時的工作時不外乎三個方式來解決：

　　①用TIMER計數(shù)器來產(chǎn)生中斷來計時；②用POLLINGTIMER計數(shù)器來計時；③用計算程序指令個數(shù)來計時。

　　這三個方式中以方式一為簡單也為準確，故這里打算重要之秒的進位問題就交給TIMER計數(shù)器中斷方式來解決了。

　　這程序的目的是欲了解TCC中斷能否滿足秒的進位問題。

　　程序說明：

　　⑴ 中斷子程序

　　從0008--000A行為簡單的中斷子程序，每做就將PORT6反向，離開前順便清除中斷FLAG.

　　⑵ 微控制器起始設(shè)定程序

　　起始設(shè)定是每個程序一開始必須做的，主要功能是將一些會用到的硬件部份做一起始狀態(tài)的設(shè)定以發(fā)揮充分的掌控能力。

　　⑶ 從000B~0013行為起始設(shè)定程序

　　在EM78系列中有所謂的MEMORY及I/O兩大空間，一些MEMORY空間的寄存器處理時可用MOV、BS、BC、XOR、OR……等指令，而另一些I/O空間的控制寄存器處理時可用IOW、IOR等指令，這點不要弄混了才是。

　　0010MOVA,@0x01;將A內(nèi)放置1

　　0011IOW0x0F;僅致能TCC中斷能力

　　在EM78156中原本能有WDT中斷、外部中斷及TCC中斷等三種能力，如今我們只保留TCC中斷來使用。

　　0012MOVA,@0x05;將A內(nèi)放置5

　　0013CONTW;設(shè)定TCC控制寄存器

　　0014ENI;啟動中斷能力

　　TCC是一個很好用也很復(fù)雜的硬件線路，下面僅列出局部有關(guān)的地方于附錄供大家參考。由于系統(tǒng)時基是采用32768Hz的石英晶體，故本制作之準確度應(yīng)該不被懷疑才是。當(dāng)選用2CYCLE及2CLOCK的狀態(tài)時，若再將TCC設(shè)成除以64,那剛好每一秒鐘TCC發(fā)生溢位中斷。

　　掃描程序：從0015--0015行，總共1行，僅做跳躍自身之用。

　　效果觀察：程序?qū)懙酱藭r，倘若您手上的線路沒焊錯的話，那么您將會看到七字顯示屏幕顯示8并且以1秒亮1秒滅的速度亮滅著。

　　2 具有七段顯示能力

　　接下來就是加強掃描能力，使它有著正確的顯示數(shù)字的能力。

　　整個程序與TC0.ICE的差異就是增加了SEC計數(shù)的顯示能力，故有三處改動：

　　⑴ 中斷子程序中有了INCSEC指令來做每秒進位的動作。

　　⑵ 掃描程序功能加強：從0020--0026行所做之事為重覆的將SEC數(shù)字經(jīng)過查表后丟到P6上。為了方便了解，此時僅對數(shù)字0有做顯示動作。

　　⑶ 效果觀察：程序到此時您會看到個位數(shù)的七字顯示屏幕從0→9每秒進位。到9以后程序?qū)e亂。

　　3 具有二位數(shù)的顯示能力

　　能夠做七段顯示之后，各位想看到的當(dāng)然是二位數(shù)字的顯示了，由于這里采用一共陰、一共陽的七段顯示器，故處理起來還得稍費腦筋。

　　程序與TC1.ICE差異之處僅在掃描動作上不同罷了。若要掃共陽的位數(shù)時，必須將PORT5外設(shè)為高電位輸出，而要亮的字劃，在PORT6外設(shè)為低電位輸入即可。若要掃共陰的位數(shù)1時，必須將PORT5外設(shè)為低電位輸出即可，而要亮的字劃，在PORT6外設(shè)為高電位輸出即可。故有了0020--0025行，位數(shù)0的顯示處理及0026--002C行，位數(shù)1的顯示處理。

　　效果觀察：程序到此時您會看到二位數(shù)的七字顯示屏幕，同時從0→9每秒進位，到9以后程序?qū)e亂。

　　4 具有限數(shù)能力

    以上的程序?qū)EC（秒）都不予限數(shù)，當(dāng)然會造成CALLTABLERETEW錯誤發(fā)生，故底下增加MIN（分）并對SEC、MIN做59及99的限數(shù)動作。

　　程序與TC2.ICE差異之處有下：

　　TCC中斷子程序部份增加了A,R3的暫存動作及SEC、MIN的限數(shù)動作。0008--000A及0016--0018行系對A及R3做暫存及復(fù)原的動作。

　　000C--0011行系對秒做59的比較動作，SEC比59大則SEC=0,MIN=MIN+1.

　　0012--0015行系對分做99的比較動作，若MIN比99大則MIN=0。

　　在掃描程序部份增加了16進制變成10進制的動作。縱然二位數(shù)字來顯示MIN（分）的訊息是可行的，然將16進制變成10進制才能符合人類的習(xí)性。0033--0038行即在做16進制轉(zhuǎn)10進制的動作，將MIN的數(shù)值拆成個位數(shù)及拾位數(shù)，并在0039--003D時顯示個位數(shù)，而在003E--0044時顯示拾位數(shù)。

　　效果觀察：程序到此為止，理論上已做完該完成的所有行為了。但執(zhí)行起來…為何…為何…忽好忽壞呢？

　　完成正確功能：將TC3.ICE程序左看右看，上看下看，怎么看也看不出破綻出來，但為何程序跑起來很不穩(wěn)定，忽好忽壞的呢？答案是程序錯誤。

　　原來問題就在中斷子程序的A及R3暫存及復(fù)原這部份。　　

    原來程序在A及R3的暫存部份：

　　錯就錯在0009時MOVA,RF指令會破壞ZEROFLAG的資料。新的程序在A及R3的暫存部份：

　　新的程序在A及R3的復(fù)原部份：

　　效果觀察：此時此刻的您一定是歡喜異常，眼睛看著分鐘一分一分的增加又不死機，剛才緊繃的心情頓時得到解脫，一切的心血總算有了回報了。

　　再動手將秒的閃爍呈現(xiàn)在七段的小數(shù)點上以滿足動感要求。

　　要如何增加小數(shù)點秒的閃爍呢？其實看結(jié)果一點也不困難。增加001D~0020這四行程序就可迎刃而解了。

　　5 好上加好

　　如果用示波器來看看制作成果的良好程度時，可以看到顯示周期比才近50%左右，讓人總覺得可惜，倘若能夠讓顯示周期比接近100%不亦快哉！

    再動手改吧.

　　人的眼眼睛實在很容易被欺騙，只要掃描頻率大于30Hz其實已經(jīng)看不到閃爍的現(xiàn)象，故在不產(chǎn)生閃爍的現(xiàn)象中如何增加顯示周期比呢？

　　增加顯示時之時間，故這里增加了一個DELAY子程序（002C--0033行所示）供掃描顯示時呼叫之用。固定的在個位數(shù)及拾位數(shù)顯示時各呼叫來增加顯示周期比。

　　效果觀察：增加了DELAY子程序之后約可提升亮度一倍左右。

　　6 要善始善終-----永不死機

    正當(dāng)要關(guān)掉ICE準備燒寫OTP的時候，仔細想想程序才那么小小的，留那么多的空白做什么？不妨拿來「增加穩(wěn)定度」之用。

　　與TC6.ICE程序的差異之處：

　　⑴ 在每個程序的段落"加入JMPINIT"指令。

　　⑵ 在程序節(jié)結(jié)尾以后「加入JMPINIT」指令。

　　這樣一來，不論IC何時死機錯亂都會跳到開始來執(zhí)行了。

　　加入WATCHDOGTIMER:來避免程序的錯誤而造成死LOOP現(xiàn)象。

　　加入錯誤偵測能力：利用剩余的寄存器來做引子，隨時去讀取這些寄存器，若和不為零則代表錯誤發(fā)生了，應(yīng)該重新開始。

　　效果觀察：不論如何故意的去弄死機都會從頭開始正常執(zhí)行程序了，大功告成。可以加上您認為漂亮合適的外殼，投入使用了。

　　附源程序