基于單片機的對講機加密系統設計

CTCSS(Continuous Tone Controlled Squelch Systern，連續語音控制靜噪系統)是一種將低于音頻頻率的頻率(67．0～250．3 Hz)附加在音頻信號中一起傳輸的技術。國際標準的CTCSS編碼一共有38組頻率，因為這些靜噪信號頻率為67．0～250．3 Hz，低于話音通信帶寬的下限，所以被稱為“亞音頻”。CTCSS技術已經廣泛用于無線電通信中，是傳統無線電臺通信中一種常見的收發限制手段。在電臺的中繼站和對講機中，采用CTCSS技術可以避免接收到不相干的呼叫。

　　在對講機設計中采用亞音頻技術，其目的是避免不同用戶的相互干擾，避免收聽無關的呼叫和干擾信號。因為它可以在共同信道中制止來自其他用戶的話音和信令干擾，故也稱為音鎖(tone lock)。當對講機的發射機發送話音信號的同時不斷發出亞音頻連續信號，經調制后在同一信道發射出去。當接收機收到載波信號和亞音頻信號后進行調解。亞音頻信號經過濾波器整形輸入CPU中進行解碼后，與本機預置的CTC-SS碼進行比較以決定是否開啟靜噪電路。只有亞音頻碼相同時，靜噪電路音頻輸出才能打開，通過揚聲器發出聲音。如果沒有檢測到CTCSS信號，或者信號和當前設置不符，則關閉靜噪，揚聲器聽不到聲音。本文就此提出一種基于STC12C2052單片機的對講機加密系統設計方案。

　　1 STCl2C2052單片機簡介

　　STC12C2052是宏晶科技推出的STC12系列增強型8051單片機，速度比普通的8051快12倍，具有較寬的操作電壓范圍。其片上集成：256字節的RAM；15個通用可編程I／O口，可以設置成準雙向口／弱上拉、推挽／強上拉、僅為輸入／高阻、開漏(復位后為準雙向口／弱上拉模式)4種模式；EEPROM功能；2個16位定時器／計數器；RC振蕩器，在精度要求不高時可以省略外部晶振；獨立的片內看門狗定時器。

　　1．1 STC12C2052的PCA／PWM工作原理

　　STC12C2052單片機中的PCA可編程計數器陣列含有一個特殊的16位定時器，它可與2個16位捕獲／比較模塊相連。每個模塊可編程工作在4種模式下，即上升／下降沿捕獲、軟件定時器、高速輸出和可調制脈沖輸出。設計時，可將模塊0連接到P3．7(CEX0／PCA0／PWM0)，模塊1連接到P3．5(CEX1／PCA1／PWM1)。由于寄存器CH和CL的內容是正在自由遞增計數的16位PCA定時器的值，因此，PCA定時器可作為2個模塊的公共時間基準，并可通過編程工作在1／12振蕩頻率、1／2振蕩頻率、定時器0溢出或ECI腳的輸入(P3.4)。定時器的計數源由CMOD SFR的CPS1和CPS0位來確定。

　　1．2 STC12C2052的PCA脈寬調節模式

　　所有PCA模塊都可用作PWM輸出。其輸出頻率取決于PCA定時器的時鐘源。由于所有模塊共用僅有的PCA定時器，所以它們的輸出頻率相同。各個模塊的輸出占空比是獨立變化的，與使用的捕獲寄存器對EPCnL、CCAPnL有關。當CL SFR的值小于EPCnL、CCAPhL時，輸出為低；而當PCA CLSFR的值等于或大于EPCnL、CCAPnL時，輸出為高。當CL的值由FF變為00溢出時，EPCnH、CCAPnH的內容將被裝載到EPCnL、CCAPnL中，這樣就可無干擾地更新PWM。使能PWM模式時，模塊CCAPMn寄存器的PWMn和ECOMn位必須置位。由于PWM是8位的，所以可用下式來計算PWM的信號頻率：