電話自動撥號機的製作方法

2023-05-10 08:18:46 1

專利名稱：電話自動撥號機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電話機的專用設備，它代替人工重複撥號的一種電話自動撥號機。
目前由於我國通信事業的落後，電話線路極其緊張，用電話呼叫火車站(定票或問詢)以及呼叫各大企業、公司的業務聯繫，生產調度等都一時難於叫通，電話接通率低，公務人員需反覆的呼叫，給日常工作帶來很多困難。
為了解決對某些電話重複呼叫所帶來的困難，研製出一種附加在普通電話用戶上的完全代替手工重複撥號的電話自動撥號機。
電話自動撥號機接在電話機的保安接線盒上，和話機並聯，電話撥號機上有鍵盤、指示燈和數字顯示；有全自動撥號音、忙音、回鈴音識別；對忙音採取儘快掛機、重撥；對第一次聽到的回鈴音佔線，報警提示，用戶則迅速摘下聽筒通話。使用者在一次起動之後，可在附近從事其它工作。電話自動撥號機採用INTEL8039單片計算機，與固化後的程序存儲器2732及地址鎖儲器，顯示驅動器構成一個最小的計算機系統，通過鍵盤獲取命令，數碼顯示電路顯示，當輸入號碼後，起動「開始」命令，計算機對摘機、掛機控制電路進行控制，發碼電路發出號碼；由信號耦合電路拾取線路上的返回信號，(忙音、撥號音、回鈴音)經過濾波放大，積分比較出相應的TTL電平信號，由計算機進行識別，發出相應的指令動作重撥或報警提示。
以下結合附圖加以說明

圖1電話自動撥號機電路原理圖圖2電話自動撥號機流程圖圖3(a)濾波器電路圖(b)濾波器波形圖圖4發碼電路圖5(a)放大器電路(b)比較電路(c)摘掛機電路圖1電話自動撥號機電路原理框圖電話自動撥號機是由小計算機系統、鍵盤13、發碼電路6、摘掛機電路7、信號隔離耦合電路8、濾波器9、放大器10、積分比較11和報警電路12，其中的小計算機系統由單片機1、地址鎖存器2、程序存儲器3、顯示驅動器4、和數碼顯示器5組成。當電源開關開啟後，單片機8039中CPU由地址單元000H開始，將各狀態置為初始化狀態，即掛機(P26＝1)，不發碼(P27＝0)，不報警(P25＝1)，數碼顯示暗(鎖存器輸出清「0」，然後鎖存)狀態，然後由P1□的P10～P13依次置「0」，由P14～P16依次讀入，若有一個為「0」。則表示相應的按健按下，將相應的代碼放入單片機內RAM區020H開始的單元中。將所需的電話號碼及重撥間隔時間全部鍵入後，按「開始」鍵，則不再讀鍵盤，轉入撥號程序單元中，首先P26＝「0」，摘機，延時1秒將020H單元中代碼取出，P21＝「0」信號，發碼電路送出一個40ms、60V的信號，P27＝「1」，發碼電路送出一個小於7V，60ms的信號，相當發出一個脈衝，重複的次數為代碼值，發出相應的按鍵的號，見下表
當重複次數為代碼值時，取出下一個021H單元中的代碼，進行發碼，然後取出下一個單元，重複，每次間隔時間為0.5秒，直到取出代碼為「開始」鍵代碼89H時，則停止發碼，這時仍處於摘機狀態。
若撥通，由電話線上送來了一個400～525Hz，1秒續4秒停的正弦信號，通藕篷詈掀韉醬砦狟W＝125Hz的有源通濾波器，將400～525Hz以外的幹擾，雜音濾除乾淨，然後由LM324組成的運算放大器放大，採用±15V電源供電，確保信號動態範圍，放大倍數為15倍，放大後的正弦信號通過LM324組成第一級比較電路，由反相端6腳設置為1V的門限，由7腳輸出為脈衝佔空比比較一致幅度均為15V的雙極性400～525Hz方波，解決話線上返回信號幅值不一致所造成的問題，然後由開關二極體VD2(2AK1)整流出單極性400～525Hz脈衝幅值一致的方波，由C5、R21組成的積分濾波器將400～525Hz信號濾波為較平滑的直流信號，即1秒有信號為高電平，4秒無信號為低電平，再由LM339比較器比較輸出邊緣徒直的電平與TTL兼容的方波，即1秒為「1」電平，4秒為「0」電平的TTL信號。送入單片機To端進行計時判別，當「1」電平脈衝大於0.75秒，小於1.5秒時，則認為回鈴音，保持摘機狀態，置P25為0.5秒「0」，0.5秒為「1」，由74L04反相器驅動壓電蜂鳴器，間歇報警，時間為20秒，然後掛機回到初始化狀態。
若信號為忙音，原理同上，To端計時判別，「1」電平脈衝大於0.2秒，小於0.75秒時為忙音，則掛機，保持1秒後再摘機等待0.5秒，使電話交換機恢復原狀，穩定後，再重複以上的撥號工作。在定時到後仍沒撥通，則掛機，且P25置「0」1.5秒，「1」1.5秒，使蜂鳴器重複1分鐘音響，提醒用戶注意。
對摘機或撥外線字頭後，對蜂音判別，信號原理同上，To端計時檢測為「1」，時間大於0.75秒，並且信號不間斷，則再撥下面號碼，如小於0.75秒，則掛機重撥。對於用戶置入的重撥時間間隔，在「開始」鍵按下後，摘機之前置於計數延時單元中。間隔時間由2秒～99秒，由用戶置入，最小單位為1秒，每次不通掛機後延時置入的時間同時由數碼管亮1秒滅1秒，閃爍顯示「H」字符，再重複。如果撥完號之後，15秒內無任何信號(如串線情況等)則掛機重撥。
對於每種狀態下，數碼顯示原理是是由P1□輸出顯示字符的代碼，然後P24置「0」，鎖存器打開，則P1□數據送致數碼顯示，然後P24＝「1」，將顯示內容鎖存於D4鎖存器中保存，各種顯示字符在301H開始的地址單元中，見表2
圖2電話自動撥號機流程圖首先初始化，即掛機，不發碼、不報警、然後將鍵盤設置為讀寫狀態，讀取號碼，每讀取一位號碼，就放入RAM區中，020H地址單元開始，即第一個碼放在01FH＋n單元(n＝1)即020H，然後判別是否命令鍵「開始」代碼89H，不是則繼續讀鍵盤，當判別為「開始」代碼89H時，則呈現撥號狀態「－」，繼電器J閉合(摘機)，判別是否為撥號音，不是延時1秒，仍不是，則掛機，重新摘機，當是撥號音時，取出RAM區中的號碼，逐位按代碼所代表的脈衝數通斷光電耦合器，發出相應的號碼，全部發完之後，檢測To口電平即檢測話線返回的信號，當電平為「1」，開始計時，計到恢復為「0」時，進行判別，判別出是忙音還是回鈴音，如果是回鈴音，即表示撥通，數碼管閃爍顯示「日.」，並且蜂鳴器鳴響20秒，然後掛機，回到讀鍵盤狀態。如果判別是忙音，則掛機判別定時到否，到，則不用再撥，掛機；不到，延時定時重撥時間，再繼續重撥狀態。
圖3(a)濾波器電路圖(b)濾波器波形圖根據切比雪夫有源帶通濾波器原理，由一個低通濾波器、高通濾波器和運算放大器LM324組成的帶通濾波器，從濾波器波形圖可以看出，其帶寬為BW＝125Hz，中心頻率fo＝462.5Hz，帶外衰減≥26dB，帶內波動≤1dB，將400～525Hz以外的幹擾雜音濾除。從話線上返回的回鈴音、忙音等信號頻率都較低，若採用電感電容組成LC濾波器的話，他的體積大，不易調整，電氣性能達不到要求。
本濾波器是由兩級帶通濾波器組成，其一級R30和C9組成一個低通濾波器，C8、R31組成高通濾波器，構成一個帶通濾波器，他和LM324、正反饋電阻R32、負反饋電阻R34、電阻R33組成的運算放大器相連。第二級R25、C7組成低通濾波器，C6、R26組成高通濾波器，LM324和R27、R28、R29組稍慫惴糯篤髯槌傘Ｓ捎誆捎昧澆詿瞬ㄆ鰨納屏寺瞬ㄆ韉男閱堋 圖4發碼電路。
發碼電路採用光電耦合器N1、與非門74LS04、電阻R14和R15、指示燈VD4組成。與非門D5的輸出和發碼指示燈VD4、光電耦合器N1中的二極體一端相接，R14、R15的另一端接在一塊接＋5V電壓。光電耦合器中三極體集電極上串接一電阻R16，電阻的另一端和發射極並在電話線上。光電耦合器中二極體兩端加上電壓時，二極體發光，傳遞到光敏三極體上，三極體接收，使集電極和發射極導通，發光二極體沒加電壓時，發光三極體沒有光的激勵而截止。輸入是電信號，在光電耦合器N1內部是光信號傳遞，輸出為電信號，整個過程在管內進行，互不幹擾。
發碼電路由單片機8039的P27送「0」信號，經D5的3入4出，反相為「1」信號，光電耦合器N1中的發光二極體不亮，輸出三極體截止，發射極和集電極並在話路上，呈現開路狀態，電壓為60伏，保持40ms。當8039的P21送來一個「1」信號時，經D5的3入4出一個「0」信號，光電耦合器N1中發光二極體發光，輸出三極體導通，發射極和集電極並在話路上的阻抗是導通三極體的內阻和電阻R16之和，小於550Ω，阻值很低，相當於將電話線給「短路」，電壓小於7伏，保持60ms，整個過程相當發出一個脈衝。
圖5(a)放大器電路由LM324和電阻R22、R23、R24組成信號放大器。
(b)比較電路運算放大器由LM324和RP2組成第一級比較電路，由反相端6腳設置為1V的門限，7腳輸出為脈衝佔空比比較一致，幅度為±13V的雙極性400～525Hz方波，經VD2(2AK1)整流出單極性400～525脈衝幅值一致的方波，然後由C5、R21組成的積分濾波器將400～525Hz信號濾波為較平滑的直流信號，再由LM339比較器比較輸出邊緣徒直的電平於TTL兼容的方波。
(c)摘掛機電路當計算機8039的P26＝0，經反相器的D5的5入6出VD5摘機指示燈亮，同時經二次反相後，為「1」，三極體BG1導通，J1繼電器動作，電話線上的接點吸合。
圖六為電話自動撥號機的外觀圖電話自動撥號機，採用ABS工程塑料，體積為16×13×8cm3，如圖六所示正面板14、背面板15、機殼16、支角17音響報警孔18、八段數碼顯示孔19、狀態顯示發光二極體20、數字及命令鍵盤21、關音響及系統復位按鍵22、電源開關23。
操作步驟1.開啟電源開關，電源指示燈亮。
2.通過鍵盤輸入所叫用戶電話號碼及命令。
a.若主叫用戶為直撥電話，則直接按入對方的電話號碼。
例2017251數碼管顯示相應的撥號b.若主叫用戶為內線電話，被叫用戶為外線電話，先按「0」，再撥被叫用戶的電話號碼。
例0.20172513.鍵入每次間隔時間為2秒～99秒若我們選用的間隔時間為35秒，在按完電話號碼以後，按一個·35若選用的間隔時間為小於10秒，按一個·OX。
若選用的間隔時間為小於2秒，不用按間隔時間。
若選用的間隔時間為大於99秒，只取數字的前2位。
在按間隔時間的同時，數碼管顯示相應的健號。
4.按「開始」鍵，則機器自動運行，使用者可以在附近從事其它的工作。當機器「嘟、嘟……」以0.5秒響，0.5秒停的鳴叫時，數碼管以同樣節拍閃爍顯示「日.」，表示對方電話已撥通，使用者應儘快拿起電話聽筒與對方通話。按下機器關音鍵或關掉電源開關。
權利要求1.一種代替人工重複撥號的電話自動撥號機，其特徵在於它由小計算機系統和鍵盤控制的發碼電路、摘掛機電路、拾取電話線上信號的隔離耦合電路、濾波器、放大器、積分比較組成，該機並聯在話機上，其中小計算機系統由地址鎖存器、程序存儲器、顯示驅動器、數碼顯示管和報警器組成。
2.根據權利要求1所述的電話自動撥號機，其特徵在於發碼電路是由和光電耦合器N1相連的反相器D5、指示燈VD4、電阻R14、R15、R16組成。
3.根據權利要求1所述的電話自動撥號機，其特徵在於濾波器是一個由低通濾波器、高通濾波器和運算放大器組成的有源帶通濾波器，採用兩級，其第一級由R30、C9組成低通濾波器；C8、R31組成高通濾波器，LM324和正反饋電阻R32、負反饋電阻R34、電阻R33組成的運算放大器組成，第二級由R25、C7組成低通濾波器、C6、R26組成高通濾波器、LM324和正反饋電阻R27、負反饋電阻R29、電阻R28組成的運算放大器組成。
4.根據權利要求1所述的電話自動撥號機，其特徵在於所述的小計算機系統在控制每次重撥間隔時間在2秒～99秒是由單片計算機向固化後的程序存儲器、地址銷存器、顯示驅動器、數碼管組成。
5.根據權利要求1所述的電話自動撥號機，其特徵在於電話自動撥號機和電話機並聯，接在保安接線盒上。
專利摘要電話自動撥號機採用8039單片機與固化後的程序存儲器2732及地址鎖存器構成計算機系統，通過鍵盤獲取號碼及命令，數碼顯示電路同時顯示，通過摘機掛機電路，發碼電路實現摘掛機動作及撥號過程，由信號耦合電路拾取電話線上返回的信號，帶通濾波器濾出撥號音、忙音、回鈴音等信號，通過放大、積分比較出相應的TTL電平信號，由計算機系統識別，作出相應的動作重撥或報警。
文檔編號H04M1/23GK2051806SQ89207700
公開日1990年1月24日 申請日期1989年6月1日 優先權日1989年6月1日
發明者張宏博, 張其善 申請人:張宏博