随着电信行业话费的发展,“电话回拨”的业务已悄悄兴起。本文设计一种能自动拨打服务号码的拨号装置配给终端用户,用户只要按该装置上一个按钮,即能自动拔出服务号码,并自动挂机等待服务方回拨,解决了用户需反复拨打服务号码的繁琐操作。
该装置和用户电话机并联,不影响电话机的正常使用,设计中采用了免交流电压,也不使用外接电池,而是使用电话线路上的电压供电,即无源式设计方案,系统采用单片机控制,具有简单、可靠、使用方便等优点。
工作原理
电路原理图如下图所示。由电子开关电路、电源电路、单片机控制电路、DTMF拨号及放大电路四部分所组成。
电子开关电路如图下所示,
J1为电话线进线插座,J2为该装置所并联的电话机插座,R1为保险电阻,D1、D2、D3、D4为极性保护电路,D1~D4将线路上极性不确定的电压转换成极性固定的电压,保证无论电话线的正、负极如何连接,都能使进入开关管V1发射极的一端始终是正电压oV1为电子开关,由单片机P3.7口控制该开关的“通”与“断”,当P3.7为高电平时,V2、V1相继导通,此时电话线路的48V电压通过V1的发射极和集电极到达VCC,使Vcc为正电压,该电压再经后面的稳压电路稳压后,即可输出5V工作电压;反之,当P3.7为低点平时,V2、V1均不导通,此时Vcc点无电压输出,整个系统处子断电状态。
AN为供用户使用的开关按钮,AN断开时,单片机无电压,P3.7为OV,V2、V1均不导通,电子开关V1处于断开状态,Vcc没有电压输出的;当按下AN瞬间,电话线路上的电压首先通过按钮AN接点到达Vcc,使Vcc为正电压,该电压再经后面的稳压电路稳压后输出5V电压,单片机得电正常工作。程序运行期间,P3.7始终维持高电平,直至拨号完成,再将P3.7恢复为低电平,此后电子开关断开,整个系统断电,等待下次使用。
电源电路如下图所示,
Vcc经R5降压、D5稳压、C1及C2滤波后产生9V电压,再经7805稳压、C3及C4滤波后输出稳定的5V电压,供单片机以及拨号电路使用。
单片机控制电路如下图所示,
由89C205l完成拨号芯片的控制,其中,R8、C5为复位电路,完成上电复位;为减少功耗,晶振JTI使用频率较低的6MHz晶体;P1口的8个I/0口完成拨号芯片的控制。
DTMF拨号及放大电路如下图所示,
本文使用MOSTEK公司的MK5087DTMF拨号专用芯片,该芯片为行列式按键输入芯片,4条行线和4条列线组成16个按键,该芯片不但具有行列式键盘输入,而且与51系列单片机具有良好)接口性能,该芯片各引脚的功能如下表所示。
管脚 | 功能 |
1 | 电源正极,工作电压范围为3.5~10V |
2 |
状态输出端,当芯片发出DTMF信号时,该脚呈低电平, 否则呈高电平 |
3、4、5、9 |
键盘列线输入端,内接下拉电阻,高电平有效,当该脚 与任一行线连接或者一条行线与一条列线同时有效时, 此时芯片发出DTMF信号 |
6 | 电源负极 |
7、8 | 振荡输入、输出端,接3.58MHz晶体 |
10 |
状态输出端,当芯片发出DTMF信号时,该脚呈高电平, 否则呈低电平 |
11、12、13、14 |
键盘行线输入端,内接上拉电阻,低电平有效,当该脚与 任一列线连接或者一条行线与一条列线同时有效时此时 芯片发出DTMF信号 |
1 5 |
单音是否有效控制端,内接上拉电阻,当该脚接地时, 芯片只能发出双音频,而不能发出单音频;当该脚接 高电平或悬空时,芯片既允许发出单音,同时又允许发 出双音。只有在行线和列线不同时有效的情况下芯片才 能发出单音频信号 |
16 | DTMF信号输出端 |
芯片的16脚输出的DTMF信号经V3放大后,从V3集电极输入到线路中去。
上图是该芯片行列键盘与DTMF号码的对应关系,当某一按键按下时,相当于该按键的行线R为低电平、列线C为高电平;同样的,当某一行线R为低电平、列线C为高电平时,此时等效于该行线与该列线交叉的按键被按下。
安装制
整个电话回拔装置安装在48x50mm的PCB板中,PCB图如下图所示。
板上的4个螺丝孔用于固定机壳,电话进线插座和出线插座安装在机壳上,并通过连线与板上的J1和J2相连,按钮AN和指示灯LED可根据外观的设计需要将其引出,为便于修改源程序,单片机IC2通过IC插座焊接在板上,需要特别注意的是,由于R5产生的功耗较大)应选用功率较大的1W或2W的水泥电阻,R1应选用不大于510的保险电阻)其它元件没有特殊要求。
软件设计
源程序流程图如下图所示。
本文源程序以13797130900号码为例,源程序代码如下