2 系统组成
本系统由5部分组成,即振铃检测电路、模拟摘机电路、DTMF解码电路、通道控制电路和语音提示电路。其中振铃检测和解码均采用外部中断来实现,系统组成原理框图如图1所示。
3 系统硬件电路设计
3.1 振铃检测电路
3.1.1 原理分析
公用电话网的传输线路为二线模拟线路,采用直流环路信号方式,能向模拟话机提供直流馈电、振铃信号、话音数据、音频数据、双音频数据等。我国规定的标准为,话机在不通话时,电话线中的直流电压是48 V。当有电话呼入时,同时还有(25±15)V、25 Hz的正弦信号加在电话线上,所以向用户振铃的铃流电压为(75±15)V、25 Hz的交流电压。振铃以5 s为周期,即1 s送,4 s断。根据振铃信号电压比较高的特点,可以先使用高压稳压二极管进行降压,然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换,从光电耦合器输出的波形是频率较高的方波信号,然后再将该方波信号转化成便于LPC932计数的低频方波信号。
3.1.2 方案设计
采用稳压管、光电耦合器和反向器(晶体管9018),将一个周期的振铃信号转化成一个周期的方波信号,送入LPC932的INTO进行计数,其电路如图2所示。
当有振铃信号时,电话线上的铃流信号为(75±15)V、25 Hz的交流信号。其中直流电压为48 V左右,交流电压为(25±15)V、25 Hz的正弦信号。当该信号进入振铃检测电路后,首先用高压电容C1进行隔直,电阻R1起限流作用。交流信号经过R1后通过稳压管D1降压,然后输入到光电耦合器进行转换。转换后的信号经C2和R2滤波整流后,会变成标准低电平和带纹波高电平的长周期脉冲信号;但是输出的波形不好,且高电平的状态还与交换机有关,所以在后面加上了一个晶体管反向器作为整形,这样就可以得到很完整的波形了,即电话每振铃一次就产生一个周期的方波信号。将该信号输入LPC932的中断口进行计数,方便、可靠。
3.2 模拟摘机电路
3.2.1 原理分析
在设计该电路之前,首先介绍一下电话摘机的工作原理。用户话机的摘挂机状态,是通过对直流环路上电流的通断来实现的。用户挂机空闲时,直流环路断开,馈电电流为0;反之,用户摘机后,直流环路接通,馈电电流在20mA以上。因为程控电话交换机对电话摘机的响应,会使电话线回路电流突然变大约30 mA,所以交换机检测到回路电流变大就认为电话机已经摘机。