CN2156634Y

CN2156634Y - 程控住宅电话多功能复用器

Info

Publication number: CN2156634Y
Application number: CN 93211754
Authority: CN
Inventors: 张金傲; 李志发; 张克俭; 朱玉萍; 侯万祥
Original assignee: Guangtong New Tech Development Co Qiqihar City
Current assignee: Guangtong New Tech Development Co Qiqihar City
Priority date: 1993-04-29
Filing date: 1993-04-29
Publication date: 1994-02-16
Anticipated expiration: 2003-04-29

Abstract

本实用新型涉及一种改进的小型程控交换机，它由交换网络及分机控制电路、振铃电路、忙音电路、电源、接收并处理各种信息的控制处理器及以控制处理器为核心连接有双音频/脉冲收号电路，状态检测电路，计费电路，连接多用器的多功能接口电路组成。它集电话交换、分路计费及报警于一体的程控住宅电话多功能复用器，适合在住宅电话中应用，在不增加线路的条件下，一条市话线上可接三台分机，特别适合机线设备紧张的地区及居民住宅区使用。

Description

本实用新型涉及一种改进的小型程控变换机，特别适用于居民住宅区及机线设备紧张的地区使用。

现有的小型程控交换机适用于中小型企事业单位，它主要满足于自身内部通话的需要，亦可通过市话中继呼出、呼入，但要用在住宅时则存在下述问题：1、配号复杂、一般需2～4位。2、用户使用不方便，特别是拨外线时需先拨0。3、内部交换话务量小，用于家庭使用功能单一，又没有适用于住宅用户的计费装置。中国专利CN2082931U提供了一种同线双机保密电话控制器，它是由讯号鉴别分配电路，主副机接通保密电路，主副机计时电路，自动显示复位电路组成，它用于市内住宅电话和长途直拨程控电话，这种机器存在下述问题：1、外线不能直拨分机。2、不能使用邮电部规定的方法计费，因此进网困难，限制了它的应用，它不能区别长途、市内及市郊电话。

针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种集电话交换，分路计费，互援、报警于一体，同时也可对电量、水量、温度进行自动摇测的程控住宅电话多功能复用器。

它的技术方案是以如下方式实现的：包括交换网络及分机电路，忙音电路，电源，振铃电路，接收并处理电话交换、分路计费及报警信号的以单片机为核心的控制处理器，并以控制处理器为核心连接有双音频／脉冲收号及状态检测电路，计费电路及控制多用器的多功能控制接口电路组成。所述的计费电路是由以计数器为核心的计数电路，计费复位电路及计费卡失效显示电路组成。其计数电路由计数器，并根据计费卡计费次数不同所选择的计数器输出端并在该端上接有电阻R₁₀1，并经电阻R₁₀₁连接晶体三极管BG₁₀₂的基极，晶体三极管BG₁₀₂的发射极和地间接电阻R₁₀₂，其集电极与电源正极间串接300mA、100mA熔丝组成，其输出端接控制处理器P₇口，供CPU检测，同时接有电阻R₁₀₃与计费卡失效显示电路相连，计数电路的输入CP端接控制处理器P₅口以接收CPU发来的脉冲。所说的计费复位电路是由晶体三极管BG₁₀₁及基极与电源间接有电阻R₁₀₆，发射极与地间串接有300mA、100mA熔丝并作为输出端组成，其输出端与计数器的R_E端相连，所说的计费卡失效显示电路由晶体三极管BG₁₀₃及集电极与地间串接电阻R₁₀₄，发光二极管LED组成，输出端接控制处理器的P₇口供cpu检测用；所述的复用器的多功能控制接口电路是由光隔离IC₁₂及继电器J₄的两对转换接点组成，继电器J₄的转换接点J_4－1的常闭接点J_4－1、2、J_4－1、1分别接光电隔离器IC₁₂的1脚及多路器的A端，其常开接点J_4－1、3的另一端接继电器J₀的转换接点J_0－1，光电隔离器的2脚接电阻R₄₇接电源地，其5脚接电源，输出端4脚接电阻R₁₅接电源地同时接控制处理器的I／O线。继电器J₄的另一转换接点J_4－2中的常闭接点两端J_4－2－1、J_4－2、2分别接多用器B端、晶体三极管BG₅的发射极并径BG₅接电源12V，其常开接点J_4－2、3接继电器J₀的另一转换接点J_0－2，并经J_0－2与振铃电路及外线相连。

工作程序：利用交换机的一个用户电路和一对用户线路，主机的单片机经光电隔离后与分机电路连接，当呼出时，主机首先检测对应分机计费电路及计费卡是否正常，如正常，该分机可接入外线，同时识别分机拨出的第一位码，以便建立对应的计费方式，分机拨号结束后，主机检测是回答音、还是忙音，如果均不是，单片机开始记费。主叫挂机，主机自动关闭电源，进入等待状态，如果在一次通话过程中，计费卡用完，主机可保持通话结束。当呼入：即当外线呼入，主机建立主叫与主机之间的通话状态，然后接收主叫发出的分机尾号，这里脉冲／双频率，即P／T兼容，当接收完尾号，主机向主叫送回铃音，向被叫振铃。被叫即可摘机，通话。因多用器为一脉冲编码器，当接入多用器的火灾报警器，防盗报警器或按钮报警器有信号输出时，多用器向主机发出相应的编码脉冲信号，主机接到编码后自动发出事先规定的电话号码，当确定被叫摘机后，主机向被叫发出载波为2KHZ、20比特的脉冲编码信号，被叫接到编码后，将编码转换成汉字信息并打印。当某分机摘机10秒后无拨号，主机便认为该分机求援，主机开始向其余二台分机发出0.35：0.35，20HZ的振铃脉冲，用以区别正常的1：4振铃信号。以实现互换援救求助功能。

多功能接口电路工作原理：

本接口可做为控制处理器的编码信号输入口，可接收10bi／s的脉冲编码信号，与拨号脉冲一致，脉冲编码由多用器产生。当光电隔离器IC₁₂的一次端LED发光二极管亮或灭，二次端的光敏三极管将这一明暗变化的信号转变为TTL电平，此信号一路经D₄送电源控制电路，另一路送入控制处理器的IC₁的P₂₇做为串行输入信号。本机机内存有三个常用电话号码，即110／119／急救站。本机多功能接口收到的编码脉码2代表火灾，3、4、5代表三个住宅匪情，6、7、8代表三个住宅急救报警。当接入的多用器接收到来至火灾传感器、防盗传感器或按钮报警电平报警信号后，自动向110／119或急救中心拨号至接通。之后用编码形式向以上地址发码，在任何情况下多功能接口为最高优先级。当外来振铃，收号电路收到规定尾号时，交换网络电路中的继电器J₄吸合，接在多功能接口电路上的多用器中的V／F电路工作，向主叫发频率脉冲信号，此信号可以是经V／F转换的温度，湿度等信息。多功能接口也可以为今后用电话线路调用住宅用电量、水量等提供一条遥测通路。

计费电路工作原理：

本机采用独特的一次性计费卡计费方式，一次性可编程熔丝计费卡，一次性插入复位电路。当插入的计费卡编程熔丝与计数器输出信号对应时，计数器输出的高电平经电阻R₁₀₁使晶体三极管BG₁₀₁导通，导通电流为4A，100mA的熔丝被烧断，迫使晶体三极管BG₁₀₁集电极为低电平，此电平一路供控制处理器检测，一路送熔丝通断检测电路。BG₁₀₂输出的低电平经电阻R₁₀₃使晶体三极管BG₁₀₃导通，发光二极管LED发光，通知用户计费卡已用完，下次呼出时继电器J₄不动作分机只能听到忙音。由晶体三极管BG₁₀₁、电阻R₁₀₆、R₁₀₇、f₄为100mA、f₃为 300mA熔丝构成的计费复位电路，在新卡插入时，晶体三极管BG₁₀₁饱和导通，在f₄为100mA熔丝未被烧断前，晶体三极管BG₁₀₁的发射极为高电平，这一高电平使计数器IC₁₉的复位端R_tset端清0。计费卡插在32芯的印刷板插座上，计数器各输出端及100mA熔丝可做各种组合，300mA熔丝是为防止伪造。

本实用新型与现有设备相比具有明显的优点：1、每部分机可直拨外线无需拨0，外线也可直接拨分机，也可听到主机发出的二次拨号音后拨尾号，只需多拨一位号。2、P／T兼容。3、采用了全新方式的分路计费系统。4、由于为多用器提供了多功能接口，如利用电话尾号，就可调出住宅内的有关水温、电量信息，或发出火情、匪情报警，各分机之间可实现互援，这是当今高层建筑急需解决的问题，并为邮电部门节省资金，可降低电话费用。提高住宅电话线路利用率。

下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。

图1为本实用新型系统方框图。

图2为本实用新型主机电路原理图。

图3为本实用新型计费电路原理图。

图4为本实用新型的电源及控制电路原理图。

图中：1控制处理器、2多功能控制接口电路、2·1多用器、3P／T收号电路及状态检测电路、4计费电路、4·1计费卡、5交换网络及分机电路、6干抗扰电路、7忙音及分机电源电路、8振铃电路、9分机、10稳压电源、11可浮充充电电瓶、12逆变电源、13外线。

图1至图4给出了本实用新型的一种最佳实施例。它由分机电话机9、电源及其控制电路10、6、11、12，忙音电路及分机电源电路7，接收并处理电话交换、分路计费及报警信号的以单片机为核心的控制处理器1，并以控制处理器1为核心连接的双音频脉冲收号及状态检测电路3、计费电路4、振铃电路8、交换网络及分机电路5、多用器2.1的多功能接口控制电路2组成。所述的控制处理器1是由单片机IC₁、存贮器EPROM IC₂，地址锁存器IC₃，扩展电路IC₄组成，本机的单片机选用48系列的8035单片机，单片机各管脚与外围电路的连接可参照通常的单片机及其附属电路的使用说明和典型电路，存贮器EPROM可选用2732，地址锁存器选用74373，接口扩展电路选用8243。本机的交换网络由分别控制三台分机的继电器J₁～J₃及集电极分别与继电器J₁～J₃相连、基极分别与单片机8035的P₁₁～P₁₂相连，其发射极相并连后接5V的BG₇～BG₁₃组成。三台分机控制电路分别由光电隔离IC₉至IC₁₁及与三台分机相连的继电器J₁～J₃的转换接点相连组成，其光电隔离器IC₉～IC₁₁的输出端分别与单片机8035的P₂₄～P₂₆相连，其它连线见多用器多功能接口控制电路，不同的只是对应接点连接的是三台分机电话而不是多用器的A、B端。单片机的P₁₇端连接振铃电路IC₆的4脚。所述的多用器的多功能接口控制电路2是由光隔离器IC₁₂及继电器J₄的两对转换接点J_4－1及J_4－2组成，其继电器J₄的一个转换接点中的常闭接点两端J_4－1、2、J_4－1、1分别接光电隔离器IC₁₂的1脚及多用器A端，其常开接点一端接继电器J₀的一转换接点J_0－1，并经此接点与振铃电路8及外线13相连，另一转换接点J_4－2中的常闭接点两端J_4－2、1、J_4－2、2分别接多用器B端和晶体三极管BG₅的发射极、并经此三极管与电源相接，其常开接点一端接继电器J₀的另一转换接点J_0－2并径此接点与振铃电路8和外线13相接，光电隔离器IC₁₂的2脚接电阻R₄₇然后径电阻R₄₇接地，其5脚接电源正极，4脚接电阻R₁₅然后接地，同时接单片机8035的I／O口线中的P₂₇。图3给出了计费电路4电路原理图。三路分机的计费电路组成及连线均相同，其中一路由以计数器IC₁₉为核心的计数电路、计费复位电路、计费卡失效显示电路组成。所述的计数电路由计数器IC₁₉、并根据计费卡计费次数不同所选择的计数器输出端并在该端上接电阻R₁₀₁，经电阻R₁₀₁连接晶体三极管BG₁₀₂的基极，晶体三极管的发射极与电源地间接电阻R₁₀₂，集电极与电源间串接300mA、100mA熔丝组成。计数电路的CP端接控制处理器1的扩展电路IC₄的P₅口，其输出端接控制处理器1的扩展电路IC₄的P₇口，同时接计费卡失效显示电路的晶体三极管BG₁₀₃的基极。所述的计费复位电路由晶体三极管BG₁₀₁，其基极与电源间接电阻R₁₀₆，发射极与电源地间及计数器IC₁₉的复位端串接300mA、100mA熔丝组成。所述的计费卡失效显示电路由晶体三极管BG₁₀₃及集电极与电源地间串接有电阻R₁₀₄，发光二极管LED组成。三台分机的计费电路的CP端分别接P₅口P₅₁、P₅₂、P₅₃，本机电源由13.5V稳压电源10、浮充电电瓶11、逆变电源12和抗干扰电路6及启动电路组成，逆变电源12有两组输出，一组为5V／500mA主电路电源，一组为70V／30mA用来产生铃流和做为分机摘／挂机检测用。为增加可靠性，计费电路备有一只6V0.5Ah可充电电池。本机不受市电停电影响。电源的供电情况如下：

平时在无外来振铃13分机9挂机状态和多功能口2无脉冲信号输入时，逆变电源12不工作。这时稳压电源10仅为电瓶11浮充电和为分机9电路、振铃检测电路供电，整机电流小于5mA。

如果有外来振铃13、某分机9摘机、或多功能口2有脉冲信号输入，这一信号经分机电路5中的光电隔离IC₉～IC₁₂后输出一个4.3V信号使逆变电源12内脉冲信号发生器IC₁₆置位，产生一个15KHZ的方波信号去驱动逆变功率开关IC₁₅，逆变电源工作，主电路上电。单片机IC₁初始化，这时单片机IC₁的P₁₆＝1使逆变电源自保；P₁₇＝0，振铃电路8无振铃信号输出；P₁₁＝0扩展电路IC₄的P₅₀＝0使收号电路3继电器J₅吸合准备收号，之后单片机IC₁扫描P₂₄～P₂₇，判断是外来振铃还是内部分机9摘机或多功能口2有脉冲输入。如果P₂₄～P₂₇＝0，则为外来振铃的，这时单片机IC₁令扩展电路P₅₀＝1，使外线13A、B线间电压降至8－12V，进入通话状态，收号电路3开始收号。（这里收号电路由继电器J₅、极性变换D₁、电子门BG₃、阻抗变换、整形放大BG₁₄、双音频解码IC₅等部分组成），接收主叫发出的最后一位号码，如果主叫发出的脉冲信号则信号经整形放大至扩展电路的P₁₆口，如果主叫发出的是双音频信号，则信号经阻抗变换至收号电路3IC₅的7脚，由IC₅解码后变换成BCD码送至扩展电路的P₄口。当脉冲或双音频接收有效（这里当双音频信号接收有效IC₅VD脚输出高电平经反相至单片机IC₁的INT口）单片机IC₁令交换网络5中相应继电J₁～J₄吸合。之后单片机IC₁令P₅₀输出回铃音，令P₁₇输出1：4方波至振铃电路8使振铃信号送至被叫分机9，同时通过状态检测电路3检测被叫分机9是否摘机。如果扩展电路的P₆₀＝0则认定分机9摘机，这时单片机IC₁令P₅₀和P₁₇停发回铃和振铃信号，令P₁₀＝0，使交换网络5的继电器J₀吸合，被叫分机9与主叫电路接通。令P₁₁＝1，P₅₀＝0收号电路复位，整个交换过程结束。

这时单片机IC₁通过状态检测电路3检测被叫分机9是否挂机，如果扩展电路的P₆₀＝1，则认定被叫分机9挂机，单片机IC₁令P₁₆＝0使逆变电源12停止工作，主机进入等待状态。

如果分机电路5输出端P₂₄～P₂₇≠0，则为某分机9摘机或多功能口2有脉冲输入。单片机IC₁扫描计费电路4与扩展电路接口中的P₇₀、P₇₁、P₇₂，检查本分机计费卡4.1是否用完或没有插入插座。如果计费卡4.1以用完或没有插入插座、计费电路4接口P₇口＝0，这时单片机IC₁向P₁₆送0，使逆变电源12关机。这时相应分机9便听到忙音，拨号无效。如果计费电路对应接口P₇口＝1单片机IC₁则令交换网络5对应继电器J₁～J₄吸合，令P₅₀＝0使收号电路收号时不影响分机9拨号。令交换网络中J₀吸合，使对应分机接通外线13。摘机分机9在听到外线13的拨号音时，使可拨号。当收号电路3收到分机9拨出的第一位号码后，送单片机IC₁进行如下处理，如果分机9拨出为0，单片机IC₁核对这台分机有无长话功能，本机只为一台分机设立长话功能。如没有，单片机IC₁令P₁₆＝0关闭逆变电源。如果有长话功能则令计费电路4停止计费，本机长话计费由市话局进行。当分机9拨号为市郊号时，单片机IC₁进入24秒加一计费方式的等待状态，否则进入180秒加一计费方式的等待状态。延时5秒后，单片机IC₁检测T₀口有无回铃音或忙音。如果T₀口在5秒内低电平小于10ms则确认被叫摘机，单片机IC₁令计费电路4开始计费，令J₅收号继电器释放，单片机IC₁开始检测状态检测电路3，检测分机9是否挂机，如果扩展电路的P₆₀＝1则为挂机，控制处理器1令P₁₆＝0关闭逆变电源12。

Claims

1、一种程控住宅电话多功能复用器，包括交换网络及分机电路、忙音电路、振铃电路、电源，其特征在于：接收并处理电话交换，分路计费及报警信号的以单片机为核心的控制处理器，并以控制处理器为核心连接有音频脉冲收号及状态检测电路、计费电路及接有多用器的多功能控制接口电路。

2、根据权利要求1所述的程控住宅电话多功能复用器，其特征在于计费电路由以计数器为核心的计数电路，计费复位电路及计费卡失效显示电路组成，所述的计数电路由计数器，并根据计费卡计费次数不同所选择的计数器输出端并在该端上接有电阻R₁₀₁，并经电阻R₁₀₁连接晶体三极管BG₁₀₂的基极，其发射极与电源地间接电阻R₁₀₂，集电极与电源间串接300mA、100mA熔丝组成，计数电路的输入即CP端接控制处理器的时钟端P₅口，其输出端接控制处理器P₇口，同时接电阻R₁₀₃再接计费卡失效显示电路的晶体三极管BG₁₀₃的基极；所述的计费复位电路由晶体三极管BG₁₀₁，其基极与电源间接有电阻R₁₀₆，发射极与电源地间、计数器复位R_E端串接有300mA100mA熔丝组成，所述的计费卡失效显示电路由晶体三极管BG₁₀₃及集电极与电源地间串接有电阻R₁₀₄，发光二极管LED组成。

3、根据权利要求1所述的程控住宅电话多功能复用器，其特征在于多用器的多功能控制接口电路由光电隔离器IC₁₂及继电器J₄的二对转换接点J_4－1、J_4－2组成，其继电器J₄的转换接点J_4－1的常闭接点两端J_4－1、2及J_4－1、1分别接光电隔离器IC₁₂的1脚和多用器的A端，其常开接点J_4－1、3接继电器J₀的转换接点J_0－1，并经J_0－1接振铃电路和外线，继电器J₄的转换接点J_4－2的常闭接点两端J_4－2、1、J_4－2、2分别接多用器B端及晶体三极管BG₅发射极，并经BG₅与电源相接，其常开接点J_4－2、3接继电器J₀的转换接点J_0－2，并经J_0－2接振铃电路和外线，光电隔离器IC₁₂的2脚与电源地间接电阻R₄₇，其5脚接电源，光电隔离器IC₁₂输出端4脚与地间接电阻R₁₅，同时接入控制处理器的I／O口线。