IP电话功能设计与实现

图( !"#$ (
*&4< 发号电路 43<! 6"5) 1"/10"’
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图$ !"#$ $ %&’()$* 管脚及键盘 23’()$4 *"- 5-6 7(89,5/6
单片机供电电源的获取
线相连， 单片机用另外两根 % : ; 口线控制液晶显示 器的显示， 再加上双音频发生器和存储芯片， 系统供 电电源从电话线上取得。这样， 改造后的 "# 电话系 统结构原理如图 ! 所示。整个系统由两部分组成， 虚线框以外的部分以专用电话机芯片 %&’()$* 为 核心， 实现基本通受话的普通电话功能； 虚线框以内 的部分是以单片机为核心， 控制实现 "# 电话功能。 $ + ! 电路低功耗器件的选用 为了简化电路， 提高系统的可靠性和灵活性， 减 轻电源的负担， 新增的 "# 电话硬件电路宜采用电路 连接简单的低功耗器件。单片机用 ,’-$).!， 它工 作电压可低至 $ + / 0， 功耗低、 可靠性高， 内含 $ 1 字 节的程序存储器、 !$, 字节 234 和二个 !5 位定时 6 计数器， 有 !. 根可编程 " 6 7 线。其中 #! 口可作双 向 " 6 7 口， #! + ) 和 #! + ! 使用时需要外接上拉电阻。 用 , 脚封装的 $8-)$ 作存储器， 存储足够的 "# 电话帐号和用户密码。该芯片可低电源工作， 电路 连:$#274 存储器。其中 ))% ; )<% 存放系 统配置参数， 包括当前工作模式、 当前存储的帐号 数、 帐号有效字节等； 从 !)% ; $<% 作密码存储区，
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第 !" 卷 第 # 期 !$$! 年 %! 月
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) 软件设计
本机在单片机的控制下， 能实现在普通电话和 单片机上电复位初始化 $% 电话两种模式下工作， 后， 从存储器中读出并检测 ,5#4 按健是否按下， 以 便进入相应的工作模式。在 $% 模式中， 主要是单片 机对 $% 电话帐号进行管理， 包括帐号及其相应密码 的设置、 存储、 修改， 密码的核对， 帐号的发送， 模式 的选择等。在普通电话模式下工作较为简单， 单片 机接收键值， 并按照 &’()*+# 的 #./0 和
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图8 !"#$ 8
主程序流程框图
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模式键值 9 为 %012 键按下 34 电话模式， * 为 %012 键未按普通电话模式
:
结束语
以上设计的 $% 电话自动拨号功能很好地解决 了普通电话与 $% 电话的切换， 实现了在普通电话机 上拨打 $% 电话的功能。系统软、 硬件都经过了调 式， 设计原理和方法可行， 硬件成本较低， 在实际应 用中可靠性高和实用性强。
功耗电路设计思想， 给出了 3@ 电话机的整体框图和部分电路图以及主程序设计框图。 关键词： 单片机； 双音多频 3@ 电话； 中图分类号： 0@ABC < ! 文献标识码： D 文章编号： （!$$!） %$$$=!!"% $#=A#"=$A
随着现代通讯事业的飞速发展， 电话已步入千 家万户， 特别是近几年来， 随着网络的快速发展， 3@ 电话也开始以低廉的价格、 优良的通话质量， 进入人 民的生活之中。但是每次使用 3@ 电话都要先拨一 长串的网号、 用户帐号和用户密码， 才能开始正常拨 打电话。由于记忆这一长串的数字容易出错， 给人 们使用 3@ 电话带来了很大的不便， 所以我们用单片 机技术设计、 改造普通电话机成 3@ 电话机， 使普通 电话机具有 3@ 电话自动拨打功能。整个电话机采 用低功耗设计， 由电话线供电， 保留了普通电话机原 有的功能， 同时增加了电话的追拨， 帐号的存储、 修 改、 删除等功能。
作者简介： 林刚勇 （%?">—） ， 广西人， 副教授， 主要从事电子信息工程与单片机系统技术的应用研究。
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"# 电话机结构原理
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可存放 !5 个密码， 每个密码对 每个密码占 $ 字节， 应帐号存储区内的一个帐号； 从 8)% ; )<<% 作帐号 存储区， 帐号以 =-* 码方式存储。因此， 可存储最 大 $8 位的帐号 !5 个， 可存储最大 8, 位的帐号 , 个。 为了实现单片机自动发送 "# 帐号、 密码， 选用 , $ 脚封装的带有 " - 串行接口的低功耗 %&’$))3 芯片 作 *&4< 发号器， 外接三极管 &! 及电阻、 电容组成 放大电路驱动输出 *&4< 信号到电话线上， 如图 ( 所示。%&’$))3 的 *3&3 和 ->1 脚与单片机的两根 由于它是漏极开路端， 使用时要外接 " 6 7 口线相连， 一个上拉电阻。 *3&3 是串行数据线， ->1 为串行 时钟线， *&4< 是双音多频信号输出端， -: 是使能 端， ?!、 ?$ 端外接 (./’ + .8. 1%@ 晶振。
单片机系统选用的器件都是低功耗器件， 只要 电压在 ( ; 8 + $ A， 工作电流能达到 !) B3， 就能使系 统正常工作。因此， 可从图 ! 中的 3 点引出电源， 再 用三极管及电阻、 电容组成串联式稳压电路形成单 （ 如图 8 所示） ， 摘机时 %&’()$* 的 !/ 片机电源 ACC 脚 *# 为高电平， 使 #! 管截止， 电源 ACC 开始给单片 机供 电， 单 片 机 正 常 工 作； 挂 机 时， 使 *# 端 变 低， 单片机不工作。 ACC 接近零，
通， 同时对收到的键值不做任何处理， 直接送入 !"# 进行显示。在拨打 $% 电话或进行帐号、 密码设置 时， 单片机控制 &’()*+# 的 #’,- 信号驱动电路短 路， 禁止拨号输出， 同时接收 &’()*+# 的 #./0 脚上 的数据， 读取键值判断进行各种相应处理。为防止 单片机控制 &’(+**1 输出 #’,- 信号回传到本机听 筒内， 单片机先控制 &’()*+# 的 2,3’4 脚为低电 平， 可达到静音的目的。 另外， 本机设置了一个 ,5#4 键来切换 $% 电话 和普通电话工作模式。 $% 电话打长途电话费用较 低， 若摘机后， 在液晶显示器上显示 ! 号时， 表示此 时电话机正处于 $% 电话机模式； 若无 ! 号， 表示正 处于普通电话机模式。当摘机按键时， &’()*+# 将 按键对应的 6"# 码串行送入单片机， 单片机读出键 值， 判断是否送到液晶显示器上显示。如果设置 $% 帐号或拨出被叫电话号码， 则键值显示； 如果输入密 码， 则液晶显示器上显示!号。
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3@ 电话功能设计与实现
林刚勇
摘
朱兆优 谢小林
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（东华理工学院信息工程系， 江西 抚州
要： 采用单片机设计 3@ 电话自动拨号功能， 具有可靠性高和实用性强等特点。文中着重介绍了 3@ 电话的实现方法和低
“悬 空” 为 脉 冲 式； $F’9.。拨 号 方 式 选 择。 接 “地” 为音频式。 %90F-。双音频信号输出。 可送至 &96JK。串行输出所拨号码的 D19 码， ,19 驱动器或微处理器。 下降沿时 ’ 1,L。串行输出 9’(0 同步时钟， 数据有效。 % < ! 电话专用芯片的功能作用 如图 % 所 示， 键盘和液晶显示器都直接与 连 接。 液 晶 显 示 器 采 用 带 3! 1 方 式 的 20?A$!9 电话专用芯片用 96JK 20%BMM 系列的显示驱动芯片， ! 和 17N 引脚以 3 1 总线方式控制液晶显示器的显示。 键盘采用 # G # 的矩阵结构与 20?A$!9 芯片的 1%— 当 挂 机 时， 1A、 )%—)# 管 脚 相 连， 1%— 1A、 )%—)# 引脚为高； 当摘机后， 列 1%— 1# 为低， 行 )%—)# 为 高， 等待键输入。当一个键按下后单行和单列接通， 启动振荡器， 产生拨号输出。当两键以上同时按下 时， 视为无效按键。 当电话摘机拨打电话时， 键盘按键值经电话专 用芯片处理后输出双音多频信号， 再经驱动电路送 到电话线上， 同时 20?A$!9 将键值转换成 D19 码， 在时钟信号 1,L 的控制下， 从 96JK 管脚串行输出键 值的 D19 码送到液晶屏上显示。
图8 !"#$ 8
单片机供电电路 <=> *,?(/ 1"/10"’
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单片机拨号和静音控制
由于增加了 "# 电话拨打功能， 整个电话系统的 拨号应由单片机来控制， 当要拨打普通电话时， 由单 片机控制 %&’()$* 发出的 *&4< 信号输出通道畅
第:期
林刚勇等： $% 电话功能设计与实现 "!7 的相同格式输送到液晶显示器显示所拨出的电 话号码， 之后又继续检测接收下一个键。此时单片 机就像一根直通线一样， 循环地将键盘所拨号码， 送 给显示器显示。主程序流程如图 8 所示。
% 普通电话机系统结构
普通电话机包括极性变换、 摘 E 挂机电路、 通受 话电路、 键盘、 液晶显示屏和双音多频信号驱动电路 等 功 能 模 块。 它 以 一 片 电 话 机 专 用 芯 片（ 如 为 核 心， 电话专用芯片控制电话机的摘 20?A$!9） 机、 挂机， 扫描处理键盘的按键值， 将按键值转化成 双音多频信号输出， 控制液晶显示器的显示， 控制通 话和受话等。普通电话机的结构原理如图 % 所示的 ［%］ 虚线框以外的部分 。图中的 20?A$!9 专用芯片， 提供二线液晶显示接 具有双音频 E 脉冲输出切换、 口、 可重拨 A! 位号码、 可外接 A < "C F 晶振或陶瓷谐 振器、 有 # G # 键 盘 矩 阵 接 口 和 免 提 等 功 能。 20?A$!9 管脚如图 ! 所示。 % < % 20?A$!9 主要引脚功能说明 )% H )#。# G # 键盘矩阵接口。 ! 1% H 1#， I!。外部联接晶振或陶瓷谐振器。 "I%， 拨号时为 “低” 电平。 #IF(0.。拨号控制，
参考文献
［9］熊瑞香 ; 新型电话机基本原理与维修 ［ ,］ 人民邮电出版 ; 北京： 社， 9((( ; ［+］何立民 ; 单片机应用系统设计 ［,］ 北京航空航天大学出版 ; 北京： 社， 9((8 ; ［)］周航慈 ; 单片机程序设计技术 ［,］ 北京航空航天大学出版 ; 北京： 社， 9((+ ;
收稿日期： !$$!=$>=%#
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3@ 电话功能低功耗电路设计
根据普通电话机的电路结构和工作过程， 要实 现 3@ 电 话 自 动 拨 打 功 能， 可以在普通电话机的 20?A$!9 与液晶显示器之间嵌入一个单片机及外围 电 路，控 制 整 个 电 话 机 的 显 示 和 信 号 输 出。 20?A$!9 的 96JK 和 1,L 脚与单片机的两个 3 E ’ 口