CN110149445A - 一种消防电话分机语音回传电路及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消防电话分机语音回传电路，包括麦克风MICI、压流转换器D3A、分压电容C12、三极管V6、跟随器D3B、NMOS管Q1；本发明还提供了该回传电路的实现方法，包括：(S1)麦克风MIC1将采集到的音频信号转换为变化的电压信号并到达压流转换器D3A的正输入端；(S2)电压信号经压流转换器D3A转换为电流信号后，经三极管V6加载到总线上，总线会在编码的间隙允许分机返回电流信号；(S3)电流信号经过三极管V6后从发射极输出两路信号，分别与压流转换器D3A的负输入端和跟随器D3B的正输入端连接；(S4)当单片机给电阻R22高电平时，NMOS管Q1开启，当单片机给R22低电平时，NMOS管Q1关闭。通过上述方案，本发明达到了抗干扰能力强，噪声抑制能力强，负载能力强的目的。

Description

一种消防电话分机语音回传电路及实现方法

技术领域

本发明属于消防技术领域，具体地讲，是涉及一种消防电话分机语音回传电路及实现方法。

背景技术

消防电话作为消防通讯的专用设备，可以在火灾发生时为人们提供方便快捷的通讯手段，是消防控制及报警系统中不可缺少的通讯设备。消防电话又分为四线制和总线制两种接线方式，目前行业内常用的是总线制消防电话，即消防电话分机通过两根线与消防电话主机相连，总线同时实现数字信号、音频信号的传输。由于音频信号采用模拟的方式耦合到总线上，造成总线抗干扰能力差，带负载能力弱，挂载分机、插孔数量有限制，通讯距离较短等问题。

消防电话分机的音频信号通信方法为：先将采集到的音频信号转换为电压信号，将电压信号经过放大处理后，再通过耦合电路将其耦合到总线上，向外传输。由于耦合电路通常采用的都是电容耦合，这样的实现方式使上传的信号很容易受到干扰，导致音频所携带的噪音较大等问题，从而影响通讯质量。且传统消防电话实现语音转换，所用电路十分复杂，需通过三级以上放大电路及众多元器件搭建而成，这样的设计花费成本高，电话功耗高且对元器件的要求也十分高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防电话分机语音回传电路及实现方法，主要解决现有技术中存在的现有语音转换电路复杂且成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种消防电话分机语音回传电路，包括一端与外部单片机连接并通过单片机供电的电阻R12，一端与电阻R12另一端连接的电阻R18，一端与电阻R18另一端连接、另一端接地的麦克风MICI，一端同时与电阻R12和电阻R18连接的电阻R15，正输入端与电阻R15另一端连接的压流转换器D3A，一端与压流转换器D3A第5引脚连接、另一端接地的分压电容C12，一端与压流转换器D3A输入端连接的电阻R11，基极与电阻R11另一端连接的三极管V6，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端与三极管V6发射极连接的电阻R8，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端接地的电阻R10，一端与压流转换器D3A正输入端连接的电阻R19，输出端与负输入端同时与电阻R19另一端连接的跟随器D3B，一端与三极管V6发射极连接、另一端与跟随器D3B正输入端连接的电阻R20，漏极与跟随器D3B正输入端连接的NMOS管Q1，以及一端与NMOS管Q1栅极连接、另一端与电话信号连接的电阻R22，其中，压流转换器D3A的第4引脚接地、第5引脚接单片机供电，三极管V6的集电极与总线连接，NMOS管Q1的源极接地。

基于上述电路结构，本发明还提供了该消防电话分机语音回传电路的实现方法，包括如下步骤：

(S1)麦克风MIC1将采集到的音频信号转换为变化的电压信号；

(S2)电压信号经电阻R18和电阻R15后到达压流转换器D3A的正输入端；

(S3)电压信号经压流转换器D3A转换为电流信号后，经三极管V6的集电极加载到总线上，总线会在编码的间隙允许分机返回电流信号；

(S4)电流信号经过三极管V6后从发射极输出两路信号，分别与压流转换器D3A的负输入端和跟随器D3B的正输入端连接；

(S5)当单片机给电阻R22高电平时，NMOS管Q1开启，当单片机给R22低电平时，NMOS管Q1关闭，同时重复上述步骤(S3)～(S4)，将电流信号加载到总线允许分机返回电流信号的间隙电压上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过压流转换器从麦克风输入的电压信号转换为电流信号，可以避免上传的信号受到干扰的情况发生，因此上传的音频信号不存在噪音，音色清晰，同时转换后的电流信号通过三极管放大后作为负反馈与另一运放的输入信号，且三极管外接总线、压流转换器与单片机连接，通过与电话信号连接的NMOS管在截止状态不消耗总线上的电量而起到节能的作用，并且本发明的电路结构简单，具有抗干扰能力强、没有噪音、带负载能力强、传输距离远的优点。并且，本发明的回传电路只有在NMOS管Q1输入为高电平时导通，在输入为低电平时截不消耗电能，因此本发明的回传电路所需功耗低。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

图2为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1与图2所示，一种消防电话分机语音回传电路，包括一端与外部单片机连接并通过单片机供电的电阻R12，一端与电阻R12另一端连接的电阻R18，一端与电阻R18另一端连接、另一端接地的麦克风MICI，一端同时与电阻R12和电阻R18连接、另一端连接的电阻R15，正输入端与电阻R15另一端连接的压流转换器D3A，一端与压流转换器D3A第5引脚连接、另一端接地的分压电容C12，一端与压流转换器D3A输入端连接的电阻R11，基极与电阻R11另一端连接的三极管V6，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端与三极管V6发射极连接的电阻R8，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端接地的电阻R10，一端与压流转换器D3A正输入端连接的电阻R19，输出端与负输入端同时与电阻R19另一端连接的跟随器D3B，一端与三极管V6发射极连接、另一端与跟随器D3B正输入端连接的电阻R20，漏极与跟随器D3B正输入端连接的NMOS管Q1，以及一端与NMOS管Q1栅极连接、另一端与电话信号连接的电阻R22，其中，压流转换器D3A的第4引脚接地、第5引脚接单片机供电，三极管V6的集电极与总线连接，NMOS管Q1的源极接地。

其电路的实现方法为：当电阻R22端有电话信号进来且输入信号为高电平时，此时NMOS管Q1导通，当NMOS管Q1导通后位于Q1漏极端的电路才工作，当Q1输出的是低电平时，此时Q1漏极端的电路不工作。

当Q1输入低电平时，单片机为麦克风MIC1供电，通常单片机的输出电压为3.3V，输出3.3V的电压进电阻R12分压后达到A点的电压在3V以下，音频信号从麦克风MIC1采集进入到压流转换器D3A的正输入端，经比较器类型的压流转换器D3A输出至三极管V6，此时从压流转换器D3A的正输入端输入的电压信号转换为电流信号，到达三极管V6的电流信号为0～20mA，转换的电流信号一部分通过负反馈经电阻R8进入压流转换器D3A进行继续比较，然后一部分通过同样为压流转换器的跟随器D3B输出进入压流转换器D3A，其中，跟随器D3B将电压与电流信号进行了分隔，然后输出的电流信号最终通过与总线连接的三接管V6的集电极传输至总线允许分机返回电流信号的间隙电压上(总线会在编码的间隙允许分机返回电流信号)。

本发明通过简单的电路设计，巧妙利用了NMOS管的特性，并结合了有效的流程步骤，很好地确保了消防电话的语音通讯质量，不仅抗干扰能力强、没有噪音，而且带负载能力强、传输距离远、能耗低。可以说，本发明将消防电话分机语音回传的技术提升到了一个新的高度，实现了较为重大的创新，因而其适于推广应用。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种消防电话分机语音回传电路，其特征在于，包括一端与外部单片机连接并通过单片机供电的电阻R12，一端与电阻R12另一端连接的电阻R18，一端与电阻R18另一端连接、另一端接地的麦克风MICI，一端同时与电阻R12和电阻R18连接的电阻R15，正输入端与电阻R15另一端连接的压流转换器D3A，一端与压流转换器D3A第5引脚连接、另一端接地的分压电容C12，一端与压流转换器D3A输入端连接的电阻R11，基极与电阻R11另一端连接的三极管V6，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端与三极管V6发射极连接的电阻R8，一端与压流转换器D3A负输入端连接、另一端接地的电阻R10，一端与压流转换器D3A正输入端连接的电阻R19，输出端与负输入端同时与电阻R19另一端连接的跟随器D3B，一端与三极管V6发射极连接、另一端与跟随器D3B正输入端连接的电阻R20，漏极与跟随器D3B正输入端连接的NMOS管Q1，以及一端与NMOS管Q1栅极连接、另一端与电话信号连接的电阻R22，其中，压流转换器D3A的第4引脚接地、第5引脚接单片机供电，三极管V6的集电极与总线连接，NMOS管Q1的源极接地。

2.根据权利要求1所述的一种消防电话分机语音回传电路的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)麦克风MIC1将采集到的音频信号转换为变化的电压信号；

(S2)电压信号经电阻R18和电阻R15后到达压流转换器D3A的正输入端；

(S3)电压信号经压流转换器D3A转换为电流信号后，经三极管V6的集电极加载到总线上，总线会在编码的间隙允许分机返回电流信号；

(S4)电流信号经过三极管V6后从发射极输出两路信号，分别与压流转换器D3A的负输入端和跟随器D3B的正输入端连接；

(S5)当单片机给电阻R22高电平时，NMOS管Q1开启，当单片机给R22低电平时，NMOS管Q1关闭，同时重复上述步骤(S3)～(S4)，将电流信号加载到总线允许分机返回电流信号的间隙电压上。