CN1453984A - 一种用于家庭网络通讯的电话装置 - Google Patents

Abstract

一种用于家庭网络通讯的电话装置，属于远程控制领域，主要应用于家庭网络系统。本发明解决了现有智能电话中没有语音提示和密码保护，容易造成误操作而且系统安全性能差的问题。本发明包括电话线插座、自动摘机电路、振铃采样电路、微处理器、语音电路、存储器EEPROM、DTMF信号处理芯片、信号公共耦合点和电源模块。其结构特点是，电话线插座分别与自动摘机电路和振铃采样电路连接，自动摘机电路与信号公共耦合点连接，信号公共耦合点分别与DTMF信号处理芯片和语音电路连接，语音电路、振铃采样电路、自动摘机电路、DTMF信号处理芯片、存储器EEPROM、电源模块分别与微处理器连接。

Description

一种用于家庭网络通讯的电话装置

技术领域

本发明涉及一种用于家庭网络通讯的电话装置，属于远程控制领域。

背景技术

现有的电话远程控制类的技术中，通常是利用电话振铃信号或者与单片机相连接驱动控制器或者用继电器来完成对电源的通断控制。这些控制方式在不同程度上存在一定的缺点。如申请号为99257923.6的专利，使用单纯的振铃电流检测进行控制，既无语音提示也无密码保护和自动摘机挂机功能、功能单一、交互性能差。申请号为96241401.8的专利，使用电话进行远程控制电器的电源开关控制，同样没有语音提示和密码保护，这样很容易造成误操作，系统的安全性很差，同时控制电器也不能向其进行信息反馈。专利号为01206368.1的专利提出的技术方案要求被控制电器的电源通过电话控制模块连接以便进行控制，这样的做法存在一定的危险性，一方面出现意外容易影响被控制电器，另一方面可能会损坏电话局的设备，对电话网产生影响。

发明内容

针对上述现有技术中的问题与不足，本发明提供了一种安全性能好，对电话网不产生影响，功能多样，交互性能好，同时具备语音提示和密码保护功能的用于家庭网络通讯的电话装置。

本发明的技术方案，以如下方式实现：

一种用于家庭网络通讯的电话装置，包括电话线插座、自动摘机电路、振铃采样电路、微处理器、语音电路、存储器EEPROM、DTMF信号处理芯片、信号公共耦合点和电源模块。其结构特点是，电话线插座分别与自动摘机电路和振铃采样电路连接，自动摘机电路与信号公共耦合点连接，信号公共耦合点分别与DTMF信号处理芯片和语音电路连接，语音电路、振铃采样电路、自动摘机电路、DTMF信号处理芯片、存储器EEPROM、电源模块分别与微处理器连接。

上述的自动摘机电路包括由二极管D1-D4组成的定向电路、由电阻R6、三极管T2和T1组成的复合管电路、压敏电阻ZNR、由电阻R4和R5、音频变压器的直流电阻组成的等效电阻，电话线CJ2连接定向电路，压敏电阻ZNR并联接入定向电路，定向电路负端接地，正端连接复合管电路，复合管电路与等效电阻连接，微处理器的第P17引脚通过光耦U7-2、电阻R8连接摘机电路的复合管电路。

上述的振铃采样电路包括由电容C1和电阻R1组成的电容耦合电路、光电耦合器、二极管D5和由电容C2和电阻R7组成的积分电路，电容耦合电路连接光电耦合器的发光侧，光电耦合器的发光侧与二极管D5并联，光电耦合器的输出侧连接积分电路。

上述的语音电路包括ISD语音芯片、由扩音器CJ5、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C14、电容C15、电容C16组成的MICPHONE匹配电路、由三极管T13、电阻R15、电阻R16组成的音频放大器、音频变压器、二极管D6保护电路和耦合电容C7，ISD语音芯片的17引脚连接MICPHONE匹配电路，ISD语音芯片的14、15引脚作为输出引脚经过电容C6连接音频放大器，音频放大器与二极管D6保护电路并联，音频放大器经过耦合电容C7连接音频变压器。

上述的DTMF信号处理芯片包括MT8888c芯片、接成电压跟随方式的运算放大器、二极管保护电路D7和由三极管T4、T5、电阻R31-R34、二极管D8、电容C20组成的电话音进程检测电路，MT8888c芯片的第8引脚连接运算放大器，运算放大器的输出脚1、2经过二极管D7保护电路和电容C8耦合连接音频放大器，音频变压器经过电容C10和电阻R23连接MT8888c芯片的第2引脚，MT8888c芯片的第13引脚连接电话音进程检测电路，电话音进程检测电路连接微处理器的第5引脚。

上述的微处理器连接一片用以存储锁需要的电话号码以及其他信息的型号为24C01A的存储器EEPROM，微处理器的第18、19引脚连接使用11.0592MHZ的晶振的时钟振荡电路XT1，微处理器的第9引脚连接由电容C24、二极管D9和电阻R35组成的临时充电电路。

本发明由于在自动摘机电路中使用了压敏电阻来去掉电话线的高电压干扰，保护了电话通讯装置。自动摘机电路中还使用了等效电阻来调节系统接入电话网的电阻值，保证了当T1导通时，电话线中的直流电流为20MA左右，避免了对被控制电器和电话网的影响。本装置采用微处理器和与其连接的存储器EEPROM24C01A实现了密码保护，从而增加了本装置的安全性。本装置的语音芯片给使用者提供语音操作提示，可有效防止使用者的误操作，同时语音芯片还提供可以灵活调整的报警语音，结合存储器EEPROM24C01A存储的报警电话，可适应不同的报警需要。同时，用户还可以用异地电话机与本装置进行交互，实现对家庭内电器设备的控制、当前开闭状态的查询，对本装置的部分设置信息进行更改或设定。

附图说明

图1为本发明的工作原理图；

图2为本发明的电路连接图；

图3为本发明的自动摘机电路的电路连接图；

图4为本发明的振铃采样电路的电路连接图；

图5为本发明的语音电路的电路连接图；

图6为本发明的DTMF信号处理芯片的电路连接图。

具体实施方式

参看图1、图2，一种用于家庭网络通讯的电话装置，包括电话线插座1、自动摘机电路2、振铃采样电路3、微处理器4、语音电路5、存储器EEPROM6、DTMF信号处理芯片7、信号公共耦合点8和电源模块9。其结构特点是，电话线插座1分别与自动摘机电路2和振铃采样电路3连接，自动摘机电路2与信号公共耦合点8连接，信号公共耦合点8分别与DTMF信号处理芯片7和语音电路5连接，语音电路5、振铃采样电路3、自动摘机电路2、DTMF信号处理芯片7、存储器EEPROM6、电源模块9分别与微处理器4连接。

参看图2、图3，自动摘机电路2包括由二极管D1-D4组成的定向电路10、由电阻R6、三极管T2和T1组成的复合管电路11、压敏电阻ZNR12、由电阻R4和R5、音频变压器20的直流电阻组成的等效电阻13，电话线CJ2连接定向电路10，压敏电阻ZNR12并联接入定向电路10，定向电路10负端接地，正端连接复合管电路11，复合管电路11与等效电阻13连接，微处理器4的第17引脚通过光耦U7-2、电阻R8连接摘机电路2的复合管电路11。当微处理器4的第17引脚为高电平时，光耦U7-2的6、5脚导通，使复合管电路11的三极管T1导通。不管电话线的极性如何，定向电路10保证三极管T1的发射极均为正电压。压敏电阻ZNR12是为了去掉电话线的高电压的干扰如雷击等，保护电话模块不至于损坏。当三极管T1导通时，等效电阻13保证电话线中的直流电流为：20MA左右，实现正常的摘机功能。音频变压器20同时实现DTMF、语音、进程等信号的相互偶合，并实现电话线与微处理器4的电气隔离。

参看图2、图4，上述的振铃采样电路3包括由电容C1和电阻R1组成的电容耦合电路14、光电耦合器15、二极管D5和由电容C2和电阻R7组成的积分电路16，电容耦合电路14连接光电耦合器15的发光侧，光电耦合器15的发光侧与二极管D5并联，光电耦合器15的输出侧连接积分电路16。振铃信号经电容耦合电路14后加到光电耦合器15的发光侧，在振铃信号的正半周，光电耦合器15的发光管发光，其输出侧的7，8脚导通，电容C2通过光电耦合器15的8、7脚充电，充电速度很快，微处理器4的第33引脚可很快达到1V以下。在振铃信号的负半周，光电耦合器15的发光管不发光，其输出侧的8，7脚截止，电容C2通过电阻R7放电，放电的时间常数为：100K*100U＝1S，而振铃信号的频率为25HZ，周期为40MS，因此电容C2的放电过程比充电过程慢，电容C2上的电压基本上可维持在1V以下，微处理器可检测到低电平的振铃信号。二极管D5的设置是为了振铃信号的负半周时保护光电耦合器的发光侧不受损坏。无振铃信号时，光电耦合器15的发光侧不发光，其输出侧的8，7脚截止，电容C2通过电阻R7放电，最终放到5V，微处理器4的第33引脚为高电平。

参看图2、图5，上述的语音电路5包括ISD语音芯片17、由扩音器CJ5、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C14、电容C15、电容C16组成的MICPHONE匹配电路18、由三极管T13、电阻R15、电阻R16组成的音频放大器19、二极管D6保护电路和耦合电容C7，ISD语音芯片17的17引脚连接MICPHONE匹配电路，1SD语音芯片17的14、15引脚作为输出引脚经过电容C6连接音频放大器19，音频放大器19与二极管D6保护电路并联，起到保护作用，音频放大器19经过耦合电容C7连接音频变压器20。其中，ISD语音芯片选用ISD25120，可最多录制120秒的高质量的语音信号，最多能分为600段。语音信号通过ISD25120的第17引脚送到ISD25120，经对ISD25120的操作可录制语音。放音的信号通过ISD25120的第14、15引脚来输出，此信号一方面可带动喇叭发声，同时也可通过电容C6加到音频放大器19经放大后由电容C7耦合到音频变压器20上。

参看图2、图6，上述的DTMF信号处理芯片7包括MT8888c芯片21、接成电压跟随方式的运算放大器22、二极管D7保护电路和由三极管T4、T5、电阻R31-R34、二极管D8、电容C20组成的电话音进程检测电路23，MT8888c芯片21的第8引脚连接运算放大器22，运算放大器22的输出1、2脚经过二极管保护电路D7和电容C8耦合连接音频放大器19，音频变压器20经过电容C10和电阻R23连接MT8888c芯片21的第2引脚，MT8888c芯片21的第13引脚连接电话音进程检测电路23，电话音进程检测电路23连接微处理器4的第5引脚。通过MT8888c芯片21的第8脚，电阻R24和运算放大器22向音频变压器20发送单音频信号或发送双音多频DTMF信号。运算放大器22的输出1、2脚经电容C8偶合到音频放大器19。二极管保护电路D7是为了防止由电话线侧通过音频变压器20偶合过来的高压信号可能对运算放大器22造成的损坏。电话线上的DTMF信号经音频变压器20、电容C10、电阻R23送到MT8888c芯片21的输入端。电话音进程检测电路23通过对MT8888c芯片21进行软件设置后，可使得MT8888c芯片21的CP脚输出电话的通话进程信号，通过微处理器4对信号的分析可以知道本电话所处的状态。

参看图2，上述的微处理器4连接一片用以存储锁需要的电话号码以及其他信息的型号为24C01A的存储器EEPROM24，微处理器4的第18、19引脚连接使用11.0592MHZ的晶振的时钟振荡电路XT1，微处理器4的第9引脚连接由电容C24、二极管D9和电阻R35组成的临时充电电路25。与微处理器4第10、11引脚连接的存储器EEPROM内部存储了厂家名称、模块类型、模块的序列号。这些都是HomeNet网络上正常通讯必备的信息。而供电模块9和电阻R36、电阻R37、电阻R38、二极管D10、电感L、电容C27、电容C28构成供电单元，把总线24V电压，变换成5V供给本模块。

本发明的密码保护功能以如下方式实现：本发明接收密码后，将其存放在微处理器4的RAM中。在判断用户密码是否正确时，先从存储器EEPROM24C01A中读取系统密码，存放在微处理器4的RAM中，依次比较每个字节，有一个不一致，则输入密码错误。若错误未满3次，则重新接收；若已满3次，则本发明挂机，返回主循环。修改密码的接收与密码的接收校验程序流程相似，只需比较的是两次输入的密码修改数据是否一致，若一致，则需保存到存储器EEPROM24C01A中；不一致，则密码不予修改，返回。报警号码也存放在存储器EEPROM24C01A中，修改外拨报警号码与修改密码相似。

本发明的实现方式是：由上所述电话线插座1直接连接电话线，当有电话由外打入时，其振铃信号经振铃采样电路3变成占空比为1∶4的矩形波，送入微处理器4的I/O口，由微处理器4进行监测，当振铃满6次时，微处理器4控制自动摘机电路2摘机，然后控制语音电路5播放语音，语音送至信号公共耦合点8再经电话线传到呼叫电话。用户根据电话中的语音提示，按下相应的键发布命令，命令经电话线传到信号公共耦合点8，被DTMF信号处理芯片7捕获，经过处理后送入微处理器4，微处理器4再把数据处理成对应的指令，通过与网络通讯的串口发送到用户总线上，继而得到操作结果。

通过电话报警的实现方式是：用户总线上的报警信号，经微处理器4的串口送入后，微处理器4进行分析，从存储器EEPROM6中读取事先存储的电话号码，再控制自动摘机电路2摘机，随即控制DTMF信号处理芯片7向外拨出该号码，然后控制DTMF信号处理芯片7检测被叫电话是否拨通，如果拨通，DTMF信号处理芯片7便会通知微处理器4，微处理器4则驱动语音电路5播放事先录制的语音，语音信号由公共信号耦合点8，经过电话线传送到被叫电话，进行报警。其中所述电源模块9为整个微处理器4供电。

本装置还同时提供了“有语音提示”和“无语音音提示”两种操作方式，用户可以根据情况选用。“有语音提示”适合那些初用者，“无提示连续操作”适合那些熟练者，让他们可以更快速地完成希望的操作。另外，本电话通讯装置还提供了与主人远控设备功能隔离的公共抄表的功能，这方便公务人员抄表，他们无需入户，在电话上按下表的代号，电话那头就传来了表的度数。而且主人无须担心家里的安全问题。

Claims (6)

1.一种用于家庭网络通讯的电话装置，包括电话线插座(1)、自动摘机电路(2)、振铃采样电路(3)、微处理器(4)、语音电路(5)、存储器EEPROM(6)、DTMF信号处理芯片(7)、信号公共耦合点(8)和电源模块(9)，其特征在于，电话线插座(1)分别与自动摘机电路(2)和振铃采样电路(3)连接，自动摘机电路(2)与信号公共耦合点(8)连接，信号公共耦合点(8)分别与DTMF信号处理芯片(7)和语音电路(5)连接，语音电路(5)、振铃采样电路(3)、自动摘机电路(2)、DTMF信号处理芯片(7)、存储器EEPROM(6)、电源模块(9)分别与微处理器(4)连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的自动摘机电路(2)包括由二极管D1-D4组成的定向电路(10)、由电阻R6、三极管T2和T1组成的复合管电路(11)、压敏电阻ZNR(12)、由电阻R4和R5、音频变压器(20)的直流电阻组成的等效电阻(13)，电话线CJ2连接定向电路(10)，压敏电阻ZNR(12)并联接入定向电路(10)，定向电路(10)负端接地，正端连接复合管电路(11)，复合管电路(11)与等效电阻(13)连接，微处理器(4)的第P17引脚通过光耦U7-2、电阻R8连接摘机电路(2)的复合管电路(11)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的振铃采样电路(3)包括由电容C1和电阻R1组成的电容耦合电路(14)、光电耦合器(15)、二极管D5和由电容C2和电阻R7组成的积分电路(16)，电容耦合电路(14)连接光电耦合器(15)的发光侧，光电耦合器(15)的发光侧与二极管D5并联，光电耦合器(15)的输出侧连接积分电路(16)。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的语音电路(5)包括ISD语音芯片(17)、由扬声器CJ5、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C14、电容C15、电容C16组成的MICPHONE匹配电路(18)、由三极管T13、电阻R15、电阻R16组成的音频放大器(19)、音频变压器(20)、二极管保护电路D6和耦合电容C7，ISD语音芯片(17)的17引脚连接MICPHONE匹配电路，ISD语音芯片(17)的14、15引脚作为输出引脚经过电容C6连接音频放大器(19)，音频放大器(19)与二极管保护电路D6并联，音频放大器(19)经过耦合电容C7连接音频变压器(20)。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的DTMF信号处理芯片(7)包括MT8888c芯片(21)、接成电压跟随方式的运算放大器(22)、二极管保护电路D7和由三极管T4、T5、电阻R31-R34、二极管D8、电容C20组成的电话音进程检测电路(23)，MT8888c芯片(21)的第8引脚连接运算放大器(22)，运算放大器(22)的输出1、2脚经过二极管保护电路D7和电容C8耦合连接音频放大器(19)，音频变压器(20)经过电容C10和电阻R23连接MT8888c芯片(21)的第2引脚，MT8888c芯片(21)的第13引脚连接电话音进程检测电路(23)，电话音进程检测电路(23)连接微处理器(4)的第5引脚。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的微处理器(4)连接一片用以存储锁需要的电话号码以及其他信息的型号为24C01A的存储器EEPROM(24)，微处理器(4)的第18、19引脚连接使用11.0592MHZ的晶振的时钟振荡电路XT1，微处理器(4)的第9引脚连接由电容C24、二极管D9和电阻R35组成的临时充电电路(25)。

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