CN201204616Y

CN201204616Y - 一种利用电话语音通道作数据传真通信的模块

Info

Publication number: CN201204616Y
Application number: CNU2008201010439U
Authority: CN
Inventors: 刘望舒; 王志鸣; 刘友亮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-03
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2018-01-03

Abstract

一种利用电话语音通道作数据传真通信的模块，其特征在于：本模块包括有麦克风接口、听筒接口、振铃接口、摘挂机电路、通信芯片、串行通信接口、及CPU等。摘挂机电路由再现两个继电器、两个三极管、电阻及接线端子组成；其中一继电器的双路转换接点通过接线端子引出取代电话机中的叉簧，在手机的应用中，该接点用作开机；串行通信接口由三个跳线及通讯集成电路组成；通过三个跳线的接线，可使该接口变成TTL电平和串行通信接口电平。本模块可利用所有的具有听筒、麦克风、振铃信号的电话机、手机终端作为数据传真通信的媒介，可以使通信使用费大幅度降低，并可广泛地应用在远程数据采集、监控、监测系统中，如电力系统的远程抄表，负荷监控等。

Description

一种利用电话语音通道作数据传真通信的模块

技术领域

本实用新型涉及一种数据传真通信模块，尤其是一种利用电话语音通道作数据传真通信的模块。

背景技术

在数据通信领域，有基于有线电话的传真，基于GPRS/CDMA的无线网络等。尽管这些常用的数据通信工具给人们的生活带来很多方便，但在实际使用中，仍然会感到有美中不足之处。

基于有线电话的通信线路，在距离程控交换机较远的地方，尤其是在农村，人烟稀少的山区、小水电站、小型厂矿企业等。通常，通信线路有2-20KM不等。外力很容易造成线路断路或短路，易遭受雷击。尤其是在山区，雷击概率大且频繁，通信不正常是常事。

基于GPRS/CDMA的无线网络，由于要建立很多“蜂窝”点，在人烟稀少的山区、小水电站、小型厂矿企业等地方，考虑到经济效益，中国移动及联通公司也很少设置“蜂窝”点，使该地区不能享受现代通信给人们带来的方便。

为改变这种状况，华为公司，中兴公司推出了一种无线固话机，其工作频率是450MHZ。该通信工具的出现，促进了电话“村村通”的进程。事实上，由于无线固话机的出现，很多原来已装好的有线电话，都改为无线固话。

上述三种通信工具，对语音通信来讲，必有一种可选择。但对数据通信来讲，就存在使用费问题。

基于有线电话的数据传真通信，使用费最低，但不可靠，同时有些地方线路不能到达。

基于GPRS/CDMA的无线网络数据通信，当前国家制定的使用费按0.03元/Kb数据流量计算，当数据流量大到一定程度时，该使用费非常可观，同时有些地方信号不能到达。但月租费便宜，特别是最近，中国联通提出了0月租，接听免费的政策。

基于无线固话机的数据通信，它是建立在Internet网络上的通信，运营商是中国电信，可提供动态域名，其使用费在80元/月，但月租费与有线电话相同。

在一个分散存在，集中管理的行业，如电力系统的小水电站、石油、矿山等企业，经常性需要了解终端的数据，以便上层建筑作出正确的决策。一个终端的通信使用费看起来似乎不多，但对一个有着成千上万的远方终端的企业来讲，如电力系统的大用户抄表、小水电站及负荷监控等。使用费若不控制，其月总费用会是个巨大的数字。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种基于语音通道作数据传真通信的模块，以帮助企业最大限度地减少数据通信费用。

本实用新型的基于语音通道作数据传真通信的模块包括有麦克风接口、听筒接口、振铃接口、摘挂机电路、通信芯片、串行通信接口及CPU七个部分。摘挂机电路由再现两个继电器、两个三极管、电阻及接线端子组成；其中一继电器的双路转换接点通过接线端子引出取代电话机中的叉簧，在手机的应用中，该接点用作开机；串行通信接口由三个跳线及通讯集成电路组成；通过三个跳线的接线，可使该接口变成TTL电平和串行通信接口电平；三个跳线的2-3短接，为TTL电平，1-2短接为串行通信接口电平。

所述的“麦克风接口”是本模块把传真数据发出去的通路。通过调节该接口，使对端收到一个合理电平的数据；所述的“听筒接口”是用以接收对端发来的传真数据的接口，通过调节该接口，可以使通信芯片正确接收对端发来的数据；所述的“振铃接口”用于当通信线路有振铃信号来时，产生信号告诉CPU，使CPU能命令所接的电话机摘机；所述的“摘挂机电路”是用以执行CPU摘挂机命令的电路；所述的“串行通信接口”是用以和就地的应用设备通信的接口，它把上级下达的数据(命令)传送到应用设备上，同时也把应用设备的数据传送到上级。

本实用新型的基于语音通道作数据传真通信的模块属通信领域，适用于所有能利用手机(中国联通、移动)、无线固话机、普通电话线作为通信媒介的应用场合。与现有技术相比具有如下优点：

1、任何电话通信终端总是包含听筒、麦克风、振铃、摘挂机等硬件接口的。本模块就是利用这些硬件接口来达到数据传真通信的，只要电话通路联接起来，就能实现数据传真通信，而不需要借助于网络等。因而，它具有通信数据保密、不会感染病毒，不会因动态域名拥挤而掉线等独特的优点；

2、由于是采用电话的语音通道传输数据，在用手机做通信媒介时没有数据流量的问题，它仅仅是接听一次电话，因而，通信使用费很低。尤其是当今联通推出了0月租，免费接听的政策，在使用本模块作数据通信时，很可能不发生任何使用费。

3、由于是采用电话的语音通道传输数据，在利用普通电话机及无线固话机做通信媒介时，它仅仅是接听一次电话，没有通信费发生；

4、只要有电话机(普通电话机、手机、无线固话机等)的地方就能实现数据通信，从而使系统集成商在构成自己的远方监控、监测系统时再也不要受到无信号或无IP地址问题的困惑。

5、本模块体积小巧，可以安装在普通电话机、无线固话机或其它设备中。

附图说明

图1为本实用新型的总原理框图；

图2为本实用新型的详细电原理框图。

具体实施方式

本实用新型的基于语音通道作数据传真通信的模块包括麦克风接口、听筒接口、振铃接口、摘挂机电路、串行通信接口、通信芯片U2及CPU等七个部分组成。

本实用新型的麦克风接口由电阻R1、R2、R3及电容C1、C2组成，其中电容C1、C2的作用是隔离直流，电阻R1、R2、R3的作用是与原电话机的麦克风阻抗匹配用，调节电阻R2的大小，可调节输出电平的大小。

本实用新型的听筒接口由电阻R7-R12、电容C8、C9、C10及放大器U1A等元件组成。其中电容C8、C9的作用是隔离直流，电阻R7、R8、R9、R10及放大器U1A的作用是衰减或放大听筒来的信号，同时把听筒来的差分信号变成单端输出信号，以便通信芯片U2能正确解调电话机输出的信号，电阻R11、R12的作用是与通信芯片U2的内部放大器把信号放大，电容C10的作用是滤去杂波。

本实用新型的振铃接口由电容C18、C19、C14，电阻R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R45、发光管D7放大器U1B及三极管T3、T4等组成。其中电容C18、C19是用于隔离直流的，电阻R18、R19、R20及放大器U1B组成的放大电路，把铃流信号放大，同时把差分信号转为单端信号。

本实用新型的摘挂机电路由继电器J1、J2、三极管T1、T2、电阻R13、R14及接线端子CZ1组成。继电器J1的双路转换接点通过接线端子CZ1引出取代电话机中的叉簧，在手机的应用中，该接点用作开机。电阻R14、三极管T2、三极管J2是用作手机的摘机。

本实用新型的串行通信接口由跳线JP1、JP2、JP3及U4(RS-485)等元件组成。通过跳线JP1、JP2、JP3的接线，可使该接口变成TTL电平和通信芯片U4(RS-485)接口电平。JP1JP2、JP3的2-3短接，为TTL电平，1-2短接为通信芯片U4(RS-485)接口电平。

本实用新型的通信芯片U2可以是所有能收发DTMF信号和FAX信号的芯片。

本实用新型的CPU可以是任何种类的单片微型计算机。

本实用新型的数据输出通过通信芯片U2脚10、11、电阻R1、R2、R3及电容C1、C2，接于接线端子CZ1脚9、10，接入外部电话机的麦克风接口。外部数据输入到本实用新型是通过听筒接口输出接于接线端子CZ1脚7、8，接通信芯片U2脚7、8。电话机的振铃输出通过接线端子CZ1脚11、12，接入C18C19，其振铃检测引自三极管T4发射极，接至CPU U5脚9；接线端子CZ1脚19、20分别与串行通信接口的跳线JP2、JP1和脚2相连；接线端子CZ1脚13、14分别接继电器J2的8、7端。通信芯片U2的脚13、14、15、16分别接CPU U5的脚22、23、24、25，CPU U5的脚27用作摘挂机控制。

当有电话打来时，电话机首先振铃，其喇叭回路会发出间断的振铃音。本模块的“振铃接口”电路把间断的振铃音解调成为间断的直流电平。CPU检测到振铃后，立即起动“摘挂机电路”摘机，并通过“麦克风接口”发出一个握手信号。主叫在一定的时间内收到该握手信号，立即下发系统应用程序要发的命令。该命令通过“听筒接口”电路，传到本模块的通信芯片中并解调，告诉CPU读取数据。CPU把读取的数据通过“串行通信接口”立即传送到应用设备中。应用设备在收到命令并执行后，把执行结果通过“串行通信接口”传送到CPU，CPU立即把该结果在“通信芯片”中转换成音频，通过“麦克风接口”发出去，并由此形成数据的双向传输。当在一个有限的时间内没收到数据或命令时，CPU命令“摘挂机电路”挂机，从而结束本次通信。

以下结合图2进一步对本“模块”的工作原理作详细说明：

当有电话打来时，电话机首先振铃，其喇叭回路会发出间断的振铃音。该振铃音通常是一个间断的音频信号，该信号被C18 C19隔断直流，滤出的交流成分被U1B放大，同时，把振铃的差分信号转换成单端信号。当振铃处在“有”信号的时候，C4放电，T4导通，振铃灯D7亮，并通过Ring-Chek线(接到CPU的#9脚，告诉CPU有振铃信号来。当振铃处在“无”信号的时候，C4充电，T4截至，振铃灯D7灭，并告诉CPU没有振铃信号来。

CPU通过RING-CHK检测到振铃信号后，(在无线固话或普通电话时)立即拉低J1-CTRL，起动J1，(在手机时)拉低OFF-HOOK-CTRL起动J2一个固定的时间，从而实现摘机。

摘机后，CPU通过SCLK DIN DOUT/CS四线形成的SPI口，命令“通信芯片U2”发出一个音频握手信号(/IRQ的作用是通信芯片每发完或接收到一个数据就产生一个中断告诉CPU可以发下一个或读下一个数据)。该信号通过C1C2隔断直流送往电话机的MIC。

主叫在一个特定的时间内若收到音频握手信号，立即发出应用系统的命令。该命令通过电信或移动的通信交换机、电话机的听筒，传到本模块。本模块的C8 C9隔离直流并放大成合理的电平。本模块在发出握手信号后的一个特定的时间内若收到主叫来的数据，则把该命令通过“串行通信接口”转发给应用设备。应用设备在执行完命令后把结果送回，CPU把结果通过MIC回路发往主叫，由此而来形成双向通信。只要在一个特定的时间内没收到命令或数据，CPU立即命令J1返回，即挂机。

Claims

1、一种利用电话语音通道作数据传真通信的模块，其特征在于：包括有麦克风接口、听筒接口、振铃接口、摘挂机电路、通信芯片、串行通信接口及CPU(U5)七个部分；摘挂机电路由继电器(J1、J2)、三极管(T1、T2)、电阻(R13、R14)及接线端子(CZ1)组成；继电器(J1)的双路转换接点通过接线端子(CZ1)引出取代电话机中的叉簧，在手机的应用中，该接点用作开机，电阻(R14)、三极管(T2)、继电器(J2)是用作手机的摘机；串行通信接口由跳线(JP1、JP2、JP3)及通信芯片(U4)元件组成；通过跳线(JP1、JP2、JP3)的接线，可使该接口变成TTL电平和通信芯片(U4)接口电平；跳线(JP1JP2、JP3)的脚2-3短接，为TTL电平，脚1-2短接为(U4)接口电平；通信芯片(U2)脚10、11的输出通过接线端子(CZ1)脚9、10接至电话机的麦克风，听筒接口通过接线端子(CZ1)脚7、8接通信芯片(U2)脚7、8，振铃接口输入端分别接接线端子(CZ1)脚11、12，其振铃检测引自三极管(T4)发射极，并接至CPU(U5)脚9，接线端子(CZ1)脚19、20分别与串行通信接口的跳线(JP2、JP1)的脚2相连；接线端子(CZ1)脚13、14分别接继电器(J2)的8、7端；通信芯片(U2)的脚13、14、15、16分别接CPU(U5)的脚22、23、24、25。