CN201467237U - 一种基于can总线的语音通信装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于CAN总线的语音通信装置，包括微处理器，微处理器上分别连有与CAN总线相连的CAN收发器和智能电源模块，并连有语音处理模块与按键和指示灯，语音处理模块输入端连接有麦克风，输出端连接有功放喇叭，CAN总线的信息通过CAN收发器接收，传送给微处理器，通过微处理器传送至语音处理模块，由语音处理模块处理后，经功放喇叭输出语音信号。由于设有充电电池组，既使电源线路被切断也可以通过电池组供电，继续装置间的语音通信，当矿井出现异常情况时，调度室能在同一时刻通知到井下工作的每一个人，或者直接通过对讲通知调度室有关人员，提高矿井对异常或事故情况的响应速度。该装置结构简便，易操作，电路简单，低功耗，低成本，使用效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种语音通信系统，特别是一种基于CAN总线的语音通信系统
背景技术
目前，现场总线已经发展成为集计算机网络、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS(Field-bus Control System)。现在的现场总线分布在自动化应用的各个角落，给设计者和使用者带来很大的方便，但这些应用都仅限于数据传输。
CAN总线作为IEC通过的十八种现场总线标准之一，是当今应用范围最广的总线技术。CAN由于具有良好的运行特性、极高的可靠性和独特的设计，利用CAN总线结构简单、连接方便、数据可靠性高、通信实时性强、节点设置不受限制、通信介质无特殊要求以及易实现多主结构的特点，其已经广泛应用于工业现场各生产、运输、环境险测等各个环节，进行集中监控。
本系统主要研究了CAN总线上语音通信技术并考虑系统负载对重构语音信号的影响。完成的功能是在工业现场进行语音通信，同时还要考虑到其他监测、监控信息以及系统信息共用一个CAN总线进行传输。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服已有技术中的不足，提供一种可以继续沿用井下已经设好的调度电话线，信息传播效率高，实时性好，可靠性强的基于CAN总线的语音通信装置。
本实用新型的基于CAN总线的语音通信装置，包括微处理器，微处理器上分别连有与CAN总线相连的CAN收发器和智能电源模块，并连有语音处理模块与按键和指示灯，语音处理模块输入端连接有麦克风，输出端连接有功放喇叭，CAN总线的信息通过CAN收发器接收，传送给微处理器，通过微处理器传送至语音处理模块，由语音处理模块处理后，经功放喇叭输出语音信号。
所述的语音处理模块由语音压缩与解压缩芯片及A/D-D/A转换器构成；所述的智能电源模块由充电开关电路和与其相连接的充电电池组构成。
有益效果：借助CAN总线进行通信传输，同时能传输监测、监控信息以及系统信息，能保持良好的语音通信质量，为语音通信领域提供了一种新的途径。与现有技术相比，由于设有充电电池组，既使电源线路被切断也可以通过电池组供电，继续装置间的语音通信，当矿井出现异常情况时，调度室能在同一时刻通知到井下工作的每一个人，或者直接通过对讲通知调度室有关人员，提高矿井对异常或事故情况的响应速度。该装置结构简便，易操作，电路简单，低功耗，低成本，使用效果好，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的微处理器控制电路图。
图3是本实用新型的CAN收发器电路图。
图4是本实用新型的A/D-D/A转换器电路图。
图5是本实用新型的语音压缩与解压缩器电路图。
图6是本实用新型的功放电路图。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的描述：
图1所示，本实用新型的基于CAN总线的语音通信装置，主要由PIC微处理器、CAN收发器、智能电源模块、语音处理模构成，微处理器分别连接与CAN总线相连的CAN收发器和智能电源模块，智能电源模块由充电开关电路和与其相连接的充电电池组构成。微处理器还连接有语音处理模块与按键和指示灯，语音处理模块由语音压缩与解压缩芯片及A/D-D/A转换器构成。语音处理模块输入端连接有麦克风，输出端连接有功放喇叭，CAN总线的信息通过CAN收发器接收，传送给微处理器，通过微处理器处理数据至语音处理模块，进行语音解压缩和转换，最后通过功放喇叭输出信号。语音数据通过麦克风输入，通过语音放大器进行放大，然后进行A/D转换，再通过语音压缩与解压缩器将语音数据压缩打包后传送给PIC微处理器，PIC微处理器通过CAN收发器将数据传到总线上；微处理器上还连接有一个智能电源模块，它包含充电开关电路以及与其连接的充电电池组，当装置处于非通话模式时，通过充电开关电路调节，由调度电话线，即CAN总线供电，充电电池组处在充电状态，当装置处于通话模式时，由电源通过CAN总线对装置供电，而电池对功放进行供电，当电源出现异常无法供电时，通过充电开关电路调节，充电电池组进行放电，为整个电路以及放音器、功放供电，同时既使电源线路被切断也可以通过电池组供电，继续装置间的语音通信。
图2所示，微处理器控制电路包括：微处理器，其型号为MicroChip公司的PIC18F258，它和电阻网络，电阻网络的一端连接后接地，电阻网络另一端分别与微处理器连接，微处理器的14脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的28和34脚连接、15脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的42脚连接、16脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的32脚连接、21脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的20脚连接、25脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的30、38脚连接、26脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的69脚、27脚通过电阻去语音压缩与解压缩器的83脚连接，28脚通过电阻去A/D-D/A转换器的语音/调制解调器、编解码器的20脚连接；1脚与电阻(R41)连接，8脚和19脚接地，9脚与晶振的1脚连接，10脚与晶振的2脚连接，11脚与指示灯连接，12脚去(VOICE_EN)与语音放大器的功放连接，13脚与3.3V电源连接，20脚接正电源，22脚与按钮连接，23脚经光电隔离与CAN收发器的1脚连接，24脚经光电隔离与CAN收发器的4脚连接。
图3所示，CAN收发器电路包括：CAN总线驱动芯片PCA82C250和稳压器，CAN总线驱动芯片的1脚经光电隔离与微处理器的23脚连接，2脚和3脚分别连接正极和负极，4脚经光电隔离与微处理器的24脚连接，6脚和7脚为CAN总线接口，8脚通过电阻接地。
图4所示，A/D-D/A转换器电路包括：A/D-D/A转换器由语音/调制解调器、编解码器PCM3500和集成电路74HC1G14构成，语音信号与语音/调制解调器编解码器PCM3500的9脚去语音压缩与解压缩器的29、37脚连接，10脚去语音压缩与解压缩器的41脚连接，11脚去语音压缩与解压缩器的31脚连接，1脚、2脚和3脚均通过电容器接地，5脚、14脚、19脚、21脚、23脚接地，13脚接电源正极并通过电容器接地，16脚与晶振的2脚相连，17脚与晶振的1脚相连，20脚与微处理器的28脚连接，22脚去语音放大电路与电阻R19连接，21脚和23脚连接后通过电容器接电源正极，24脚接电源正极，语音/调制解调器编解码器(PCM3500)的8脚和6脚与集成电路74HC1G14的2脚和5脚连接，集成电路74HC1G14的4脚为输出端.
图5所示，语音压缩与解压缩器包括：语音压缩芯片AMBE-2000，该芯片的1脚、9脚、10脚、25脚、26脚、35脚、40脚、52脚、53脚、56脚、63脚、65脚、88脚、89脚、79脚和75脚、85脚和84脚均接地，8脚、36脚、11脚、12脚、39脚、23脚、54脚、57脚、64脚、44脚、45脚、46脚、47脚、48脚、49脚、90脚、87脚、76脚、51脚和77脚、86脚、78脚、82脚、74脚、73脚、72脚、71脚、70脚均接电源正极，33脚和27脚与A/D-D/A转换器的集成电路74HC1614的4脚连接、41脚与A/D-D/A转换器的语音/调制解调器、编解码器的10脚连接、31脚与A/D-D/A转换器的语音/调制解调器、编解码器的11脚连接、37脚和29脚与A/D-D/A转换器的语音/调制解调器、编解码器的9脚连接、30脚和38脚与微处理器的25脚连接、34脚和28脚与微处理器的14脚连接、42脚与微处理器的15脚连接、32脚与微处理器的16脚连接、20脚与微处理器的21脚连接、69脚与微处理器的26脚连接、83脚与微处理器的27脚连接、68脚与晶振的1脚连接、67脚与晶振的2脚连接。
图6所示，功放电路的语音放大器包括：运算放大器LM358，运算放大器的1脚与电位器和电阻与2脚连接，同时为VIN，2脚通过串联的电阻、电容与MIC连接，话筒输入还通过电阻和电容与电源连接，4脚接地，8脚接正电源，3脚通过电阻和电容连接电源；7脚通过电容器到功放电路，还通过电容和电阻与5脚连接，5脚通过电容器接地，还通过电阻到放大电路，6脚与7脚连接。
Claims (3)
1.一种基于CAN总线的语音通信装置，其特征在于：它包括微处理器，微处理器上分别连有与CAN总线相连的CAN收发器和智能电源模块，并连有语音处理模块与按键和指示灯，语音处理模块输入端连接有麦克风，输出端连接有功放喇叭，CAN总线的信息通过CAN收发器接收，传送给微处理器，通过微处理器传送至语音处理模块，由语音处理模块处理后，经功放喇叭输出语音信号。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的语音通信装置，其特征在于：所述的语音处理模块由语音压缩与解压缩芯片及A/D-D/A转换器构成。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的语音通信装置，其特征在于：所述的智能电源模块由充电开关电路和与其相连接的充电电池组构成。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103075191A (zh) * | 2011-10-25 | 2013-05-01 | 上海山源电子电气科技发展有限公司 | 用于矿井应急通讯设备的供电系统及方法 |
| CN106448671A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 安徽省云逸智能科技有限公司 | 一种用于控制智能家居设备的语音交互系统 |
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