CN2172932Y - 语言寻呼机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线通讯装置，接收板电路 的输出音频信号经插头和插座与语言合成器相连，数 字信号与控制器的单片机相连，单片机同时与显示 器、语言合成器、编码插件、电源电路相连。上述电路 安装在外壳体内，具有既能进行寻呼，又能进行语言 广播，既可用来组建语言寻呼网，又可用来组建各行 业专用广播/寻呼两用网。广泛用于交通疏导，水利 防讯网，火灾警报网等。

Description

本实用新型涉及一种无线通讯装置，特别是无线寻呼机与无线广播接收机的结合。

公知的数字寻呼机使用代码方式传递信息，查阅不方便；公知的无线电接收机只要开机就一直接收信息，不能受发射台控制，这两种接收机在使用时都有具局限性。

本实用新型目的是提供一种直接使用自然语言，即能进行寻呼又能进行语言广播的语言寻呼机。

本实用新型是由接收板、控制器、语音合成器、显示器、编码插件、报警器、供电电路、外壳体组成，其特征在于接收板电路输出的音频信号经插头8第1脚至插座9第1脚与语音合成器3的ANI脚相连，接收板输出的数字信号经插头8的第6脚至插座9第6脚与控制器的单片机1的TCAP脚相连，单片机1的FP1－FP24脚、BP1－BP4脚通过线路与显示器2相连，语音合成器3的A0－A7脚与单片机1的双向并行I／O接口PC相连，语音合成器3的录音／放音脚（P／R）、结束指示脚（EOM）、电源控制脚（PD）、片选脚（CE）通过线路与单片机1的双向并行I／O接口PD相连，单片机1的告警音输出线（ALRT）接入语音合成器的辅助音频输入脚（AUI），语音合成器还接有扬声器4，单片机1的串行外围接口系统（SPI）与编码插件10相连，供电电路的升压电路5与电源开关相连并将输出接入语音合成器3、单片机1和编码插件10，来自接收板电路7第20脚的低电压检测信号经插头8第5脚至插座9第5脚与单片机1的双向并行I／O接口PA2相连，PA1的输出经插座9第2脚至插头8第2脚与接收板电路7（第16脚）节电控制线相连，来自控制器板的电源、地线通过插座9与插头8相连并输入接收板电路7，上述电路安装在外壳体内，外壳体面板设置有操作开关11，告警灯12，音窗13，外壳体侧部安装有电源开关6，外壳体后部安装有带夹25。

本实用新型还可以去掉显示器，构成语言寻呼机，其特征是接收板电路输出的音频信号经插头8第1脚至插座14第1脚与语音合成器15的音频输入脚ANI相连，同时通过电容器C1及电阻R1与DTMF接收器16的音频输入脚IN－相连，DTMF接收器16的Q1－Q4经线路与单片机17的并行I／O接口PA4－PA7相连，DTMF接收器16的延迟控制信号STD脚与单片机17的TCAP脚相连，升压电路18经开关19与电池20相连，升压电路18输出与DTMF接收器、单片机、语音合成器及编码插件21相连，操作开关22与单片机17双向I／O接口PB相连，振动电机23与晶体管T1相连，晶体管T1与单片机并行接口PB相连，告警指示灯24与单片机的并行接口PB相连。

本实用新型具有体积小，功能多，即能进行寻呼，又能接收语言广播，即可用来组建语言寻呼网，又可用来组建各行业专用广播／寻呼两用网，广泛用于交通疏导，水利防讯网，气象警报网等。

附图1－3为本实用新型电路原理图

附图4为本实用新型外壳体图

一、下面结合附图对本实用新型的实施实例1作进一步描述，本实用新型的组成及各部分的工作原理是这样的，接收板电路7用来接收无线电信号，一般宜采用调频接收技术，即能接收语言信号（音频信号）又能接收数字信号，数字信号宜采用移频鉴控（FSK）方式，数字编码可以选用无线寻呼1号码、格雷顺序码（GSC）或其它编码方式，工作频率视不同应用可在40－900MHZ范围内选择。

控制器接收接收板电路的数字信号，译码后选择本机的数字信息接收并存贮，当译码发现有本机语言信息将到来时，控制语音合成器录下语言信息，此后控制器通过报警器发出告警信号提示用户有信息到来，告警信号有声音、振动两方式供选择，同时有光信号发出，当用户通过开关查阅信息时，控制器将收到的数字信息送到显示器2显示，将语言信息通过语音合成器3重放，控制器一般选择有LCD驱动能力，并满足上述功能要求的单片机构成。

语音合成器3能存贮一定时间（20秒－240秒）的语音信息，可自动分段录音，分段重放，采用环形录制，自动覆盖最先录下的信息，对超过录制时间长度的语言信息，采用随收随放方式接收。

供电电路完成电池升压、低电压检测以及在控制器控制下配合节电操作

显示器2用来显示收到的数据信息，一般采用12位LCD液晶显示器，可显示10个阿拉伯数字和一些特殊符号。报警器完成发出报警音或振动信号，开关用来完成工作方式选择，信息查阅等操作。

附图1、2给出本实用新型实施实例1的电路原理图

图2为一个采用MC3367调频接收集成电路为核心的一个调频接收板电路7，该板采用一次变频，适于工作在75MHZ以下，对高于75MHZ的应用可以采用二次变频，该接收板经鉴频后输出音频信号，通过插头8的第一脚送给解码板（见图1）插座9，音频信号同时送入数据缓冲放大器放大整形，再通过判别器得到数字信号，从MC3367集成电路的第15脚输出，通过插头8的第6脚送给解码板插座9。

MC3367集成电路中有节电控制电路，通过对MC3367的第16脚加入低电位来禁止MC3367工作，从而节省电力，MC3367中还有低电压检测电路（LOW BATTERY DETECTOR），当工作电压低于正常工作电压时，从第20脚输出低电平，通过插头8的第5脚送给解码板，解码板收到该信号后向用户发出低电压告警信号

图1给出了一个以单片机1为核心的解码板电路原理图，单片机1具有176字节片内存贮器（RAM）、6KB片内ROM、24根双向I／O引线、内部16位定时器、串行外围接口系统（SPI）、LCD2／3、1／3VLL驱动电路、音调发生器、可编程LCD驱动器（96象素点）以及STOP、WAIT省电方式，本例单片机1选用的是MC68HCO5L6，也可以选其它功能相近的单片机构成，单片机1通过双向I／O线与语音合成器3相连，控制语音合成器录音与重放；单片机1通过LCD驱动接口与LCD显示器2连接，用来显示工作状态及 ；单片机1通过串行外围接口系统（SPI）与编码 、修改编码插件中的信息，以控制该机工作方式及编码的改变；单片机1通过I／O接口与振动驱动器三极管T1连接，可以驱动振动电机M转动，单片机1通过I／O接口与发光二极管LED1连接，可发出光告警信号，单片机1的ALRT音调信号连接到语音合成器3的辅助输入端AUI，在单片机控制下，可在扬声器4中发出告警音；单片机1还要通过I／O接口控制各部分按需要进入运行状态或进入节电状态；单片机通过I／O接口接收操作开关的操作信息，并作出相应的响应；单片机1通过I／O口接收电压检测器送来的低电压信号，负责向用户发出低电压告警。

语音合成器3是一个内含语音合成、存贮器、微处理器、功放的高性能语音合成器，具有与单片机的接口电路，在外部单片机1的控制下完成分段录音及重放工作，本例中选择SR9F26C作个例子，也可以选择其它功能相近具有重新录放功能的语音合成器来代替，本例中的语音合成器3还有辅助音频输入端AUI，当该集成电路的EOM信号为“0”及P／R信号为“1”AUI端的音频信号送入功放，从扬声器送出，本实例就是通过AUI注入告警音从扬声器4发出告警声音的，也是通过把收到的语言信号注入AUI实现直接从扬声器播放语音的。

编码插件10由电可擦可编程只读存贮器（EEPROM）构成，本实例选用了MCM2814集成电路，可存贮256×8位信息，根据实际应用也可以选择其它型号的EEPROM或选片内含EEPROM的单片机，从而省略编码插件。升压器电路5用来将3伏电压升到5伏，用来为语音合成器和编码插件供电。

本实用新型上述电路安装在外壳体内，外壳体面板设置有操作开关11、告警灯12、音窗13、电源开关6，外壳后部安装有带夹25。

3.编码方案

本发明以选用“无线寻呼1号码”为例，说明在“无线寻呼1号码”上扩充语言寻呼功能的方法。

公知的“无线寻呼1号码”的地址码字中第20位和21位是功能位，用来从指配给寻呼机的四个地址中选所需的地址，本发明中利用这两位对其功能进行扩充，当功能码为00时，是纯数字寻呼信息、无语言信息，与公知的“无线寻呼一号码”数字寻呼完全一样。

当功能码不为00时，标志着有语言信息要传输，为传输语言信息，在“无线寻呼一号码”中增加“语言信息码组”，“语言信息码组”中没有桢同步码字，每一次语言传输占用连续N个码组时间，这样在传输“语言信息码组”时，所有接收机的解码器都收不到桢同步码，进入搜索寻呼状态，而被寻呼的寻呼机对地址码译码后，转入语言信息码接收状态。

当地址码组中功能码为01时，具有该地址的寻呼机收下数字码字，再控制语音合成器3在下一码组开始时录下语言信息，直到再出现前置码时终止录音。

当地址码组中的功能码为10或11时是数字语言混合寻呼的地址3和地址4，功能与功能码为01的不同点只是收到的语言信息直接播放出来，不进行录音，这两个地址码适于用来作“组呼”码或“全呼”码，并用来传递长时间的广播信息。

本实用新型工作过程是这样的，打开电源开关（见图1），单片机进行自检，自检通过发出相应的告警音，并在显示器上显示正在“工作”的信息，此时该机进入节电搜寻状态。

当收到“前置码”时即停止节电操作，接收相应的地址码，如果地址码与本机地址码匹配且功能码是00，则接收随后的信息码，直到遇到空闲码或新的地址码字时停止数据接收；如果地址码中的功能码是01，则在空闲码之后新的一桢开始时刻，启动语音合成器录下语言信息，直到下一个前置码出现为止，如果功能码是10或11，则在收完数字信息后发出告警信号，同时接收语言信息并通过功率放大器直接播放语言信息。

在收到寻呼信息时，若工作在声音告警状态单片机通过语音合成器的功放及扬声器发出相应的告警音；如处于振动告警方式，则单片机通过T1驱动振动电机M发出振动告警信号；同时，单片机通过发光二极管LED1发出光告警信号，如按查询键则显示数据信息并重放语言信息。

二、本实用新型实施实例2在图3中给出。

由图1可知，当将图1中的显示器5去掉就会构成一个仅能进行语言寻呼的又一种语言寻呼机，这里结合图3给出一个采用DTMF（双音多频编码）编码方案的第二个应用实例－以下简称语言寻呼机，结合图3对语言寻呼机具体描述如下：

1.接收板

接收板仍采用图2所示的电路，仅将接收板电路7第15脚的数据信号闲置不用。

2.解码板

图3给出了采用DTMF编码实现语言寻呼的解码板电路原理图，从接收板电路7来的音频信号同时送给集成电路16和15，集成电路16（本例选用MT8870）从音频信号中检测出DTMF信号，变成二进制编码送给单片机17；当单片机17收到数字编码后，与编码插件21中的地址信息进行比较，若两者一致则单片机17控制语音合成器15进行录音；单片机根据收到地址码前置码的不同而作出不同的处理，当收到与本机地址码匹配的寻呼时，单片机17控制语音合成器录下语言信息，然后通过TCMP引脚输出告警信号，经语音合成器15中的功放放大后在扬声器SP1中发出告警音；如选择振动告警方式则通过三极管T1驱动电机23发出振动信号；同时点亮发光二极管24发出光信号。

编码插件21是一个电可擦可编程存贮器（EEPROM），本例选用MCM2814集成电路，可存贮256×8位信息，其中存放4个独立的地址码和功能选择码。

3.编码方案

一次寻呼信息的编码格式由前置码、地址码、语言信息组成，前置码由一个DTMF码组成，“前置码”由1，2……9，0，A，B，C，D之一构成，1，2……9，0十个字符作前置码时，标志着使用第一地址码；A作前置码时，标志着使用第二地址码，B、C分别标志着使用第三与第四地址码，每部寻呼机有四个独立的地址码，可分别用来完成不同的寻呼业务，当前置码为“D”时，标志寻呼结束。

“地址码”由四个DTMF码组成，每一个DTMF码可由1、2……0，A……D共16个字符组成，即代表了四位二进制编码，因此，4个DTMF地址码编码能力为65535，再加上十个前置码最大编址能力达655350个。

每部寻呼机分配了四个独立的地址码，存放在编码插件21中，其中功能码占4位，其中一位用来决定是录音还是直接播放，当此位为1时进行录音，其于3位用来指定8种告警音中的一种。

“语言信息”紧接在“地址码”之后，时间长度不受限制，“语言信息”采用自然语言，可以使用各国及各民族语言，是一种通用性很强的寻呼方式，“语言信息”结束后紧跟一个“前置码”用以标志一次“语言信息”的结束，如果紧接着还有寻呼，则此次寻呼的“前置码”则兼做前一次寻呼的结束标志，如果在一次寻呼信息之后没有寻呼信息，则要发一个“前置码”“D”，此后即可停止发送。

本实用新型实例二的工作过程是这样的，打开电源开关19（参见图3），单片机17进行自检，读编码插件21中的信息到片内RAM中，检测开关19位置确定告警方式，此后发出相应的告警音表示进入工作状态，此后进入节电工作状态，搜寻“前置码”。

当收到“前置码”时，判别是否与本机有关、无关则转入搜寻“前置码”状态，有关则接收地址码，再与本机地址码比较，匹配则判别功能码，对功能码为“录音”方式的，启动语音合成器录音，对“直播”方式则先发告警音，然后启动功放直播信息，在语音信息接收进程中，解码器仍搜寻“前置码”，当收到“前置码”时标志一次信息接收完毕，向用户发出告警信号，此后又进入搜寻“前置码”状态，当用户按下查阅键22时，单片机控制语音合成器重放录下的语音信息。

本语言寻呼机的主台可以采用调频无线电话，利用调频无线电话上的DTMF发码器发出寻呼码，最好是采用专用“编码器”，把人工输入的编码按一定的速率发送出去，以提高寻呼速率。

综上所述，本实用新型提供了一种直接使用自然语音进行寻呼的手段，组建语言寻呼网还需有相应的编码器与无线发射机配合，组成完整的语言寻呼系统。

Claims (2)

1、语言寻呼机是由接收板、控制器、语音合成器、显示器、编码插件、报警器、供电电路、外壳体组成，其特征在于接收板电路输出的音频信号经插头8第1脚至插座9第1脚与语音合成器3的ANI脚相连，接收板输出的数字信号经插头8的第6脚至插座9第6脚与控制器的单片机1的FCAP脚相连，单片机1的FP1-FP24脚、BP1-BP4脚通过线路与显示器2相连，语音合成器3的A0-A7脚与单片机1的双向并行I/O接口PC相连，语音合成器3的录音/放音脚(P/R)、结束指示脚(EOM)、电源控制脚(PD)、片选脚(CE)通过线路与单片机1的双向并行I/O接口PD相连，单片机1的告警音输出线(ALRT)接入语音合成器的辅助音频输入脚(AUI)，语音合成器还接有扬声器4，单片机1的串行外围接口系统(SPI)与编码插件10相连，供电电路的升压电路5与电源开关相连并将输出接入语音合成器3、单片机1和编码插件10，来自接收板电路7第20脚的低电压检测信号经插头8第5脚至插座9第5脚与单片机1的双向并行I/O接口PA2相连，PA1的输出经插座9第2脚至插头8第2脚与接收板电路7(第16脚)节电控制线相连，来自控制器板的电源，地线通过插座9与插头8相连并输入接收板电路7，上述电路安装在外壳体内，外壳体面板设置有操作开关11，告警灯12，音窗13，外壳体侧部安装有电源开关6，外壳体后部按装有带夹25。

2、按照权利要求1所述的语言寻呼机，其特征在于接收板电路输出的音频信号经插头8第1脚至插座14第1脚与语音合成器15的音频输入脚AN1相连，同时通过电容器C1及电阻R1与DTMF接收器16的音频输入脚IN－相连，DTMF接收器16的Q1－Q4经线路与单片机17的并行I／O接口PA4－PA7相连，DTMF接收器16的延迟控制信号STD脚与单片机17的TCAP脚相连，升压电路18经开关19与电池20相连，升压电路18输出与DTMF接收器、单片机、语言合成器及编码插件21相连，操作开关22与单片机17双向I／O接口PB相连，振动电机23与晶体管T1相连，晶体管T1与单片机并行接口PB相连，告警指示灯24与单片机的并行接口PB相连。

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