CN2225736Y

CN2225736Y - 智能电话装置

Info

Publication number: CN2225736Y
Application number: CN 94248447
Authority: CN
Inventors: 李新
Original assignee: XINYU PHOTOELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd SHENZHEN
Current assignee: XINYU PHOTOELECTRIC EQUIPMENT CO Ltd SHENZHEN
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-04-24
Anticipated expiration: 2004-12-22

Abstract

一种智能电话装置，包括略作改动的普通双音频电话机电路1、摘机信号电路2、单片微计算机系统3、信令及语音传送电路4、语音特征提取电路5、双音频收发及信令接收电路6、通报语言电路7、记录本语言电路8、功能设置电路9和显示电路10。其中语音特征提取电路5用于识别被叫用户或程控交换机的语言应答。所述电话装置在软件程序P控制下实现自动拨号、自动计时和记录本功能、电话簿功能。它比现有技术的电话装置有更多的人工智能，大大方便了用户使用，提高了电话接通率。

Description

智能电话装置

本实用新型涉及用户电话装置，特别是涉及使用单片微计算机控制的多功能智慧电话装置。

现有技术的用户电话机具有盒式磁带录音留言和自动应答功能的已不罕见，其磁带和机件磨损严重自不必言。近年来又络续公开了一些利用大规模集成电路使电话装置具备前所末有复杂功能的技术，例如CN2158602Y“具有来号显示及存贮功能的电话机”以及CN2165581Y“语言直授电话装置”。这类技术通常只使电话装置增添单项复杂功能。现在更有一些装用单片微计算机系统并直接利用计算机软件而获得多项复杂功能，例如主人留言、自动应答、来话留言录音、响应语言指令自动拨号及贮存大量语言单词等等的用户电话技术，例如中国专利CN2144900Y“智能电话附加器”和美国专利US5,007,081“SPEECHACTIVATED TELEPHONE”(语言激励的电话)。这类应用微计算机技术的电话装置，尽管已经拥有比过去完善得多的功能，但仍有很多缺陷等待克服。例如，用户终端对线路接通音及忙音作智能判别时，如果被叫话机用户摘机过快因而主叫方得不到回铃音，或者交换台发给主叫方的是语音线路繁忙信息，那么现有技术是无法圆满解决这些问题的，因为主叫方的微计算机系统不能识别语音应答。

本实用新型的目的在于避免或至少部分地避免上述现有技术的不足之处而提供一种具有更多实用功能并可识别简单语音应答的智能电话装置。

本实用新型的目的可以通过采用以下措施来达到：制造一种智能电话装置，除包括略作改动的普通双音多频电话机电路外，还包括

摘机信号电路，含有光耦合器和电阻；

单片微计算机系统，含有单片微机、译码器、可编程序接口电路、锁存器、只读存储器(EPROM)、读/写存储器(SRAM)、六反相器，以及各电路的外围元件，包括石英晶体、电容、电阻，和固化在只读存储器中的软件程序；

信令及语音传送电路，含有光耦合器、三极管、电阻和电容；

语音特征提取电路，含有模拟比较器、三极管、电位器、电阻和电容；

双音频收发及信令接收电路，含有双音频收发及信令接收集成电路、石英晶体、电阻和电容；

通报语言电路，含有语音集成电路、CMOS开关、二极管、电阻和电容；

记录本语言电路，含有语言集成电路和电阻、电容；

功能设置电路，含有按键开关、指示灯、三极管和电阻；

显示电路，含有液晶显示屏(LCD)和电容，它接受微计算机系统中可编程序接口电路和双音频收发及信令接收电路送来的信号。

所述各电路都同微计算机系统有电连接，其中双音频收发及信令接收电路同微计算机系统之间是多线双向连接，信号流在两个方向流动。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型智能电话装置的总逻辑框图；

图2是本实用新型装置的外形及其功能设置键盘的示意图；

图3是所述智能电话装置的摘机信号电路2和信令及语音传送

电路4的电原理图；

图4是所述装置单片微计算机系统3的系统配置原理框图；

图5是所述装置语音特征提取电路5和记录本语言电路8的

原理图；

图6是所述装置双音频收发及信令接收电路6和通报语言电路

7的电原理图；

图7是所述装置功能设置电路9和显示电路10的电原理图；

图8是本实用新型智能电话装置单片微计算机系统3所使用的、

贮存在只读存储器35中的软件流程图；

图9是所述装置电话机电路1中添加部分原理图。

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述：本实用新型的电话装置是在略作改动的普通双音多频电话机及其电路1的基础上，增加由微计算机系统3控制的智能部分构成，如图1所示，包括：

摘机信号电路2，见图3，含有光耦合器N2和电阻R2，用于隔离电话机电路1的高电位以及在本机摘下送受话器(手机)12时，发送低电平信号给单片微计算机系统3中单片微机31的P3.2口。

单片微计算机系统3，见图4，含有单片微机31(D1)、译码器32(D2)、可编程序接口电路33(D3)、锁存器34(D4)、只读存储器(EPROM)35(D5)、读/写存储器(SRAM)36(D6)、六反向器38(D8)，以及各电路的外围元件，包括石英晶体B1、电容C1～C8、电阻R3，和固化在只读存储器35(D5)中的软件程序P，见图8。微计算机系统3赋予所述电话装置人工智能，包括自动拨号及语音提示、识别被叫用户的语音应答、自动计时、记录本及电话号码簿功能。

信令及语音传送电路4，见图3，含有光耦合器N4、三极管V1～V4、电阻R4～R15、电容C9～C11和R16～C12网络，用于在电话机电路1和双音频收发信令接收电路6之间传送双音频拨号信息、接通信令或忙音，及向语音特征提取电路5传送接通语音。当本话机用户摘下手机12，见图2，并通过键盘19送出双音频拨号信息，此时系统3的单片微机D1的P3.2口被输入低电平信号，其P3.1口又向传送电路4送出低电平信，致使晶体管电子门V1导通，来自电话机电路1的双音频拨号信息通过电了门V1和R16～C12网络送入双音频收发及信令接收电路6的集成电路N6，由它将此信息(被呼电话号码)送入系统3的可编程序接口电路D3中暂存，并同时进入显示电路10，使被呼电话号码在液晶显示屏11上显示。如果所述智能电话装置处于自动拨号“AUTODIAL”状态，则暂存于接口电路D3中的双音频拨号信息被自动取出，返回电路6的集成电路N6，由它的解码端口DTMF送回至电路4，再接着送回电话机电路1，通过线路X、Y至程控交换机。由交换机返回的是回铃音或忙音，它们经由电话机电路1，至信令及语音传送电路4，至双音频收发及信令接收电路6，由电路6的电路N6 CALL口送至系统3的单片机D1 P3.4口作判断。

语音特征提取电路5，见图5，含有模拟比较器N5、三极管V5、电位器W、电阻R17～R21、电容C13和C14，用于将通过信令及语音传送电路4送来的接通语音，如“喂！”或“哪一位？”变换为脉宽和间隔都不相等的矩形波，再送至微计算机系统3中单片微机31的P3.5口判断，判为接通，则从31的P1.3和P1.4口送出指令，启动通报语言电路7发出两种语言。电路5中，三极管V5的基极同时接电容C13和电阻R17，发射极接电阻R18并同时经电容C14连至模拟比较器N5的同相输入端。电位器W一端经电阻R20接正电源，另一端接壳，其滑动臂连至比较器N5的反相输入端。比较器N5的输出端经电阻R21接正电源，同时还连接至微计算机系统3中单片微机31的P3.5口。

双音频收发及信令接收电路6，含有双音频收发及信令接收集成电路N6、石英晶体B2、电阻R22～R24、电容C15～C17，用于在微计算机系统3和信令及语音传送电路4之间，将双音频拨号信息、信令信号以及贮存的电话号码信息作模拟/数字或数字/模拟转换。当本机用户打电话时，通过电路4送入电路6并输入集成电路N6的IN口的，是双音频拨号信息，经N6变换为数字信息，从D0～D3口输出至系统3的接口电路33中暂存，并同时输入显示电路10在显示屏11上显示。如果从电路4送入电路6的是450赫芝回铃音或忙音的信令信号，则电路6将其变换为数字信号后，从N6的CALL口输出到系统3的单片微机31的P3.4口作判断。此时所述电话装置若处于自动拨号状态，暂存在接口电路33中的电话号码信息被送回电路N6中，由N6将其变换回双音频拨号信息，从解码器32的DTMF口输出至电路4，再通过电话机电路1送出至X、Y线至程控交换机。

通报语言电路7，见图6，含有语音集成电路N7、CMOS开关D7、二极管V7、电阻R25、R26以及电容C18，用于执行微计算机系统3中单片微机31的P1.3和P1.4口送来的指令而发出“电话已接通”和“请稍候”的语言信号，分别送往电话机电路1和信令及语音传送电路4。所述电话装置若处于自动拨号状态，一旦接通被呼话机，系统3的单片微机31的P3.4口将输入已转换为数字信号的回铃音，单片微机31判断为接通音，同时从P1.4和P1.3口分别送出信号给集成电路N7的1、2脚，启动它发出“电话已接通”和“请稍候”两种语言信号。前者通过CMOS开关D7送入主叫方电话机电路1的SP口，由扬声器发出“电话已接通”的语音，通知主叫用户接电话。后者则通过信令及语音传送电路4，由电话机电路1发往被呼话机。被呼叫用户摘下手机即听到“请稍候”的语音而处于等待状态，侍主叫用户摘机，这两种语言信号均停止，双方即可通话。

记录本语言电路8，见图5，含有语音集成电路N8和电阻R27、电容C19，用于在用户离开话机时，接受微计算机系统3的可编程序接口电路33发来启动语音集成电路N8的信号，使之发出“主人不在，请拨一遍您的电话号码，以便回电”的语言信号送至信令及语音传送电路4。话机主人在外出时，事先按下功能设置电路9的按键开关SB1(NOTE BOOK键)，再按动按键开关SB2(NW/NR键)至NW位置，于是高电平送至接口电路33的PB2口，并再送至它的PB3口。外线呼入时，见图3和图4，程控交换机经X、Y线送来25赫芝、70～90伏振铃信号至电话机电路1，见图9，从其铃流回路中光耦合器N1的光敏三极管集电极输出低电平，经C线送入微计算机系统3中单片微机31的P3.3口作判断，当判断为外线送入的振铃音后，贮存在只读存储器35中的程序P启动接口电路33从I/O口发出信号至集成电路N8的13脚，于是N8发出语言回回答经电路4和电路1送往交换机。接着从外线送来双音频的主叫用户电话号码，经双音频收发及信令接收电路6将其变换为数字信号送至系统3的接口电路33，因电路33的PB3口已接受高电位，程序P即将该电话号码写入电路33。

功能设置电路9，见图7，含有按键开关SB1～SB9、指示灯HL1～HL4、三极管V11～V14以及电阻R28～R39，用于向微计算机系统3各指定端口发送高电平或低电平信号，以使所述电话装置获得相应的功能。

显示电路10，见图7，含有液晶显示屏(LCD)11和电容C20，它接受微计算机系统3中接口电路33和双音频收发及信令接收电路6送来的信号，用于配合功能设置电路9显示所述电话装置当前被赋予的功能以及相关的人名(拉丁字母串)和电话号码。

上述各电路1、2和4～10都同微计算机系统3有电连接，其中双音频收发及信令接收电路6同微计算机系统3之间是多线双向连接，信号流在两个方向流动。除此之外，电话机电路1、摘机信号电路2、语音特征提取电路5以及功能设置电路9的输出端连至微计算机系统3的输入端口，而信令及语音传送电路4、通报语言电路7、记录本语言电路8和显示电路10则是把输入端或部分输入端接至微计算机系统3的输出端口。再有，信令及语音传送电路4同电话机电路1、同双音频收发及信令接收电路6之间也是双向连接，电路4的另两个输入端则分别连至通报语言电路7和记录本语言电路8的输出端，电路4的输出端连至语言特征提取电路5，电路6的输出端连至显示电路10的输入端。

电话通信中用户终端借助微计算机系统对线路接通音及忙音作智能判别可适用于一般电信环境，但是在有些情况下仅依靠微计算机系统对信令的判别便无法获得正确结果。这类情况包括：①被叫话机用户听到振铃立即摘机，主叫方则无接通信令(450赫芝，响1秒停4秒)，被叫方摘机后问话得不到回答即挂机；②程控交换机不是发出信令忙音(450赫芝，0.35秒断续或0.7秒断续)而是发送语言忙音，例如“现在线路正忙，请稍候再拨”；③手提电话关机音，例如短暂三声或一声高音)。以上情况主叫话机均接收不到信令，影响正常通信。本实用新型提出的解决方案“智能电话装置”中的语音特征提取电路5即用于解决此类问题。在以上情况①之下，被叫方摘机后要说“喂！”或“哪一位？”或“您找谁？”等简短语言，通常是持续2～3秒钟。在情况②，语言持续3～4秒以上。语音特征提取电路5将此种语言信号放大、整形成为脉宽和间隔都不相等的矩形波，输送至微计算机系统3中单片微机31的I/O口。如果是情况③，手提电话关机信号经语音特征提取电路5送至单片微机31 I/O口的，是持续1秒左右的三组或一组高音频脉冲，单片微机31根据这些矩形波或高音频脉冲即可作出可靠判别。如果判别为接通语言，则从单片微机31的P1.4口和P1.3口分别输出一个信号，经译码器32和六反相器D8至通报语言电路7，启动后者的语音集成电路N7发出“电话已接通”和“请稍候”两段语言分别送给主叫话机和被叫话机。如果判别为语言忙音，则间隔一定时间自动重复拨号。如果判别为手提电话关机信号，则贮存在只读存储器35中的程序P使显示屏11显示POWER OFF(关电)。

本实用新型智能电话装置由所述各电路1～10相配合，借助图8流程图所示、并固化在微计算机系统3的只读存储器35内之软件程序P的控制实现以下功能：

自动拨号--按下功能设置电路9的按键开关SB8(AUTODIAL键)，低电平送入微计算机系统3的单片微机31的P1.1口，所述电话装置此时能自动判别线路信号音，遇忙音则间隔十几秒时间重复拨号，显示电路10的液晶显示屏11显示所拨电话号码。有接通音则用语言告知本机用户“电话已接通”，被叫用户摘机则告知被叫方“请稍候”；

自动计时--被叫用户摘机，主叫方使用的所述电话装置即开始计时，在液晶显示屏11上显示，直至主叫方挂机；

记录本功能--按下按键开关SB1(NOTE BOOK键)，高电平送至微计算机系统3的可编程序接口电路33的PB2口，再按动按键开关SB2(NW/NR键)至NW位置，高电平又送至该接口电路33的PB3口，有来话时各主叫方电话号码即被依次写入，并在显示屏11上同时显示写入的号码；将开关SB2按至NR位置，同时不断按动开关SB4(PAG键)，写入的各主叫方电话号码即在显示屏11上依次显示(受控翻页)；要清除某一已写入的电话号码，则按动开关SB2至NR位置使之显示出来，再按下SB7(T-CLEAR键)，该电话号码即被清除；

电话簿功能--按下功能设置电路9的按键开关SB5(TEL BOOK键)，给微计算机系统3中接口电路33的PB4口输入一个信号，再将开关SB6(TW/TR键)按至TW位置，给该接口电路33的PB7口输入一个信号，程序P遂将所述电话装置置于电话簿“写”状态；键入客户姓名(拉丁字母串)，液晶显示屏11上显示出来，接着按动按键开关SB4，给单片微机31的P1.2口输入信号，程序P控制显示屏11自动翻页，然后键入该客户的电话号码；查阅所述电话簿时，将SB6按到TR位置，给接口电路33的PB7口另输入一个信号，程序P使所述电话簿处于“读”状态，配合按动开关SB4，显示屏11即不断翻页显示；在查出某一电话号码后，如果按动开关SB7，该号码即被清除。

本实用新型所用程序P，如图8所示，系采用MCS-51系列单片微计算机的汇编语言编制，现以自动拨号功能中信令“接通”或“忙”及语音回答为例，简要说明软件程序P的流程如下：当摘机信号电路2和微计算机系统3加上+5伏电源后，系统即初始化。单片微机31的P3.2口开始巡检是否有低电平(“0”信号)，一旦摘下手机12，电路2中光耦合器N2中流过电流，其第5脚即变为低电平，P3.2口巡检至此便运行程序使拨出外线的电话号码存入静态存储器(SRAM)36中，同时在液晶显示屏(LCD)11上显示。接着程序转为P1.1口巡检低电平，如果按了按键开关SB8(自动拨号键)，P1.1口巡检到低电平，程序将组号加至刚才存入SRAM中的号码之前，同时也在LCD显示的号码前加上组号。P3.2口开始巡检高电平(“1”信号)。用户在按了SB8后放下手机12，N2的第5脚变为高电平，P3.2口遂获得高电平。这时程序使P3.1口变为低电平，令晶体管电子门V1导通，并且使集成电路N6的第8脚(DTMF口)依组号顺序发出双音频拨号信息。接着系统开始等待回铃信号(450赫芝的忙音或接通音)，有时被叫方摘机太快，主叫方只收到语言信号，所以程序这时要令单片微机31的P3.4口和P3.5口作巡迥检测，如有回铃音，P3.4口可接收到450赫芝方波，根据其特征(0.35秒或0.7秒断续，或是响1秒停4秒)判断为忙音或接通。如果P3.5口接收到持续3秒之内、宽窄不等的方波，此系经电路5处理后的语言信号，知被叫方已摘机说话，判为接通。

P3.4口判为接通，程序即令P1.4口输出低电平20毫秒，触发集成电路N7使其第4脚发出“电话已接通”的语言信号，由主叫方电话机电路1内扬声器放出。接着程序又令P1.5口输出低电平20毫秒至电路N7的第2脚，令其发出“请稍候”的语言信号送至被叫方。如此循环直至主叫方摘机，使单片微机31的P3.2口获低电平。由P3.5口判为接通(被叫方已摘机说话)，则是先向被叫方发出“请稍候”的语言，然后告知主叫方“电话已接通”，其他都一样。

由P3.2口判出我方已摘机，便启动计时程序，同时在LCD上显示持续时间。其后开始巡检挂机，P3.2口检测到高电平便终止计时，一次通话完毕。如果在SRAM中还有其他组号，则继续运行拨号程序，如无，则返回初始化。

本实用新型电话装置所用普通双音多频电话机及其电路1是略作改动过的，如图9所示，主要是在其铃流回路的整流桥15之后串连了光耦合器N1的发光二极管，N1的光敏三极管集电极经C线连至微计算机系统3中单片微机31的第13脚(P3.3口)，同时在其话音回路的极性保护电路16之后，经A、B两线串连着摘机信号电路2中的光耦合器N2的发光二极管。这样，既隔离了外线X、Y的高电位，又可获知来自外线X、Y的振铃呼叫和本机用户是否摘下送受话器12。

同现有技术相比较，本实用新型智能电话装置的优点在于，它具有更多的人工智能，并可识别简单的语言应答，大大方便了用户使用，提高了电话接通率。

本实用新型电话装置所用主要元、器件型号、参数如下：N1、N2、N4，光耦合器，4N25；N5，模拟比较器，LM339；N6，双音频收发及信令接收集成电路，8880BE；N7，语音集成电路，HT81200；N8，语音集成电路，MSSI121；V1～V5，V11～V14，晶体三极管，9014；V7，二极管，1N4001；D1，单片微计算机，80C31；D2，译码器，HC138；D3，可编程序接口电路，81C55；D4，锁存器，HC373；D5，只读存储器，EPROM 27C64；D6，读/写存储器，SRAM 6264；D7，CMOS开关，4066；D8，六反相器，7404；HL1～HL4，发光二极管指示灯；SB1～SB9，按键开关；LCD，液晶显示屏；B1、B2，石英晶体；R1～R39，电阻；C1～C20，电容器。

Claims

1、一种智能电话装置，包括略作改动的普通双音多频电话机及其电路(1)，其特征在于：还包括

摘机信号电路(2)，含有光耦合器N2和电阻R2；

单片微计算机系统(3)，含有单片微机(31)(D1)、译码器(32)(D2)、可编程序接口电路(33)(D3)、锁存器(34)(D4)、只读存储器(EPROM)(35)(D5)、读/写存储器(SRAM)(36)(D6)、六反向器(38)(D8)，以及各电路的外围元件，包括石英晶体B1、电容C1～C8、电阻R3，和固化在只读存储器(35)(D5)中的软件程序P；

信令及语音传送电路(4)，含有光耦合器N4、三极管V1～V4、电阻R4～R15、电容C9～C11和R16-C12网络；

语音特征提取电路(5)，含有模拟比较器N5、三极管V5、电位器W、电阻R17～R21、电容C13和C14；

双音频收发及信令接收电路(6)，含有双音频收发及信令接收集成电路N6、石英晶体B2、电阻R22～R24、电容C15～C17；

通报语言电路(7)，含有语音集成电路N7、CMOS开关D7、二极管V7、电阻R25、R26以及电容C18；

记录本语言电路(8)，含有语音集成电路N8和电阻R27、电容C19；

功能设置电路(9)，含有按键开关SB1～SB9、指示灯HL1～HL4、三极管V11～V14以及电阻R28～R39；

显示电路(10)，含有液晶显示屏(LCD)(11)和电容C20，它接受微计算机系统(3)中接口电路(33)和双音频收发及信令接收电路(6)送来的信号；

上述各电路(1)、(2)和(4)～(10)都同微计算机系统(3)有电连接，其中双音频收发及信令接收电路(6)同微计算机系统(3)之间是多线双向连接，信号流在两个方向流动，除此之外，电话机电路(1)、摘机信号电路(2)、语音特征提取电路(5)以及功能设置电路(9)的输出端连至微计算机系统(3)的输入端口，而信令及语音传送电路(4)、通报语言电路(7)、记录本语言电路(8)和显示电路(10)则是把输入端或部分输入端接至微计算机系统(3)的输出端口；再有，信令及语音传送电路(4)同电话机电路(1)、同双音频收发及信令接收电路(6)之间也是双向连接，电路(4)的另两个输入端则分别连至通报语言电路(7)和记录本语言电路(8)的输出端，电路(4)的输出端连至语言特征提取电路(5)，电路(6)的输出端连至显示电路(10)的输入端。

2、按照权利要求1所述的智能电话装置，其特征在于：所述语音特征提取电路(5)中，三极管V5的基极同时接电容C13和电阻R17，发射极接电阻R18并同时经电容C14连至模拟比较器N5的同相输入端；电位器W一端经电阻R20接正电源，另一端接壳，其滑动臂连至比较器N5的反相输入端，比较器N5的输出端经电阻R21接正电源，同时还连接至微计算机系统(3)中单片微机(31)的P3.5口。

3、按照权利要求1所述的智能电话装置，其特征在于：所述普通双音多频电话机及其电路(1)，在其铃流回路的整流桥(15)之后串连有光耦合器N1的发光二极管，N1的光敏三极管集电极经C线连至微计算机系统3中单片微机31的第13脚(P3.3口)，同时在其话音回路的极性保护电路(16)之后，经A、B两线串连着摘机信号电路2中的光耦合器N2的发光二极管。