CN2422784Y - Ip电话拨号路由器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IP电话拨号路由器(网通),主要是由单片机控制若干模块直接通过电话线利用DTMF信号方式自动收发数据。模块能够直接响应电话的呼叫、摘机、接收以DTMF方式发送数据,以及对各种检测信号作出判断并作出响应的动作。该设计主要由以下模块构成,分别为DTMF收发模块,摘挂机控制模块、振铃判断模块,单片机控制和数据接口模块,外部数据存储模块以及按键和指示灯等。本实用新型电路合理、结构紧凑,使用方便,一次拨号即可完成。

Description

IP电话拨号路由器

本实用新型涉及一种用于电话拨号的装置。

目前，市面上的电话自动拨号器均须采用二次操作方式，既先拨入一次预存的拨入号码，然后再拨入最终所需的号码，利用人工分段延时方式实现多位号码的拨号和认证过程，拨号手续烦琐。

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种可一次完成拨号、自动进入IP电话服务或身份识别类型电话服务的新型电话拨号路由器。

本实用新型的目的是这样实现的：设计的网通(IP ROUTER)是由单片机控制若干模块直接通过电话线利用DTMF信号方式自动收发数据。模块能够直接响应电话的呼叫、摘机、接收以DTMF方式发送数据，以及对各种检测信号作出判断并作出响应的动作。该设计主要由以下模块构成，分别为DTMF收发模块，摘挂机控制模块、振铃判断模块，单片机控制和数据接口模块，外部数据存储模块以及按键和指示灯等。

本实用新型所述的DTMF接收模块、振铃判断模块、摘挂机控制模块、按键分别接单片机的输入端；外部数据存储模块与单片机直接连接；DTMF发送模块、驱动器、指示灯分别单片机的输出端；由电话机拨出的号码信息接继电器，继电器发出的信号一路接振铃判断模块，一路接摘挂机控制模块，一路经隔离器接DTMF接收模块。

由于本实用新型采用上述电路结构，通过存储在IC中的程序，在用户拨按第一位数字时，先识别所打的是市话或是长途电话，如用户拨打的是市话，本机自动处于直通状态以支持用户的正常拨号通讯。当用户接入PSTN(公用电话网)或ISDN(综合数据网)第一位按0时本机识别用户要拨叫的是长途电话，在用户继续按拨对方电话号码的同时将事先存在IC中的接入号及其他相关呼叫信息认证数据拨出，在拨入的第一部分信息被对应的通讯平台或网关设备后向认证后，既将用户输入的区号及电话号码再次送出，以最短的时间及最简单的方式完成IP或IC电话烦琐的一系列拨号过程。本实用新型电路合理、结构紧凑，安全稳定性能高，适合任何型号的电话机，并支持调制解调器，及中小型电话交换机。

结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

附图1、本实用新型实施例原理方框图；

附图2、本实用新型实施例电路图；

实施例，如附图1、附图2所示；本实用新型的DTMF接收模块、振铃判断模块、摘挂机控制模块、看门狗模块、按键分别接单片机的输入端；外部数据存储模块与单片机直接连接；DTMF发送模块、驱动器、指示灯分别单片机的输出端；由电话机拨出的号码信息接继电器，继电器发出的信号一路接振铃判断模块，一路接摘挂机控制模块，一路经隔离器接DTMF接收模块。

1、电源供给部分

该电路主要由电源插头J3、二极管D4、三极管Q1、稳压器U4等组成。电源插头J3为直流9V电源插口，外接9V直流电源。经电容C10等滤波后，供给稳压器U4及三极管Q1。稳压器U4为7805三端稳压器，3脚输出DC+5V为本机电源。由三极管Q1发射极输出经继电器RL2常开触点给话机供电。二极管D4串接在电源输入端。发光二极管LED4为电源指示。稳压器U4的1脚接DC9V的正极，2脚接地。电容C28、C10、C11、C18是滤波电容，电容C10正极接DC5V的正极、负极接地。

2、摘挂机检测部分

该电路主要由光耦PH1、PH2、PH4等组成。光耦PH2、PH4反向并接串在外线与电话机之间，作为外线摘挂机检测。光耦PH1的1端接继电器RL2常开触点，2、3端接地，4端通过电阻R8接DC5V的正极。电容C29正极接光耦PH1的1端，负极接地。电容C27的正极接光耦PH1的4端，负极接地。光耦PH1的4端输出信号接U2的第4脚P1.3。二级管D5、D6、D7、D8是截取摘机信号约1.4V，经限流电阻R24要么给光耦PH2、要么给光耦PH4供电。光耦PH2、PH4的3端均接地，光耦PH2的4端通过限流电阻R14接DC5V正极，并且同时接与非门U5B的4端，光耦PH4的4端通过限流电阻R17接DC5V正极，并且接与非门U5B的5端。与非门U5B输出端接非门U5C的输入端，非门U5C的输出端接单片机U2的第5脚P1。4，由单片机U2进行摘挂机信号处理。

3、振铃检测部分

该电路由电容C24、C23、桥堆BR1、光耦PH3等组成。Line插口是电话线插口，其2脚接电容C24的负极，电容C24的正极接电容C23的正极，电容C23的负极通过电阻R20接桥堆BR1的脚3。Line插口的3脚接桥堆BR1的脚1，桥堆BR1正输出脚4通过限流电阻R19接光耦PH3的脚1，桥堆BR1的负输出脚2接光耦PH3的脚2。滤波电容C7、C2跨接在桥堆BR1正、负极输出的两端，并且电容C2的正极接桥堆BR1的正输出端。光耦PH3的4脚通过上拉电阻R18接在单片机U2的第7脚，由单片机U2进行振铃信号处理。光耦PH3的脚4接地。

4、DTMF收发模块和信号音判断部分

本实用新型选用MT8880作为收发芯片U3，可实现DTMF数据收发和信号音判断，它能提供完整的DTMF发送和接收功能；具有接收信号音和带通滤波的功能；能与单片机U2接口。收发芯片U3的数据口D0-D3，片选 CS读写R/W，寄存器输入选择RS0，以及 IRQ直接分别接至单片机U2的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P2.0、P2.1、P2.2和INT1脚上。单片机U2的 WR、 RD通过与非门U5A接至收发芯片U3的脉冲输入CP端。D0-D3为收发芯片U3控制DTMF信号发送和DTMF译码的4位数据输入、输出。RS0为寄存器选择输入，直接引自单片机U2的P2.2。RS0与R/W一起选择内部寄存器，可选择的内部寄存器有：数据发送寄存器TDR，数据接收寄存器RDR，控制寄存器CRA和CRB，状态寄存器SR，可分别根据RS0、R/W上信号的不同将数据总线(D3-D0)写入TDR或CRA、CRB，以控制DTMF信号的发送和电路工作模式的选择；或者将接收DTMF译码数据从RDR读到数据总线。收发芯片U3有六种工作模式：DTMF模式、CALL模式、BURSTS模式、S/D模式、TEST模式和中断模式。因此，当要发送DTMF信号时，首先往控制寄存器中写入相应的控制字，将收发芯片U3设为DTMF发送模式，然后即可判断状态寄存器SR中的b1位控制往数据总线上发送DTMF信号的编码。要接收DTMF信号时，首先往控制寄存器中写入相应的控制字，将收发芯片U3设置为DTMF接收模式，然后即可判断状态寄存器的b2位以通过数据总线接收DTMF信号的的译码。

收发芯片U3的IN+脚与VREF脚短接，Vss脚接地，QSC1脚和QSC2外接3.58MHZ的晶振，为收发芯片U3内部提供工作频率，Vdd脚接+5V，ST脚通C9接+5V，EST脚通过电阻R23和电容C9接+5V。电容C19是旁路电容，其正极接+5V。GS脚通过电阻R22脚接IN-，并且接到电阻R21。电容C8和变压器T1的一侧，作为接收DTMF信号的通道。脚TONE通过电容C21、电阻R26、R27接至放大器U7的IN-端和GND端，电阻R27跨接IN-端和GND端。放大器U7的OUT端通过电容C1接至变压器T2的一侧，作为发送DTMF的通道。放大器U7的Vcc脚接+5V，脚7和脚1通过电容C20连接，脚IN+和脚GND接地。

5、外部数据存储部分

数据存储器U1采用24C04芯片，它是可电擦写的数据存储器，掉电后数据不丢失，主要用于存储器IP电话卡号以及密码。其脚A0、A1、A2、GWD接地，脚Vcc接+5V，读写脚WP接单片机U2的P1.0，时钟脚SCL接单片机U2的P1.1，数据口SDA接U2的P1.2脚。电阻R11、R12、R13是上拉电阻。单片机U2的P1.0、P1.1、P1.2一起控制数据存储器U1的数据读写。

6、看门狗部分

看门狗芯片U6采用4060芯片，其中脚16接+5V，脚3通过二极管接至单片机U2芯片的脚9，产生复位信号，脚8接地。脚11通过电容C17接到收发芯片U3的QSC2脚，脚12接至单片机U2的P1.5脚。

7、按键和指示灯部分

按键S4是复位按键，按键S3为IP电话拨入局号编辑键，按键S2编辑IP卡号按键，按键S1为密码编辑按键。发光二极管LED1、LED2、LED3分别为密码、卡号、拨入局号的编辑指示灯。电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R16是限流电阻。非门U8A、U8B、U8C的输入端分别接至单片机U2的P2.7、P2.6、P2.5脚，它们的输出端分别接到对应的发光二极管LED1、LED2、LED3的负极。

8、单片机控制和数据按口部分

本实用新型单片机U2选用AT89C51芯片，其内部有4KB的EEPROM和128 Byte的RAM，是本实用新型的核心部分。其P1.0作数据存储器U1的读写WP控制端，P1.1为数据存储器U1产生读写时钟信号，P1.2是数据存储器U1的串行数据进出口。单片机U2的18、19脚外接12MHz晶振，GND端接地，Vcc端按+5V，脚31接+5V，是保证选中片内EEPROM，脚11通过非门U8E连接到继电器RL1的线圈，以控制收发DTMF的切换，脚10通过非门U8D连接到继电器RL2的线圈，以控制接收DTMF和摘、挂机的切换。二极管D1、D2是对线圈进行放电而起保护作用。P0.0--P0.3是作为接收DTMF的4位泽码和发送数据给收发芯片U3的数据通道，单片机U2的P2.0、P2.1、P2.3、 WR和 RD是控制收发芯片U3的工作模式，从而完成收发DTMF信号，从而达到设计要求。

使用时，电话进线接PHONE插口，直流9V电源接电源插口J3。当电源接通时，电源指示二极管LED4(红色)变亮。以吉通IP电话卡为例，并且假设该卡的三组数据为：拨入局号是17920，帐号是20706226，密码是1781。摘电话机并且听到摘机声后，单片机U2的P1.4检测到摘机信号后，就进行判断是否是振铃摘机。若是振铃摘机，继电器RL1、RL2均不动作，电话进线与电话机就直通而进行接收电话。若不是振铃摘机，那就是等待输入电话号码或者IP卡号。单片机U2分别根据P0.0-P0.3的数据是“0”键、“#”键或是“*”键DTMF信号的编码，P1.7、P3.4、P3.5是否是有效电平作出相应的动作，分别叙述如下：

a、输入IP卡拨入号、帐号、密码

摘电话机并听到摘机声后，按S3按键，单片机U2的P3.5变为有效电平，单片机U2检测到P3.5是有效电平后立即使P3.5变为高电平，单片机U2控制二极管LED3(绿色)变亮、并且控制继电器RL2动作，使继电器RL2常开触点闭合(P1.3变为低电平，为挂机作准备)，等待输入IP卡拨入局号(17920)，输入数字17920经变压器T1进入收发芯片U3，由其进行DTMF编码后由单片机U2控制存入数据存贮器U1中。当单片机U2第2次检测到P3.5为有效电平后(即再按一次按键S3)，单片机U2知道拨入局号已经输入完毕并且使P3.5变为高电平，二极管LED3变灭，为下次作准备，同时听到电话摘机声。此后可进行下一步工作，帐号、密码输入过程同理，只不过是数字个数不同罢了，没置完毕挂机。

b、拨打IP电话

电话摘机后并且听到摘机声后，单片机U2检测P0.0-P0.3的数据，如果P0.0-P0.3的数据是“0”键DTMF信号的编码，则单片机U2控制继电器RL2动作，使其常开触点闭合(同时P1.3变为低电平，为挂机作准备)，从电话机输入的数字(电话号码)经变压器T1，由收发芯片U3进行DTMF编码后送给单片机U2，单片机U2把该电话号码的DTMF编码暂存入其内部的RAM当中，同时单片机U2控制继电器RL1动作，使其常开触点闭合，随后从数据存贮器U1取出IP卡号(包括拨入局号、帐号、密码)经P0.0-P0.3送给收发芯片U3转换为相应的DTMF信号，通过放大器U7、变压器T2和继电器RL1送给外线，经对应通讯平后或网关设备后向认证后，单片机U2即将用户输入的电话号码再次送出后，单片机U2控制继电器RL1、RL2动作，使其常闭触点闭合，等待通话。通完话后挂机为下次准备。

c、拨打未开通IP业务的长途电话

摘电话机并听到摘机声后，单片机U2检测P0.0-P0.3的数据是“*”键DTMF信号的编码，则单片机U2控制继电器RL2动作，使其常开触点闭合，从电话机输入的数字(电话号码)经变压器T1，由收发芯片U3进行DTMF编码后送给单片机U2，单片机U2把该电话号码的DTMF编码暂存入其内部的RAM当中。随后，单片机控制继电器RL1动作，使其常开触点闭合，同时把暂存在RAM的电话号码的DTMF的编码取出经P0.0-P0.3送给收发芯片U3，经收发芯片U3进行转换为相应的DTMF信号送给放大器U7，经变压器T2和继电器RL1送给外线。送完后，单片机控制继电器RL1、RL2动作，使其常闭触点闭合等待通话，通完话后挂机。

d、无码或有码锁机

摘电话机听到摘机声后，单片机U2检测P0.0-P0.3的数据，如果P0.0-P0.3的数据是“#”键DTMF信号的编码，则单片机U2控制密码指示灯(LED1)亮，同时控制继电器RL2动作，使其常开触点闭合，从电话机输入“#”键或4位任意数字键经变压器T1送给收发芯片U3，由单片机U2控制存入数据存贮器U1中对应的密码存贮位置，从而达到无码锁机和有码锁机。再次按“#”键后，单片机U2检测到后，控制继电器RL2常开触点断开，同时使指示灯LED变灭，表示锁机操作结束。

e、开锁

若有进行有码或无码锁机，要拨打IP电话一定要开锁，开锁与锁机操作相似，只是从电话机输入的4位数字是真正的密码罢了。

f、拨打非长途电话

拨打非长途电话，直接按照正常操作即可，电话机与外线是直通的。

Claims (3)

1、一种IP电话拨号路由器，其特征在于：是以单片机为核心，DTMF接收模块、振铃判断模块、摘挂机控制模块、按键分别接单片机的输入端；外部数据存储模块与单片机直接连接；DTMF发送模块、驱动器、指示灯分别接单片机的输出端；由电话机拨出的号码信息接继电器，继电器发出的信号一路接振铃判断模块，一路接摘挂机控制模块，一路经隔离器接DTMF接收模块。

2、根据权利要求1所述的IP电话拨号路由器，其特征在于：所述的摘挂机控制模块由光耦PH1、PH2、PH4，二极管D5、D6、D7、D8，与非门U5B、U5C等元件组成，光耦PH2、PH4反向并接在外线与电话机之间，光耦PH1的1端接继电器RL2的常开触点，4端通过电阻R8接+5V，电容C29正极接光耦PH1的1端，光耦PH1的4端接单片机U2第4脚，光耦PH2的4端通过电阻R14接+5V，并且接与非门U5B的4端，光耦PH4的4端通过电阻R17接+5V，并且接与非门U5B的5端，与非门U5B输出端接与非门U5C的输入端，与非门U5C的输出端接单片机U2的第5脚，由单片机U2进行摘挂机信号处理。

3、根据权利要求1所述的IP电话拨号路由器，其特征在于：所述的DTMF收发模块、外部存储器模块、单片机其连接关系为，收发芯片U3的D0-D3， CSR/W，RS0，以及 IRQ直接分别接至单片机U2的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P2.0、P2.1、P2.2和INT1脚上；单片机U2的 WR、 RD通过与非门U5A接至收发芯片U3的CP端；ST脚通过电容C9接+5V，EST脚通过电阻R23和电容C9接+5V，GS脚通过电阻R22接IN-脚，并且接到电阻R21，脚TONE通过电容C21、电阻R26、R27接至放大器U7的IN-端和GND端，放大器U7的OUT端通过电容C1接至变压器T2的一侧；数据存储器U1的脚A0、A1、A2、GWD接地，脚WP接单片机U2的P1.0，脚SCL接单片机U2的P1.1，SDA接单片机U2的P1.2；如果拨电话号码第一位是“0”时，单片机U2检测到P0.0-P0.3的数据是“0”键DTMF信号的编码，则单片机U2控制继电器RL2动作，使其常开触点闭合，从电话机输入的电话号码经变压器T1、收发芯片U3送给单片机U2，单片机U2把该电话号码的DTMF编码暂存入其内部的RAM当中，同时单片机U2控制继电器RL1动作，使其常开触点闭合，随后从数据存贮器U1取出IP卡号送给收发芯片U3，转换为相应的DTMF信号，通过放大器U7、变压器T2和继电器RL1送给外线，经对应通讯平后或网关设备后向认证后，单片机U2即将用户输入的电话号码再次送出后，单片机U2控制继电器RL1、RL2动作，使其常闭触点闭合，等待通话；拨打未开通IP业务的长途电话是在正常电话号码前加拨“*”键，单片机U2只控制送出长途电话号码；如果单片机U2检测P0．0-P0.3的数据是“#”键DTMF信号的编码，则单片机U2控制继电器RL2动作，使其常开触点闭合，从电话机输入“#”键或4位任意数字键经变压器T1送给收发芯片U3，由单片机U2控制存入数据存贮器U1中对应的密码存贮位置，从而达到无码锁机和有码锁机。

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