发明内容:
现有技术由于语音质量差、实现成本高、不够灵活等因素的制约,在使用上存在相当的局限性,限制了它们的使用范围。为了克服以上不足,本实用新型提供了一种新型电话转接器,实现电话线路和互联网之间的通话功能。
本实用新型的主要技术方案是:电话转接器依次由电脑接口模块、MCU单片机、接口转换模块、PCM编解码模块、电话接口模块连接而成,电话接口模块的状态切换受控于MCU单片机。
其中电脑接口优选采用个人电脑广泛实用的USB串行总线接口。
通过通用串行总线接口(USB),以相应的软件,通过电脑实现电话转接器与互联网的连接(USB接口和MCU模块);通过模拟电话的电话接口模块,实现与电话线路的连接;在电话转接器内设计数/模(D/A)和模/数(A/D)转换电路(接口转换模块和PCM编解码模块),进行个人电脑与电话线路之间的语音转换;在电话转接器内部,利用MCU模块,对电话线路状态(电话振铃、摘/挂机、线路忙/闲)进行识别,并将识别结果传输至个人电脑处理;设计拨号功能,使个人电脑能够通过电话线路对远端的电话用户进行呼叫,也即呼叫转移;以上设计,实现了电话线路和互联网络之间的通话功能。此外,设计与本地电话机的转接接口,不影响现有电话机的通话功能。
本实用新型的有益效果是:结构设计合理,连接简单,在不影响原有电话的通信功能基础上,将传统的电话线路与互联网进行通信连接,以较低的成本,实现了语音信号的双向通信功能,即实现电话-电话,电脑-电脑和电话-电脑之间的双向通话功能。
具体实施方式:
参照图1,电话转接器处于T型连接的中心点,连接了互联网(通过个人电脑),本地电话机和固定电话网。其中,与电脑的连接采用USB的A型插座,与电话机和电话网的连接采用RJ11插座,使连接更为方便。
参照图2和图3,转接器依次由电脑接口模块、MCU单片机、接口转换模块、PCM编解码模块、电话接口模块连接而成,电话接口模块的状态切换受控于MCU单片机。各功能模块功能及电路组成分别叙述如下:
在图2的原理框图中,电脑接口模块采用USB接口实现与个人电脑的物理连接,而电话接口模块中的一个接口RJ11与本地电话机物理连接,另一个接口RJ11与固定电话网物理连接。其中,USB接口电路实现电话转接器与个人电脑USB接口的数据交换协议,完成数字化语音信号的双向传输;电话接口对电话线路信号进行双向藕和连接、阻抗匹配、电平变换;MCU单片机实现对电话线路状态的实时检测和控制,并对数字化的语音信号传输进行控制;PCM编解码模块对模拟的电话语音信号和电脑的数字化语音信号进行双向转换;接口转换模块将PCM编解码电路的数据接口与单片机的数据接口进行格式变换,实现双方的数据通信。
电脑接口模块:采用USB接口实现与个人电脑的物理连接,其电路包括有USB接口芯片IC1及外围元件,晶体Y1,电容C9、C10、USB插座J3、电阻R10和发光管D25指示USB接口工作状态。电脑接口采用USB接口方式外,也可采用PCI插卡形式,将转接器焊制在卡上,转接器PCI卡上还焊接有一进、一出电话接口。但以采用USB接口方式为佳,方便安装和使用。
MCU单片机:电路主要由MCU(IC2),电阻R9和电容C22组成复位电路。
接口转换模块:IC3为接口转换芯片。
PCM编解码模块:IC4为PCM编解码芯片,与外围电阻R4、R5、R6、R7、R8,电容C7、C8、C9共同构成PCM编解码电路。
电话接口模块:由二级管D23-D26组成的整流电路、分压电阻R17、R18、光耦IC5构成电话信号检测电路;变压器T1为电话语音信号耦合电路;继电器K1、K2和三极管Q1、Q2组成电话接续控制电路。
图3为电话转接器电路原理图。J1为转接器与电话网接口(RJ11),J2为内部并接电话接口(RJ11),J3为与电脑连接的USB接口。K1、K2为继电器,分别控制与J1、J2的连接通断,实现本转接器的摘机/挂机、连接内线电话功能,其控制信号由IC2(MCU)提供。IC5(光耦)及周边电路提供对线路的状态检测接口,实现振铃、拨号音及忙音信号输入,由IC2进行检测。
IC1为与电脑的接口器件,IC2为本转接器的核心器件,采用单片机P89C52X2,实现信号检测、转接器状态控制和数据双向传输功能;IC3采用XC9536可编程器件,实现单片机外围接口;IC4为语音数模转换芯片,采用W681513芯片,实现电话语音的数字化及电脑语音的模拟化。
电话转接器数据流向描述
1、从电脑到电话网:
电脑数字化语音信号通过USB接口J3,接入IC1的P25和P26,IC1进行解串行数据处理后,转化为并行数据,接入IC2的并行数据接口;IC2进行数据缓存,经过接口转换模块IC3,进行信号转换,按照IC4接口模式输入IC4,P7、P8、P9经PCM数模转换后,由P4、P5引脚,通过耦合变压器T1,接入固定电话网,传输给远端电话机。
2、从电话网到电脑
远端电话机的模拟语音信号经固定电话网传输后,通过耦合变压器T1,接IC4的P18、P3,经过PCM模数转换后,经过P12、P13、P14将数字化的语言信号接入IC3,进行串/并变换后,接入IC2,由IC2缓存后,由IC1的并行接口引入,将数据串行化后由J3接入电脑,线路状态信息输入电脑的流向。
电话的各种提示语音信号经IC5转换后,由IC5的P4接入IC2的P5,由IC2的程序通过分析,检测出线路状态,交由IC1的并行接口,经串行转化后,由IC1的P25、P26传输至电脑。从而实现线路状态的输入。电脑控制信息到转接器的信号流向
摘/挂机控制和线路转换控制经由电脑发出经由J3接入IC1的P25、P26,IC1进行串/并变化后,通过IC2的并行接口接入,IC2的程序跟据控制命令分别控制P3、P4的输出状态,通过Q1、Q2分别驱动继电器K1、K2的动作,控制电话线的接续状态,从而实现摘/挂机和线路转换动作。
其基本工作模式分为四种:
1、当本地(个人电脑)作为主叫方接入电话网时,IC2控制K1与J1导通,K2与J2断开,实现摘机,检测线路状态,无拨号音则挂机,结束通话。有拨号音,则由电脑通过IC1发送DTMF(双音多频)电话号码,交由IC4转化为线路信号,传输至电话网络,对方为忙音,则结束通话;若对方为回铃音,则等待对方摘机后,开始通话。通话结束后挂机。其中,主叫方的语音信息由个人电脑提供,其语音来源可以为本机实时语音输入或硬盘存储数据,也可以是网络(如互联网和局域网)传输的数据(需要相应软件支持)。
2、当本地作为被叫方接入电话网时,IC2检测到振铃信息,控制K1与J1导通,K2与J2关闭,实现摘机,IC4对电话线路语音转换后,由IC2控制将数据通过IC1接入电脑;并将电脑语音通过IC1,传输至IC4转换为模拟信号,送至电话线路。其中,被叫方的语音信息由个人电脑提供,其语音来源可以为本机实时语音输入或硬盘存储数据,也可以是网络(如互联网和局域网)传输的数据(需要相应软件支持)。
3、本地通话实现本地话机与电脑语音交互。由IC2控制K2与J2导通,K1与J1断开,提供话机供电与线路连接。双方的语音由IC4转换后,通过IC1与电脑连接,实现本地通话。其中,电脑方语音来源可以为本机实时语音输入或硬盘存储数据,也可以是网络(如互联网和局域网)传输的数据(需要相应软件支持)。
4、当电脑处于关机状态时,本转接器无供电,K1采用常开继电器,断开与J1的连接,使断电状态下保持转接器与电话网的断开;K2采用常闭继电器,导通与J2的连接,从而使J1与J2保持导通状态,实现正常的通话功能。