電話(huà)機中的語(yǔ)音郵箱指示系統設計

目前在很多地方的電信增值業(yè)務(wù)中，都包含了“語(yǔ)音郵箱”功能。在一些新型的終端設備(如一鍵通電話(huà))上，已經(jīng)集成了此功能，但大多數較早的電話(huà)機并不具備此功能，因此有客戶(hù)要求開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單的電話(huà)附加裝置，以配合這些電話(huà)實(shí)現語(yǔ)音郵箱指示功能。

設計要求

● 能正確區分并機（并機含義如圖1所示）的取掛機狀態(tài)。

圖1 交換機、并機、語(yǔ)音郵箱指示盒三者連接關(guān)系

● 可以正確讀出串行EEPROM中特定位置特定信義的數據。

● 在并機掛機狀態(tài)可以接收各種制式與時(shí)序的來(lái)電顯示，根據若來(lái)電的號碼頭部部分與EEPROM中預先設定的“語(yǔ)音郵箱提示碼”完全匹配(即指若EEPROM中存儲的郵箱提示碼為1234，則收到所有以1234開(kāi)頭的號碼均算匹配)，則點(diǎn)亮一個(gè)LED(即語(yǔ)音郵箱指示燈)，并使之按每2秒鐘點(diǎn)100ms的規律閃爍。掛機時(shí)要有睡眠狀態(tài)且打開(kāi)line_det與IOC0中斷喚醒，若需要點(diǎn)亮燈時(shí)可開(kāi)2Hz中斷喚醒，不須點(diǎn)亮燈時(shí)則不必。為安全起見(jiàn)不關(guān)32768晶振。收到的數據不必保存，比較完畢后就清除。

● 在并機取機狀態(tài)能正確解調并機撥號。也就是說(shuō)，在并機取機的時(shí)候系統能夠正確的解調每一個(gè)撥號，并保存到緩存里面以進(jìn)行比較。若所撥號碼前面幾位與EEPROM中預先設定的“語(yǔ)音郵箱提示碼”完全匹配，熄滅“語(yǔ)音郵箱指示燈”，并進(jìn)入睡眠狀態(tài)。若從中間的某位開(kāi)始匹配不上，則立即進(jìn)入睡眠，并關(guān)line_det與IOC0喚醒并保留2Hz喚醒，在2Hz子程序中判斷是否掛機，若掛機再開(kāi)line_det與IOC0喚醒。取機后若10s內未接收取DTMF的，也進(jìn)入同樣的睡眠模式。

● 并機取掛機狀態(tài)突變時(shí)要重新收CALL解調。比如系統正在收CALL狀態(tài)下，并機的狀態(tài)突然改變，系統要能夠跳出本次的收CALL操作并清除緩存區進(jìn)行下一次收CALL。

考慮到可靠性，EEPROM中的數據應該在需要比較的時(shí)候去讀取并比較，而不建議采取一上電就先讀進(jìn)緩存的做法。

其中，SPT6603A是一款最近推出的針對來(lái)電顯示和語(yǔ)音撥號產(chǎn)品而專(zhuān)門(mén)設計的微處理器。line_det與IOC0是SPT6603A單片機專(zhuān)門(mén)為來(lái)電顯示系統而設置的中斷喚醒源。line_det用來(lái)檢測線(xiàn)上的信號，IOC0用來(lái)檢測極性反轉信號。

電路分析

語(yǔ)音郵箱指示盒系統的原理與電話(huà)機系統的部分電路原理基本相同，在硬件電路上都包括了Caller ID輸入回路、并機檢測線(xiàn)路、阻抗匹配線(xiàn)路、防雷擊與極性保護線(xiàn)路、CPU控制線(xiàn)路、EEPROM，只是電話(huà)機系統多了振鈴線(xiàn)路、鍵盤(pán)撥號線(xiàn)路、LCD顯示、手柄通話(huà)線(xiàn)路、免提通話(huà)線(xiàn)路、電子開(kāi)關(guān)線(xiàn)路等。由于電話(huà)機系統的電路已經(jīng)是非常成熟的電路，在硬件設計上面無(wú)須花很多的時(shí)間去設計各個(gè)單元電路，只需要調整電路的參數和加上指示燈就可以在硬件上實(shí)現語(yǔ)音郵箱指示盒的功能，于是語(yǔ)音郵箱指示盒系統就可以由電話(huà)機系統簡(jiǎn)化得來(lái)。語(yǔ)音郵箱指示盒系統原理框圖如圖2所示。

圖2 系統原理框圖

系統在設計的時(shí)候，修改EEPROM里面儲存的號碼如可以通過(guò)一臺并機進(jìn)行，如果不需要通過(guò)并機修改預存的號碼，可以省去DTMF撥號部分。如果需要在指示盒上面修改EEPROM里面儲存的號碼，可以在這個(gè)系統上面加上鍵盤(pán)。 阻抗匹配電路主要是針對一些特殊的交換機而設計的，如果語(yǔ)音郵箱指示盒并聯(lián)了一臺具有來(lái)電顯示功能的電話(huà)機，也可以不考慮這部分電路。

Caller ID輸入回路的原理與分析

Caller ID可以根據實(shí)際場(chǎng)合給出相應的理解，如果用Caller ID修飾產(chǎn)品或者系統的時(shí)候就理解為來(lái)電顯示；當用來(lái)修飾信號的時(shí)候就理解為主叫識別信息。Caller ID輸入回路與CPU內部硬件解碼器的原理圖如圖3所示。

圖3 Caller ID輸入回路與CPU內部硬件解碼器的原理圖

信號流程：在解碼器打開(kāi)時(shí)，圖中的OP被Enable工作在線(xiàn)性狀態(tài)，線(xiàn)上的Caller ID信號可以經(jīng)過(guò)OP-C3-AGC然后解碼。

喚醒過(guò)程：解碼器關(guān)閉后，圖3中的OP被Disable，輸入端與之并聯(lián)的比較器CMP因R1、R2、R3的存在而獲得上低下高的偏置，CMP輸出0。由于線(xiàn)路上極性保護電路的存在，T、R兩端總有一腳處于交流低阻抗的狀態(tài)，即可以認為交流信號是從其中某一端送來(lái)的。

對于有振鈴觸發(fā)的情況，在振鈴期間，振鈴的幅度足以使CMP發(fā)生反轉，CMP輸出1，程序上就做開(kāi)解碼器的動(dòng)作。

對于直接送號的情況，比如R2上分得的電壓是0.15V，若T或R上送來(lái)的信號的峰值超過(guò)了0.15V，則該信號也可以克服預加在CMP輸入端的偏置電壓，從而引起CMP反轉，進(jìn)而喚醒CPU解碼。

對于有反極性觸發(fā)的情況，若是從T- R+反轉到T+ R-，則相當于T端升高，R端降低。此一升一降加到CMP的輸入腳以后，正好使CMP反轉，從而可以喚醒CPU收CALL；若是從T+ R-反轉到T- R+，則相當于T端降低，R端升高。因為對于CMP而言本身T端對應的輸入腳就較R端要低，所以本次反極性不能造成CMP的反轉。C5、R6、R7組成的電路正是為解決這一問(wèn)題而設置的。當T端迅速降低時(shí)，會(huì )有一個(gè)負向的脈沖在RIN引腳產(chǎn)生，此脈沖可以喚醒CPU收CALL。

并機檢測線(xiàn)路的原理與分析

并機檢測的意義如下。

● 在系統收CALL的時(shí)候判斷并機取掛機狀態(tài)可以知道接收的信號是來(lái)自交換機還是并機的撥號；

● 在并機取機的過(guò)程中，為了省電本機要跑相對低功耗的模式；

● 為了實(shí)現防盜功能，系統必須加上并機檢測線(xiàn)路。

并機檢測的實(shí)現方法：在并機掛機的狀態(tài)下，DM引腳為高，當并機取機的時(shí)候DM引腳變?yōu)榈碗娖?，由這種跳變系統就可以準確的區分并機的取掛機狀態(tài)。值得注意的是當本機取機的時(shí)候，無(wú)論并機取機還是掛機，DM引腳始終為低，也就是說(shuō)在本機取機的時(shí)候，并機檢測是無(wú)效的。并機檢測線(xiàn)路原理圖如圖4所示。

圖4 并機檢測線(xiàn)路原理圖

結束語(yǔ)

實(shí)現語(yǔ)音郵箱指示盒功能的整個(gè)硬件電路經(jīng)過(guò)測試，Caller ID經(jīng)過(guò)SPT6603A的片內硬件解碼器解碼之后，通過(guò)編寫(xiě)軟件對經(jīng)過(guò)硬件解碼器處理后的信號進(jìn)行解析，得到我們所要的十進(jìn)制的數字撥號，整個(gè)系統工作正常。