專利名稱：一種用于家庭網絡通訊的電話裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于家庭網絡通訊的電話裝置，屬于遠程控制領域。
背景技術：
現有的電話遠程控制類的技術中，通常是利用電話振鈴信號或者與單片機相連接驅動控制器或者用繼電器來完成對電源的通斷控制。這些控制方式在不同程度上存在一定的缺點。如申請號為99257923.6的專利，使用單純的振鈴電流檢測進行控制，既無語音提示也無密碼保護和自動摘機掛機功能、功能單一、交互性能差。申請號為96241401.8的專利，使用電話進行遠程控制電器的電源開關控制，同樣沒有語音提示和密碼保護，這樣很容易造成誤操作，系統的安全性很差，同時控制電器也不能向其進行信息反饋。專利號為01206368.1的專利提出的技術方案要求被控制電器的電源通過電話控制模塊連接以便進行控制，這樣的做法存在一定的危險性，一方面出現意外容易影響被控制電器，另一方面可能會損壞電話局的設備，對電話網產生影響。

發明內容
針對上述現有技術中的問題與不足，本發明提供了一種安全性能好，對電話網不產生影響，功能多樣，交互性能好，同時具備語音提示和密碼保護功能的用于家庭網絡通訊的電話裝置。
本發明的技術方案，以如下方式實現一種用于家庭網絡通訊的電話裝置，包括電話線插座、自動摘機電路、振鈴采樣電路、微處理器、語音電路、存儲器EEPROM、DTMF信號處理芯片、信號公共耦合點和電源模塊。其結構特點是，電話線插座分別與自動摘機電路和振鈴采樣電路連接，自動摘機電路與信號公共耦合點連接，信號公共耦合點分別與DTMF信號處理芯片和語音電路連接，語音電路、振鈴采樣電路、自動摘機電路、DTMF信號處理芯片、存儲器EEPROM、電源模塊分別與微處理器連接。
上述的自動摘機電路包括由二極管D1-D4組成的定向電路、由電阻R6、三極管T2和T1組成的復合管電路、壓敏電阻ZNR、由電阻R4和R5、音頻變壓器的直流電阻組成的等效電阻，電話線CJ2連接定向電路，壓敏電阻ZNR并聯接入定向電路，定向電路負端接地，正端連接復合管電路，復合管電路與等效電阻連接，微處理器的第P17引腳通過光耦U7-2、電阻R8連接摘機電路的復合管電路。
上述的振鈴采樣電路包括由電容C1和電阻R1組成的電容耦合電路、光電耦合器、二極管D5和由電容C2和電阻R7組成的積分電路，電容耦合電路連接光電耦合器的發光側，光電耦合器的發光側與二極管D5并聯，光電耦合器的輸出側連接積分電路。
上述的語音電路包括ISD語音芯片、由擴音器CJ5、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電容C14、電容C15、電容C16組成的MICPHONE匹配電路、由三極管T13、電阻R15、電阻R16組成的音頻放大器、音頻變壓器、二極管D6保護電路和耦合電容C7，ISD語音芯片的17引腳連接MICPHONE匹配電路，ISD語音芯片的14、15引腳作為輸出引腳經過電容C6連接音頻放大器，音頻放大器與二極管D6保護電路并聯，音頻放大器經過耦合電容C7連接音頻變壓器。
上述的DTMF信號處理芯片包括MT8888c芯片、接成電壓跟隨方式的運算放大器、二極管保護電路D7和由三極管T4、T5、電阻R31-R34、二極管D8、電容C20組成的電話音進程檢測電路，MT8888c芯片的第8引腳連接運算放大器，運算放大器的輸出腳1、2經過二極管D7保護電路和電容C8耦合連接音頻放大器，音頻變壓器經過電容C10和電阻R23連接MT8888c芯片的第2引腳，MT8888c芯片的第13引腳連接電話音進程檢測電路，電話音進程檢測電路連接微處理器的第5引腳。
上述的微處理器連接一片用以存儲鎖需要的電話號碼以及其他信息的型號為24C01A的存儲器EEPROM，微處理器的第18、19引腳連接使用11.0592MHZ的晶振的時鐘振蕩電路XT1，微處理器的第9引腳連接由電容C24、二極管D9和電阻R35組成的臨時充電電路。
本發明由于在自動摘機電路中使用了壓敏電阻來去掉電話線的高電壓干擾，保護了電話通訊裝置。自動摘機電路中還使用了等效電阻來調節系統接入電話網的電阻值，保證了當T1導通時，電話線中的直流電流為20MA左右，避免了對被控制電器和電話網的影響。本裝置采用微處理器和與其連接的存儲器EEPROM24C01A實現了密碼保護，從而增加了本裝置的安全性。本裝置的語音芯片給使用者提供語音操作提示，可有效防止使用者的誤操作，同時語音芯片還提供可以靈活調整的報警語音，結合存儲器EEPROM24C01A存儲的報警電話，可適應不同的報警需要。同時，用戶還可以用異地電話機與本裝置進行交互，實現對家庭內電器設備的控制、當前開閉狀態的查詢，對本裝置的部分設置信息進行更改或設定。


圖1為本發明的工作原理圖；圖2為本發明的電路連接圖；圖3為本發明的自動摘機電路的電路連接圖；圖4為本發明的振鈴采樣電路的電路連接圖；圖5為本發明的語音電路的電路連接圖；圖6為本發明的DTMF信號處理芯片的電路連接圖。
具體實施例方式
參看圖1、圖2，一種用于家庭網絡通訊的電話裝置，包括電話線插座1、自動摘機電路2、振鈴采樣電路3、微處理器4、語音電路5、存儲器EEPROM6、DTMF信號處理芯片7、信號公共耦合點8和電源模塊9。其結構特點是，電話線插座1分別與自動摘機電路2和振鈴采樣電路3連接，自動摘機電路2與信號公共耦合點8連接，信號公共耦合點8分別與DTMF信號處理芯片7和語音電路5連接，語音電路5、振鈴采樣電路3、自動摘機電路2、DTMF信號處理芯片7、存儲器EEPROM6、電源模塊9分別與微處理器4連接。
參看圖2、圖3，自動摘機電路2包括由二極管D1-D4組成的定向電路10、由電阻R6、三極管T2和T1組成的復合管電路11、壓敏電阻ZNR12、由電阻R4和R5、音頻變壓器20的直流電阻組成的等效電阻13，電話線CJ2連接定向電路10，壓敏電阻ZNR12并聯接入定向電路10，定向電路10負端接地，正端連接復合管電路11，復合管電路11與等效電阻13連接，微處理器4的第17引腳通過光耦U7-2、電阻R8連接摘機電路2的復合管電路11。當微處理器4的第17引腳為高電平時，光耦U7-2的6、5腳導通，使復合管電路11的三極管T1導通。不管電話線的極性如何，定向電路10保證三極管T1的發射極均為正電壓。壓敏電阻ZNR12是為了去掉電話線的高電壓的干擾如雷擊等，保護電話模塊不至于損壞。當三極管T1導通時，等效電阻13保證電話線中的直流電流為20MA左右，實現正常的摘機功能。音頻變壓器20同時實現DTMF、語音、進程等信號的相互偶合，并實現電話線與微處理器4的電氣隔離。
參看圖2、圖4，上述的振鈴采樣電路3包括由電容C1和電阻R1組成的電容耦合電路14、光電耦合器15、二極管D5和由電容C2和電阻R7組成的積分電路16，電容耦合電路14連接光電耦合器15的發光側，光電耦合器15的發光側與二極管D5并聯，光電耦合器15的輸出側連接積分電路16。振鈴信號經電容耦合電路14后加到光電耦合器15的發光側，在振鈴信號的正半周，光電耦合器15的發光管發光，其輸出側的7，8腳導通，電容C2通過光電耦合器15的8、7腳充電，充電速度很快，微處理器4的第33引腳可很快達到1V以下。在振鈴信號的負半周，光電耦合器15的發光管不發光，其輸出側的8，7腳截止，電容C2通過電阻R7放電，放電的時間常數為100K*100U＝1S，而振鈴信號的頻率為25HZ，周期為40MS，因此電容C2的放電過程比充電過程慢，電容C2上的電壓基本上可維持在1V以下，微處理器可檢測到低電平的振鈴信號。二極管D5的設置是為了振鈴信號的負半周時保護光電耦合器的發光側不受損壞。無振鈴信號時，光電耦合器15的發光側不發光，其輸出側的8，7腳截止，電容C2通過電阻R7放電，最終放到5V，微處理器4的第33引腳為高電平。
參看圖2、圖5，上述的語音電路5包括ISD語音芯片17、由擴音器CJ5、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電容C14、電容C15、電容C16組成的MICPHONE匹配電路18、由三極管T13、電阻R15、電阻R16組成的音頻放大器19、二極管D6保護電路和耦合電容C7，ISD語音芯片17的17引腳連接MICPHONE匹配電路，1SD語音芯片17的14、15引腳作為輸出引腳經過電容C6連接音頻放大器19，音頻放大器19與二極管D6保護電路并聯，起到保護作用，音頻放大器19經過耦合電容C7連接音頻變壓器20。其中，ISD語音芯片選用ISD25120，可最多錄制120秒的高質量的語音信號，最多能分為600段。語音信號通過ISD25120的第17引腳送到ISD25120，經對ISD25120的操作可錄制語音。放音的信號通過ISD25120的第14、15引腳來輸出，此信號一方面可帶動喇叭發聲，同時也可通過電容C6加到音頻放大器19經放大后由電容C7耦合到音頻變壓器20上。
參看圖2、圖6，上述的DTMF信號處理芯片7包括MT8888c芯片21、接成電壓跟隨方式的運算放大器22、二極管D7保護電路和由三極管T4、T5、電阻R31-R34、二極管D8、電容C20組成的電話音進程檢測電路23，MT8888c芯片21的第8引腳連接運算放大器22，運算放大器22的輸出1、2腳經過二極管保護電路D7和電容C8耦合連接音頻放大器19，音頻變壓器20經過電容C10和電阻R23連接MT8888c芯片21的第2引腳，MT8888c芯片21的第13引腳連接電話音進程檢測電路23，電話音進程檢測電路23連接微處理器4的第5引腳。通過MT8888c芯片21的第8腳，電阻R24和運算放大器22向音頻變壓器20發送單音頻信號或發送雙音多頻DTMF信號。運算放大器22的輸出1、2腳經電容C8偶合到音頻放大器19。二極管保護電路D7是為了防止由電話線側通過音頻變壓器20偶合過來的高壓信號可能對運算放大器22造成的損壞。電話線上的DTMF信號經音頻變壓器20、電容C10、電阻R23送到MT8888c芯片21的輸入端。電話音進程檢測電路23通過對MT8888c芯片21進行軟件設置后，可使得MT8888c芯片21的CP腳輸出電話的通話進程信號，通過微處理器4對信號的分析可以知道本電話所處的狀態。
參看圖2，上述的微處理器4連接一片用以存儲鎖需要的電話號碼以及其他信息的型號為24C01A的存儲器EEPROM24，微處理器4的第18、19引腳連接使用11.0592MHZ的晶振的時鐘振蕩電路XT1，微處理器4的第9引腳連接由電容C24、二極管D9和電阻R35組成的臨時充電電路25。與微處理器4第10、11引腳連接的存儲器EEPROM內部存儲了廠家名稱、模塊類型、模塊的序列號。這些都是HomeNet網絡上正常通訊必備的信息。而供電模塊9和電阻R36、電阻R37、電阻R38、二極管D10、電感L、電容C27、電容C28構成供電單元，把總線24V電壓，變換成5V供給本模塊。
本發明的密碼保護功能以如下方式實現本發明接收密碼后，將其存放在微處理器4的RAM中。在判斷用戶密碼是否正確時，先從存儲器EEPROM24C01A中讀取系統密碼，存放在微處理器4的RAM中，依次比較每個字節，有一個不一致，則輸入密碼錯誤。若錯誤未滿3次，則重新接收；若已滿3次，則本發明掛機，返回主循環。修改密碼的接收與密碼的接收校驗程序流程相似，只需比較的是兩次輸入的密碼修改數據是否一致，若一致，則需保存到存儲器EEPROM24C01A中；不一致，則密碼不予修改，返回。報警號碼也存放在存儲器EEPROM24C01A中，修改外撥報警號碼與修改密碼相似。
本發明的實現方式是由上所述電話線插座1直接連接電話線，當有電話由外打入時，其振鈴信號經振鈴采樣電路3變成占空比為1∶4的矩形波，送入微處理器4的I/O口，由微處理器4進行監測，當振鈴滿6次時，微處理器4控制自動摘機電路2摘機，然后控制語音電路5播放語音，語音送至信號公共耦合點8再經電話線傳到呼叫電話。用戶根據電話中的語音提示，按下相應的鍵發布命令，命令經電話線傳到信號公共耦合點8，被DTMF信號處理芯片7捕獲，經過處理后送入微處理器4，微處理器4再把數據處理成對應的指令，通過與網絡通訊的串口發送到用戶總線上，繼而得到操作結果。
通過電話報警的實現方式是用戶總線上的報警信號，經微處理器4的串口送入后，微處理器4進行分析，從存儲器EEPROM6中讀取事先存儲的電話號碼，再控制自動摘機電路2摘機，隨即控制DTMF信號處理芯片7向外撥出該號碼，然后控制DTMF信號處理芯片7檢測被叫電話是否撥通，如果撥通，DTMF信號處理芯片7便會通知微處理器4，微處理器4則驅動語音電路5播放事先錄制的語音，語音信號由公共信號耦合點8，經過電話線傳送到被叫電話，進行報警。其中所述電源模塊9為整個微處理器4供電。
本裝置還同時提供了“有語音提示”和“無語音音提示”兩種操作方式，用戶可以根據情況選用。“有語音提示”適合那些初用者，“無提示連續操作”適合那些熟練者，讓他們可以更快速地完成希望的操作。另外，本電話通訊裝置還提供了與主人遠控設備功能隔離的公共抄表的功能，這方便公務人員抄表，他們無需入戶，在電話上按下表的代號，電話那頭就傳來了表的度數。而且主人無須擔心家里的安全問題。
權利要求
1.一種用于家庭網絡通訊的電話裝置，包括電話線插座(1)、自動摘機電路(2)、振鈴采樣電路(3)、微處理器(4)、語音電路(5)、存儲器EEPROM(6)、DTMF信號處理芯片(7)、信號公共耦合點(8)和電源模塊(9)，其特征在于，電話線插座(1)分別與自動摘機電路(2)和振鈴采樣電路(3)連接，自動摘機電路(2)與信號公共耦合點(8)連接，信號公共耦合點(8)分別與DTMF信號處理芯片(7)和語音電路(5)連接，語音電路(5)、振鈴采樣電路(3)、自動摘機電路(2)、DTMF信號處理芯片(7)、存儲器EEPROM(6)、電源模塊(9)分別與微處理器(4)連接。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的自動摘機電路(2)包括由二極管D1-D4組成的定向電路(10)、由電阻R6、三極管T2和T1組成的復合管電路(11)、壓敏電阻ZNR(12)、由電阻R4和R5、音頻變壓器(20)的直流電阻組成的等效電阻(13)，電話線CJ2連接定向電路(10)，壓敏電阻ZNR(12)并聯接入定向電路(10)，定向電路(10)負端接地，正端連接復合管電路(11)，復合管電路(11)與等效電阻(13)連接，微處理器(4)的第P17引腳通過光耦U7-2、電阻R8連接摘機電路(2)的復合管電路(11)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的振鈴采樣電路(3)包括由電容C1和電阻R1組成的電容耦合電路(14)、光電耦合器(15)、二極管D5和由電容C2和電阻R7組成的積分電路(16)，電容耦合電路(14)連接光電耦合器(15)的發光側，光電耦合器(15)的發光側與二極管D5并聯，光電耦合器(15)的輸出側連接積分電路(16)。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的語音電路(5)包括ISD語音芯片(17)、由揚聲器CJ5、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電容C14、電容C15、電容C16組成的MICPHONE匹配電路(18)、由三極管T13、電阻R15、電阻R16組成的音頻放大器(19)、音頻變壓器(20)、二極管保護電路D6和耦合電容C7，ISD語音芯片(17)的17引腳連接MICPHONE匹配電路，ISD語音芯片(17)的14、15引腳作為輸出引腳經過電容C6連接音頻放大器(19)，音頻放大器(19)與二極管保護電路D6并聯，音頻放大器(19)經過耦合電容C7連接音頻變壓器(20)。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述的DTMF信號處理芯片(7)包括MT8888c芯片(21)、接成電壓跟隨方式的運算放大器(22)、二極管保護電路D7和由三極管T4、T5、電阻R31-R34、二極管D8、電容C20組成的電話音進程檢測電路(23)，MT8888c芯片(21)的第8引腳連接運算放大器(22)，運算放大器(22)的輸出1、2腳經過二極管保護電路D7和電容C8耦合連接音頻放大器(19)，音頻變壓器(20)經過電容C10和電阻R23連接MT8888c芯片(21)的第2引腳，MT8888c芯片(21)的第13引腳連接電話音進程檢測電路(23)，電話音進程檢測電路(23)連接微處理器(4)的第5引腳。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的微處理器(4)連接一片用以存儲鎖需要的電話號碼以及其他信息的型號為24C01A的存儲器EEPROM(24)，微處理器(4)的第18、19引腳連接使用11.0592MHZ的晶振的時鐘振蕩電路XT1，微處理器(4)的第9引腳連接由電容C24、二極管D9和電阻R35組成的臨時充電電路(25)。
全文摘要
一種用于家庭網絡通訊的電話裝置，屬于遠程控制領域，主要應用于家庭網絡系統。本發明解決了現有智能電話中沒有語音提示和密碼保護，容易造成誤操作而且系統安全性能差的問題。本發明包括電話線插座、自動摘機電路、振鈴采樣電路、微處理器、語音電路、存儲器EEPROM、DTMF信號處理芯片、信號公共耦合點和電源模塊。其結構特點是，電話線插座分別與自動摘機電路和振鈴采樣電路連接，自動摘機電路與信號公共耦合點連接，信號公共耦合點分別與DTMF信號處理芯片和語音電路連接，語音電路、振鈴采樣電路、自動摘機電路、DTMF信號處理芯片、存儲器EEPROM、電源模塊分別與微處理器連接。
文檔編號H04M11/00GK1453984SQ0211700
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月27日 優先權日2002年4月27日
發明者汪仕文, 李永建 申請人:清華同方股份有限公司