专利名称：总线式主从互呼对讲系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种主控器呼叫用户或用户呼叫主控器的对讲装置。
传统的传呼对讲系统采用星形拓朴结构，含有一个主控站和多个用户站，主控站与每一个用户站之间各用一对专线连接。此类系统多数由主控站发起主呼，用户站接受并响应。也有主控站和用户站都能发起呼叫的对讲系统。这种系统需布置众多的专用线或多芯电缆，投资大、敷设烦。
美国专利US4262171提供一种由计算机控制各个电话系统，在一根总线上，按频分复用实现电话机间的通话，设置选频设备，故投资费用高。
西德专利DE2937339提供家庭或办公室电话机扩充的小交换系统，把外线电话转接到一个或所有的被扩展的电话机。但这种系统只是适用于少量话机，如4只的扩展。
本发明的目的在于提供一种由主控站选接任一用户或由任一用户接通主控站进行专用保密对讲的，经济、简便、实用的总线式对讲系统。
图面说明图1是总线式主从互呼对讲系统布线拓朴。M-主控器;S-选接器;Si-第i个选接器，(i＝1，2……I);Asi-第i选接器〔Si〕的开关;C-符合器;Cij-第i个选接器〔Si〕后续的第j个符合器，(j＝1，2……J);Ack-选接器〔C〕内第k个开关(k＝1，2……K);H-用户送受话器;Hijk-第ijk个用户送受话器;UD-用户二极管;UA-用户开关;UAijk-第ijk个用户的开关;Ho-主送受话器;P-电话机;H1-电话机〔P〕的送受话器;L-总线。
图2是没有选接器〔S〕的总线式主从互呼对讲系统。Hjk-第j个选接器〔Cj〕内的第k个用户送受话器。其余同上图。
图3是主控器〔M〕的原理框图。M1-数字键盘;M2-编码电路;M3-单片机;M4-只读存贮器;M5-显示驱动电路;M6-数码管;M7-主呼电源;M8-选号/语音功能开关(A1);M9-扼流器;M10-候呼电源;M11-候呼器;M12-耦合器;Ao-摘机开关;A2-呼叫开关;A3-耦合开关。其余同上图。
图4是选号脉冲序列〔Q〕和自动呼叫脉冲序列〔Qd〕。Qs-选接脉冲序列;Qc-符合脉冲序列;T-动作间隔;h-控制位;i-对应选接器〔S〕号的二进位脉冲;j-对应符合器〔C〕号的二进位脉冲;k-符合器〔C〕内的开关号的二进位脉冲;t-每位时间宽度;to-数据“O”的低电平宽度;t1-数据“1”的低电平宽度;
图5是候呼器〔M11〕原理框图。M11a-检测器;M11b-检波器;M11c-单从呼斯密特触发器;M11d-多从呼斯密特触发器;M11e-与门;M11f-继电器。
图6是选接器〔S〕原理框图。S1-电源分离器;S2-分压器;S3-单稳态触发器;S4-移位寄存器;S5-初始化电路;S6-跳线非门;S7-译码器;S8-或门;Fs-R-S触发器;S9-驱动器;S10-继电器;Ds-从呼二极管;Ys-从呼记忆器;Ysi-第i个选接器〔Si〕的从呼记忆器;D1-保护二极管;Asi-第i个选接器〔Si〕的开关。
图7是符合器〔C〕原理框图。C1-C6同S1-S6;C7-高位译码器;C8-低位译码器;C91～C9K-第1到第K个译码输出的或门;Fcl～Fck-第1到第K个R-S触发器;C101～C10k-第1到第K个驱动器;Acl～AcK-第1到第K个符合器开关;Ycl～YcK-第1到第K个从呼记忆器;Dcl～DcK-第1到第K个从呼二极管;D2-；ざ堋 图8是主控器〔M〕的实施图。Z-电源变压器;N1，P1-主呼电源〔M7〕的线包和整流器;BG2-主呼电源的开关调制管;BG1-选号脉冲序列〔Q〕和呼叫脉冲的开关驱动器;N2，P2-BG2的偏压线包和整流器;X1和A1-选号/语音功能开关的继电器线包和开关;N3，P3-从呼电源〔M10〕的线包和整流器;R25-候呼器〔M11〕的检测器〔M11a〕;R26，D25，C′7，C′8-组成检波器〔M11b〕的元件;R27，R28-输入电平调节的电阻。CH1、CH2、BG3-振荡器及输出器。
图9是选接器〔S〕的实施图。BG30-电源分离器〔S1〕的射极输出器;R32，R33-电阻分压器〔S2〕;与非门S3a，S3b，及C′31，R34-单稳态触发器〔S3〕的器件、元件;S4-四位移位寄存器;S7-作译码器的4位与非门;C′32，R35-初始化电路〔S5〕，BG31-驱动器〔S9〕，Xs，As-杆簧继电器的线包和开关;Zs-记忆器〔Ys〕的检测变压器;D31，C′33一组成检波的元件;R38，R39一置偏电平的电阻，其余标记与图6相同。
图10是符合器〔C〕图，用户端送受话器〔H〕图略。C1～C3，C5～C7同图9的S1～S3，S5～S7;C4-八位移位寄存器;C8-作符合器〔C〕内开关号译码用的译码器;Zcl～Zc7-第1到第7只记忆器〔YC1～YC7〕的变压器;D60～D66，C′61～C′67一组成第1到第7只检波器的元件;R78，R79-公共偏压电阻。
以下结合
本发明的详细内容。
如图1所示的总线式主从互呼对讲系统，含有一个主控器〔M〕，I个分散的选接器〔S〕，I×J个符合器〔C〕，I×J×K个用户送受话器〔H〕，及一根公用的绞线的总线〔L〕。
根据布线拓朴和用户送受话器〔H〕的数量，可以采用图1所示的设置多个选接器〔S〕，或图2所示的不设置选接器。也可设置多层次的选接器。
本系统有二种发起对讲的方式，一种是由主控器选呼任一用户的主呼方式，另一种是由任一用户呼叫主控器的从呼方式。
以一根公用的双绞线为总线，主控器〔M〕的结构及其工作原理如图3所示，它含有一个数字键盘〔M1〕，一个按键编码电路〔M2〕，一片单片机或微处理器〔M3〕，一片只读存贮器〔M4〕，一个显示驱动电路〔M5〕，一个数码管〔M6〕，一个主呼电源〔M7〕，一个选号/语音功能开关〔M8〕，一个音频扼流器〔M9〕，一个候呼电源〔M10〕，一个候呼器〔M11〕，一个摘机开关〔Ao〕，一个主送受话器〔Ho〕，一个耦合器〔M12〕。
要发起主呼，先摘起主送受话器〔Ho〕，放松摘机开关〔Ao〕，主呼电源〔M7〕经摘机开关〔Ao〕接通交流或直流供电，总线〔L〕脱离候呼电源〔M10〕而接到主呼电源〔M7〕，选号/语音功能开关〔M8〕平时处于选号状态，总线〔L〕始端与主呼电源〔M7〕间的扼流器〔M9〕被短路。
每对键盘键入被呼送受话器〔Hijk〕的一个十进号码，由按键编码电路〔M2〕转换成并行二进码，送单片机〔M3〕。只读存贮器〔M4〕的监控程序把二进码读入内存，并送至显示驱动电路〔M5〕，由数码管〔M6〕显示。键毕被呼送受话器〔Hijk〕的多位十进码，由单片机〔M3〕转换成相应的内部码ijk，并编成所设定格式的选号脉冲序列〔Q〕，输入主呼电源〔M7〕进行开关调制，形成所需的选号波〔W〕。
在选号时，直接馈入总线〔L〕的选号波〔W〕作用于各选接器〔S〕作选择操作，闭合被选中的一只选接器〔Si〕的开关〔Asi〕。再把选号波〔W〕引向该选接器〔Si〕后续总线上的各符合器〔Cil～CiJ〕，作符合操作，闭合符合器〔Cij〕内的一个开关〔Ack〕，把被呼送受话器〔Hijk〕连接到总线〔L〕上，选号过程结束。
单片机〔M3〕随即涑龆闲暮艚行蛄小睶d〕，使被呼送受话器〔Hijk〕自动发出呼叫声。此后也可按下任一数字键发出手控呼叫脉冲。在选号脉冲序列〔Q〕到自动呼叫脉冲序列〔Qd〕及手控呼叫脉冲时，单片机〔M3〕使选号/语音功能开关〔M8〕处于平时的选号状态;当呼叫脉冲结束，处于语音状态，在总线〔L〕的始端和主呼电源〔M7〕间串入音频扼流器〔M9〕，建立语音信号传输的信道环境。主送受话器〔Ho〕和被呼送受话器〔Hijk〕间就可通过总线〔L〕进行对讲。对讲不能被系统内其他用户所介入或窃听。
在平时的候呼状态，搁在主控器〔M〕上的主送受话器〔Ho〕压下摘机开关〔Ao〕，切断主呼电源〔M7〕的交流或直流供电，且总线〔L〕脱离主呼电源〔M7〕而接到从呼电源〔M10〕。总线〔L〕两端的从呼电源〔M10〕极性与主呼电源〔M7〕相反。如无从呼发起，总线〔L〕回路呈高阻断开，几无电流。
当有一个用户发起从呼，总线〔L〕回路闭合，候呼电源〔M10〕流出的从呼电流，使候呼器〔M11〕动作，并暂时记忆从呼历史，闭合呼叫开关〔A2〕，把候呼电源送到主送受话器〔Ho〕，发出呼叫声。主控操作者闻声摘起主送受话器〔Ho〕，主呼电源〔M7〕向各选接器〔S〕供电，闭合有从呼记忆的选接器〔Si〕的开关〔Asi〕，向其后续的总线上的各符合器〔Cil～CiJ〕供电，闭合有从呼记忆的符合器〔Cij〕的开关〔Ack〕，把被呼送受话器〔Hijk〕连接到总线〔L〕。单片机〔M3〕测试到候呼器〔M11〕的暂时从呼记忆，产生号码为全“0”的选号脉冲序列〔Q〕及选号波〔W〕，封闭所有选接器〔S〕的逻辑电路和选接器〔Si〕后续的所有符合器〔Cil～CiJ〕的逻辑电路，然后使选号/语言功能开关切换到语音状态。主送受话器〔Ho〕与被呼送受话器〔Hijk〕间提供不能被系统内其他用户所窃听或介入的对讲。
如把电话机〔P〕的送受话器〔H1〕与耦合器〔M12〕作声、磁、电的耦合，可实现市内或长途电话的呼入或呼出的就地转接。并由发光管指示对讲的状态。
图4的选号脉冲序列〔Q〕包括选接脉冲序列〔Qs〕、动作间隔〔T〕和符合脉冲序列〔Qc〕。选接脉冲序列〔Qs〕对应于被呼送受话器〔Hijk〕的二进码i，这些二进位与选接器〔Si〕的号码相对应。选号波〔W〕中相应于选接脉冲序列〔Qs〕的称为选接波〔Ws〕，它由选接器〔S〕作译码操作，译中的选接器〔Si〕闭合其与总线串接的开关〔Asi〕，接通后续的总线，馈入选号波〔W〕中的其余部分。
符合脉冲序列〔Qc〕对应于被呼送受话器〔Hijk〕的j和k的二进码，其高位j与符合器〔C〕的号码相对应，其低位k与符合器〔C〕内的驱动器〔C10〕的开关号码相对应。选号波〔W〕中相应于符合脉冲序列〔Qc〕的称符合波〔Wc〕，它使符合器〔Cil～CiJ〕作译码操作，闭合被呼符合器〔Cij〕内所译中的开关〔Ack〕，把被呼送受话器〔Hijk〕经总线〔L〕接到主控器〔M〕。
动作间隔〔T〕是从选接器〔S〕移位结束到符合器〔C〕的逻辑电路供电稳定所需的时间。
对于基带传输的脉冲，二进数的两值表示，可采用图4所示的脉冲宽度调制，以低电平的一种宽度表示为“1”，另一种宽度表示为“0”，每二进位结束，都回复到电源电平。也可采用每位以同步脉冲为前导的、调制系数为1的脉冲幅度调制。
主呼电源〔M7〕是一个直流稳压电源，并受单片机〔M3〕输出的选号脉冲序列〔Q〕，自动呼叫脉冲序列〔Qd〕、手控呼叫脉冲的开关调制，产生系统所需的选号波〔W〕、自动呼叫波和手控呼叫波。
候呼电源〔M10〕含有二个分成电压，即直流电压和交变或脉冲电压。两者的合成电压，其极性和主呼电源〔M7〕的极性永远相反，具有通过符合器〔C〕的从呼二极管〔Dc〕和选接器〔S〕的从呼二极管〔Ds〕的能力。交变或脉冲电压，能被检波器形成所需极性的暂时的从呼记忆电平。
候呼器〔M11〕的原理如图5所示，含有电阻或变压器的检测器〔M11a〕，一个检波器〔M11b〕，一个单从呼斯密特触发器〔M11c〕，一个多从呼斯密特触发器〔M11d〕，一个与非门〔M11e〕，一个电磁继电器或晶体管驱动器〔M11f〕及其开关〔A2〕。当只有一个用户闭合从呼开关〔UA〕，总线回路产生的从呼电流在检测器〔M11a〕上产生交变电压，由检波器〔M11b〕形成所需极性的直流电平，电平值只能使单从呼斯密特触发器〔M11c〕反转成Q＝1，多从呼斯密特触发器〔M11d〕不反转，保持Q＝1，与非门〔M11e〕输出使继电器〔M11f〕动作，闭合开关〔A2〕，把候呼电源〔M10〕引入主送受话器〔Ho〕发出呼叫声。当有二个以上的用户闭合从呼开关〔UA〕，单从呼斯密特触发器反转成Q＝1，多从呼斯密特触发器反转成Q＝0，与门〔M11e〕使继电器〔M11f〕不动作。由从呼方式摘起主送受话器〔Ho〕，检波器〔M11b〕的暂态直流电平被单片机〔M3〕所测到，由单片机〔M3〕产生全“O”选号脉冲序列〔Q〕，且随后使选号/语音功能开关〔M8〕处于语音状态。
选接器〔S〕的结构及其工作原理如图6所示，它包含一个电源分离器〔S1〕，一个分压器〔S2〕，一个单稳态触发器〔S3〕，一个移位寄存器〔S4〕，一个初始化电路〔S5〕，一个跳线非门〔S6〕，一个译码器〔S7〕，一个或门〔S8〕，一个驱动器〔S9〕，一个从呼记忆器〔Ys〕，一个R-S触发器〔Fs〕，一个继电器〔S10〕及其开关〔As〕，一个从呼二极管〔Ds〕和一个保护二极管〔D1〕。
在主呼方式，主呼电源〔M7〕的极性，使保护二极管〔D1〕导通，选号波〔W〕对所有的选接器〔S1～SI〕供电。选号波〔W〕内的选接波〔Ws〕经电源分离器〔S1〕分解出直流电平，作为该选接器〔S〕的逻辑电路自身供电，于是各选接器〔S〕无需另行设置交流或直流供电，使系统简化，利于安装和使用。电源分离器〔S1〕输出的直流电平比总线上的电平低，且保持稳定。总线上电源交变波动和总线长度不一而引起压降的变化不影响各选接器〔S〕内的逻辑电路的供电电平。分压器〔S2〕从总线上的选号波〔W〕中分离出选接脉冲序列〔Qs〕，该选接脉冲序列〔Qs〕被引入单稳态触发器〔S3〕，对应每个二进位产生一次打入动作，选接脉冲序列〔Qs〕同时被引到移位寄存器〔S4〕的数据端，被移入移位寄存器〔S4〕。
移位寄存器〔S4〕的位数与选接脉冲序列〔Qs〕的位数相同，最高位是控制位〔h〕，后几位对应于内部码i。当选接脉冲序列〔Qs〕的最高位〔h〕移入移位寄存器〔S4〕的控制位时，则自锁单稳态触发器〔S3〕，并开启译码器〔S7〕，把移位寄存器〔S4〕内的选接脉冲序列〔Qs〕与跳线非门〔S6〕所决定的选接器〔Si〕号码进行比较，被选中的译码器〔S7〕的输出信号，使R-S触发器〔Fs〕由初始的Q＝0反转为Q＝1，继电器〔S10〕动作，闭合其开关〔As〕，接通其后续的总线，把选号波〔W〕内其余信号馈入所选通的后续总线。这样选号波〔W〕不馈入挂于未被译中的选接器〔S〕后面总线上的其他符合器〔C〕，因而显著地减轻了电源的负荷。若初始化电路〔S5〕把移位寄存器〔S4〕的初态置成最低位不同于其余各位，则取消选接脉冲序列〔Qs〕的控制位〔h〕，且移位寄存器〔S4〕的位数比选接脉冲序列〔Qs〕多一位。
在从呼方式，候呼电源〔M10〕的极性使保护二极管〔D1〕截止，选接器〔S〕的逻辑电路断电而不工作。对电源分离器〔S1〕能充分截止候呼电源的场合，也可免用保护二极管〔D1〕。当有一个用户发起从呼，从候呼电源〔M10〕流出的从呼电流由从呼二极管〔Ds〕和从呼记忆器〔Ys〕提供通路。从呼记忆器〔Ys〕有一个检测器〔Ysa〕和一个检波器〔Ysb〕，检测器〔Ysa〕可以是电阻，电感或音频变压器，从呼电流经检测器〔Ysa〕而产生的交流电压由检波器〔Ysb〕检波，形成所需极性且能暂时保持的直流电平。当总线〔L〕的馈电从反极性的候呼电源〔M10〕切换成正极性的主呼电源〔M7〕时，暂时保持的直流电平经或门〔S8〕作用于R-S触发器〔Fs〕的置位端使反转成Q＝1，继电器〔S10〕动作，闭合其开关〔As〕。
符合器〔C〕的结构及工作原理如图7所示，它包含一个电源分离器〔C1〕，一个分压器〔C2〕，一个单稳态触发器〔C3〕，一个移位寄存器〔C4〕，一个初始化电路〔C5〕，一个跳线非门〔C6〕，一个高位译码器〔C7〕和一个低位译码器〔C8〕，K个从呼记忆器〔Ycl～YcK〕，K个或门〔C9l～C9k〕，K个R-S触发器〔Fcl～FcK〕，K个驱动器〔C101～C10K〕及其开关〔Kcl～KcK〕，一个保护二极管〔D2〕和K个从呼二极管〔Dcl～DcK〕，一个稳压二极管〔Dz〕。符合器〔C〕和选接器〔S〕原理相同。在主呼方式，保护二极管导通，电源分离器〔C1〕从符合波〔Wc〕中分离出直流电平，作逻辑电路供电。分压器〔C2〕输出符合脉冲序列〔Qc〕，被移入移位寄存器〔C4〕，移位寄存器〔C4〕内含有一位控制位〔h〕，与符合器〔C〕号〔j〕有关的多位高位，与符合器〔C〕内所选的开关〔Ack〕号〔k〕有关的多位低位。当符合脉冲序列〔Qc〕全部移入移位寄存器〔C4〕时，则其控制位自锁单稳态触发器〔C3〕，并开启高位译码器〔C7〕。如高位译码器〔C7〕译中，才开启低位译码器〔C8〕，其译中的一个输出使R-S触发器〔Fck〕由初始的Q＝0反转为Q＝1，闭合其开关〔Ack〕，把被呼送受话器〔Hijk〕经总线〔L〕与主送受话器〔Ho〕连通，发出呼叫声并实现对讲。电话机〔P〕的送受话器〔H1〕可与主控器〔M〕的耦合器〔M12〕进行声、磁或电的耦合。
在候呼方式，符合器〔C〕内部的供电被保护二极管〔D2〕所截断，逻辑电路停止工作。当有用户发起从呼，从候呼电源〔M10〕流出的电流流经从呼二极管〔Dc〕和从呼记忆器〔Yc〕，并暂时维持所需极性的直流电平。总线〔L〕馈电切换到正向的主呼电源〔M9〕时，暂时保持的直流电平的记忆器使R-S触发器〔Fck〕置成Q＝1，闭合其开关〔Ack〕，实现不能被系统内其他用户所介入或窃听的从呼对讲。
系统内各个用户端有一个用户送受话器〔H〕，此外又串联一个能引导主呼电源而截断从呼电源的用户二极管〔UD〕，及其并联的一个常分用户开关〔UA〕。在候呼状态，闭合用户开关〔UA〕，总线回路闭合，产生从呼电流，进入从呼的方式。
本发明的对讲系统与传统的方案比较，其优点在于1、本对讲系统以一根双绞线为总线，即可挂接成百上千计的用户送受话器〔H〕，实现主控选呼用户或用户呼叫主控的对讲，其线路费用之低，安装之方便是每一个用户送受话器〔H〕各用一对专线连到主控器的传统方案所不可比拟的。
2、本系统采用脉冲数字选号，可方便地扩充用户送受话器〔H〕的数量，且选号明确，不会出现串号。用户呼叫主控随主送受话器的摘机而立刻自动转入与主控选呼用一样的不会被总线上第三者窃听或介入的对讲。
3、所有的选接器〔S〕、符合器〔C〕、被呼送受话器〔H〕不需要各自的交流或直流供电电源。在平时候呼方式，主控器〔M〕内的候呼电源〔M10〕几乎不输出电流。主呼电源〔M7〕只在进行呼叫和对讲时才接通，电压低，功耗小，因而也可用电池供电，扩大了系统的可靠应用场合。
4、选号脉冲宽度为毫秒级，因而总线的对讲距离可达数公里，采用选接器〔S〕布线方式的布线长度可达十余公里，系统的作用范围大。增加选号脉冲宽度，增大电源分离器〔S1〕，和〔C1〕的电容器〔C′30〕容量，增大总线的线径，能有效地增大对讲距离。
5、系统结构简单，利于实施、成本低、使用方便、经济效益高，可节省线路投资95%以上，实施例系统的主控器〔M〕可接7只或8只选接器〔S〕，其后各接8只符合器〔C〕，符合器〔C〕上有7只用户送受话器〔H〕，系统共可接392只或448只用户送受话器，采用铜芯胶质双绞线，对讲距离不小于2公里，布线长度可达十余公里。
主控制器〔M〕如图8所示，采用单片计算机〔M3〕，监控程序装在EPROM〔M4〕内。在主呼方式，提起主褪芑捌鳌睭o〕，摘机开关〔Ao〕处于“1”，主呼电源〔M7〕的输入端接到变压器〔Z′〕的次级绕组〔N1〕，输出端接到总线〔L〕。由数字键盘〔M1〕键入的十进号码，经BCD译码器〔M2〕转换成二进码，送入单片机〔M3〕的准平行口，并经显示驱动器〔M5〕，由数码管〔M6〕显示。单片机〔M3〕把十进号码转换成内部二进码ijk，并编成选号脉冲序列〔Q〕。
选号脉冲序列〔Q〕采用图4的脉冲宽度调制，脉冲周期τ＝2毫秒，数据“0”和“1”的零电平宽度分别是τo＝1毫秒和τ1＝0.4毫秒。选接脉冲序列〔Qs〕以控制脉冲〔h〕为前导，后随三位对应选接器〔S〕号i的数据脉冲。接着约宽200毫秒的动作间隔T，继之是符合脉冲序列〔Qc〕，也以控制脉冲〔h〕为前导，后随三位对应符合器号j和最后三位对应符合器内的开关号k的数据脉冲。选号脉冲序列〔Q〕结束后约100毫秒，出现的是自动呼叫脉冲序列〔Qd〕，是周期约1毫秒的对称矩形脉冲，持续期约1秒，间断期约3秒，重复数次。此后也可按下任一数字键发出呼叫。选号脉冲序列〔Q〕和呼叫脉冲〔Qd〕经晶体管〔BG1〕加于主呼电源〔M7〕的开关调制管〔BG2〕的基极，形成开关调制的选号波〔W〕和呼叫波，使被呼送受话器〔Hijk〕发出呼叫声。呼叫结束，单片机〔M3〕使选号/语音功能开关〔M8〕的晶体管〔BG3〕导通，继电器〔X1〕吸合，开关〔A1〕从选号状态“1”切换到语音状态“2”，接入扼流器〔M9〕，主送受话器〔Ho〕经稳压管〔D16〕接到总线〔L〕和被呼受话器〔Hijk〕连通进行对讲。也可把电话机〔P〕的送受话器〔H1〕置于磁耦合器〔M12〕上，压紧开关〔A3〕从“1”倒向“2”，稳压管〔D16〕接到耦合器〔M12〕而脱离主送受话器〔Ho〕，实现对市话或长话作呼入或呼出的就地转接，并由耦合器〔M12〕的发光二极管指示讲话状态。在候呼状态，摘机开关〔Ao〕倒向“2”，候呼电源〔M10〕接到总线〔L〕。候呼电源〔M10〕由振荡器形成2千赫的对称负极性矩形波，且输出含负直流电平。
候呼器〔M1-1〕内R25是从呼电流的检测器〔M11a〕，R26，D25，C′7，C′8，是检波器〔M11b〕，输入斯密特触发器〔M11c〕和〔M11d〕的电压分别自电容C7′和C8′取出，且由R27和R28作输入电平调节。与非门〔M11e〕输出接杆簧继电器〔M11f〕控制其开关〔A2〕，把2千赫的交变电压接到主送受话器〔Ho〕发出呼叫声。摘起主送受话器〔Ho〕后，C11′上的电压，输入单片机〔M3〕，供从呼记忆的测试，当有从呼记忆，单片机〔M3〕产生全“0”选号脉冲序列〔Q〕。
选接器〔S〕如图9所示，分离器〔S1〕是基极稳压的射极输出器〔BG30〕，作逻辑电路供电。C′32，R35组成初始化电路〔S5〕，把移位寄存器〔S4〕的各位清“0”，单稳态触发器〔S3〕由与非门〔S3a〕，〔S3b〕及C31，R34组成，输出移位打入脉冲，R32，R33是分压器〔S2〕，选接脉冲序列〔Qs〕被打入移位寄存器〔S4〕，当控制脉冲移入最高位，其输出自锁单稳触发器〔S3〕并开启译码器〔S7〕，三位与非门〔S6〕的接入与否取决于选接器〔S〕的编号〔i〕。对所译中的一只选接器〔S〕，译码器〔S7〕的输出经或门〔S8〕使R-S触发器〔Fs〕置位成Q＝1，驱动器〔S9〕使杆簧继电器〔Xs〕导通，闭合其触点〔As〕。
在候呼状态，当有用户发起从呼，从呼电流流经从呼记忆器〔Ys〕和从呼二极管〔Ds〕。从呼记忆器〔Ys〕由变压器〔Zs〕及其次级的检波器组成，二极管〔D31〕和电容器〔C′33〕是峰值检波器。C′33的负端接直流偏压电阻〔R38〕和〔R39〕，正端经或门〔S8〕送入R-S触发器的置位端。当总线〔L〕切换到主呼电源〔M7〕时，对有从呼记忆的电平使R-S触发器〔F〕反转成Q＝1。
符合器〔C〕如图10所示，分离器〔C1〕，分压器〔C2〕，单稳态触发器〔C3〕，初始化电路〔C5〕，从呼二极管〔Dc〕，保护二极管〔D2〕同图9的〔S1〕，〔S2〕，〔S3〕，〔C5〕，〔Ds〕，〔D1〕。八位移位寄存器〔C4〕利用七位，最高位是控制位，其次三位二进码由译码器〔C7〕译码，译中后的输出开启后三位二进码的译码器〔C8〕，它分别有7个输出，各经或门〔C91～C97〕输入R-S触发器〔Fc1～Fc7〕的置位端，并输到各自的驱动器〔C101～C107〕。闭合所选中的一只开关〔Ack〕，把送受话器〔Hijk〕经总线接到主控器〔M〕。采用晶体管〔BG59～B55〕作开关〔Ac1～Ac7〕，并由晶体管〔BG51～BG57〕驱动。记忆器〔Yc1～Yc7〕由变压器〔Zc1～Zc7〕及其次级的检波器组成，二极管〔D61～D67〕和电容器〔C61′～C67′〕分别组成检波器，所有电容的负端接公共偏压电阻〔R78〕和〔R79〕，正端各经或门〔C91～C97〕输入R-S触发器〔Fc1～Fc7〕的置位端。
权利要求
1.一种由主控器、选接器、符合器、送受话器以及公用绞线组成的总线式主从互呼对讲系统，其特征在于它含有一个主送受话器[Ho]，一个主控器[M]，I个选接器[S]，I×J个符合器[C]，I×J×K个用户送受话器[H]，采用公用的总线L连接；在主呼方式，由主控器[M]按所键入的被呼送受话器[Hijk]的十进号码，形成相应的选号波[W]，馈入公用的总线[L]，由分散的选接器[S]作选择操作，闭合一只选接器[Si]的开关[Asi]，再由选接器[Si]后续的各分散的符合器[Cil～CiJ]作符合操作，闭合开关[Ack]，接通被呼的用户送受话器[Hijk]，发出呼叫声，主送受话器[Ho]与被呼用户送受话器[Hijk]间就可进行专用的保密对讲；在从呼方式，按下一个用户送受话器[Hijk]的用户开关[UAijk]，产生从呼电流的路径被符合器[Cij]和选接器[Si]内的记忆器所记忆，摘起发出呼叫声的主送受话器[Ho]，自动闭合有从呼记忆的选接器[Si]的开关[Asi]和有从呼记忆的符合器[Cij]的开关[Ack]，接通从呼的用户送受话器[Hijk]，用户送受话器[Hijk]与主送受话器[Ho]就可进行专用的保密对讲；也可以和电话机[P]的送受话器[H1]，作声、磁、或电的耦合，可实现市内或长途电话的呼入或呼出的就地转接。
2.根据权利要求1所述的对讲系统，其特征在于根据布线拓朴和用户送受话器〔H〕的数量，可以不设置或者设置多个选接器〔S〕或者多层次的选接器。
3.根据权利要求1所述的对讲系统，其特征在于所述的主控器〔M〕包含一个数字键盘〔M1〕，一个按键编码电路〔M2〕，一个单片机或者微处理器〔M3〕，一个只读存贮器〔M4〕，一个显示驱动电路〔M5〕，一个数码管〔M6〕，一个主呼电源〔M7〕，一个选号/语音功能开关〔M8〕，一个音频扼流器〔M9〕，一个候呼电源〔M10〕，一个候呼器〔M11〕，一个摘机开关〔Ao〕，一个主送受话器〔Ho〕，和一个耦合器〔M12〕;在主呼方式，当摘起主送受话器〔Ho〕，摘机开关〔Ao〕使主呼电源〔M7〕接通交流或直流供电，主呼电源〔M7〕馈入总线;每键入被呼送受话器〔Hijk〕的一个十进号码，经编码电路〔M2〕转换成并行二进码，由单片机〔M3〕转送到驱动电路〔M5〕供数码管〔M6〕显示;键毕多位十进号码由单片机〔M3〕转成内部码〔ijk〕，编成选号脉冲序列〔Q〕和自动呼叫脉冲序列〔Qd〕，去开关调制主呼电源〔M7〕，形成选号波〔W〕馈到总线上，也可按下任一数字键形成手控呼叫脉冲;在选号脉冲序列〔Q〕，自动呼叫脉冲序列〔Qd〕及手控呼叫脉冲时，单片机〔M3〕使选号/语音功能开关〔M8〕处于平时的选号状态，而当呼叫脉冲结束，处于语音状态，在总线〔L〕的始端和主呼电源〔M7〕间接入音频扼流器〔M9〕，主送受话器〔Ho〕和被呼送受话器〔Hijk〕通过总线〔L〕建立对讲;在候呼方式，主送受话器〔Ho〕压下摘机开关〔Ao〕，切断主呼电源〔M7〕的交流或直流供电及其与总线〔L〕的连接，把候呼电源〔M10〕连到总线〔L〕;如没有发起从呼，总线回路断开，当有一个送受话器〔Hijk〕的用户发起从呼，总线回路闭合，候呼电源〔M10〕流出的从呼电流流经符合器〔Cij〕内的从呼二极管〔Dck〕及选接器〔Si〕内的从呼二极管〔Ds〕并暂时记忆从呼电流的路径;从呼电流又使候呼器〔M11〕动作并暂时记忆，闭合呼叫开关〔A2〕，把候呼电源〔M10〕送到主送受话器〔Ho〕，发出呼叫声;主控操作者闻声摘起主送受话器〔Ho〕，主呼电源〔M7〕向各选接器〔S〕供电，闭合有从呼记忆的选接器〔Si〕的开关〔Asi〕，向其后续的总线上各符合器〔Cil～CiJ〕供电，闭合有从呼记忆的符合器〔Cij〕内的开关〔Ack〕，把被呼送受话器〔Hijk〕接到总线〔L〕;单片机〔M3〕测试到候呼器〔M11〕的暂时记忆状态，产生号码为全“0”的选号脉冲序列〔Q〕，形成选号波〔W〕，封闭所有选接器〔S〕的逻辑电路和选接器〔Si〕后续的所有符合器〔Cil～CiJ〕的逻辑电路，单片机〔M3〕使选号/语音功能开关〔M8〕切换到语音状态，提供语音对讲信道。
4.根据权利要求3所述的对讲系统，其特征在于单片机〔M3〕对键入的被呼十进号码转变成内部码ijk，编成选号脉冲序列〔Q〕及呼叫脉冲序列〔Qd〕;选号脉冲序列〔Q〕含选接脉冲序列〔Qs〕、动作间隔〔T〕和符合脉冲序列〔Qc〕;选接脉冲序列〔Qs〕包括一位控制位〔h〕和与高位十进数对应的多位二进位i;符合脉冲序列包括一位控制位和中位、低位十进数对应的多位二进位jk;动作间隔〔T〕提供电路稳定所需的时间;控制位和二进位的值采用脉冲宽度调制，也可采用以位同步脉冲为前导、调制系数为1的脉冲幅度调制;呼叫脉冲序列〔Qd〕是断续的音频对称矩形脉冲波。
5.根据权利要求3所述的对讲系统，其特征在于所述的主呼电源〔M7〕是一个直流稳压电源，并受单片机〔M3〕输出的选号脉冲序列〔Q〕、自动呼叫脉冲序列〔Qd〕、手控呼叫脉冲的开关调制，产生系统所需的选号波〔W〕和呼叫波。
6.根据权利要求3所述的对讲系统，其特征在于所述的选号/语音功能开关〔M8〕是一个电磁或晶体管继电器及其开关，平时处于选号状态，使选号波〔W〕直接馈入总线〔L〕，在呼叫结束或全“0”选号脉冲序列结束，受单片机〔M3〕控制处于语音状态，在总线〔L〕的始端和主呼电源〔M7〕间接入音频扼流器〔M9〕，建立语音信号传输的信道环境。
7.根据权利要求3所述的对讲系统，其特征在于所述的候呼电源〔M10〕含有直流电压和交变或脉冲电压，直流和交变电压的合成电压，其极性和主呼电源〔M7〕的极性相反，能通过符合器〔C〕的从呼二极管〔Dc〕和选接器〔S〕的从呼二极管〔Ds〕，交变或脉冲电压，能被检波器形成所需极性的暂时的从呼记忆电平。
8.根据权利要求3所述的对讲系统，其特征在于所述的候呼器〔M11〕含有一个由电阻或变压器组成的检测器〔M11a〕，一个检波器〔M11b〕，一个单从呼斯密特触发器〔M11c〕，一个多从呼斯密特触发器〔M11d〕，一个与门〔M11e〕，一个杆簧或晶体管继电器〔M11f〕及其开关〔A2〕;当一个用户闭合从呼开关〔UA〕，总线回路产生从呼电流，检测器〔M11a〕上的交变电压由检波器〔M11b〕形成所需极性的直流电平，使单从呼斯密特触发器反转成Q＝1，多从呼斯密特触发器不反转，保持Q＝1，与门〔M11e〕的输出使继电器〔M11f〕动作，闭合开关〔A2〕，把候呼电源〔M10〕引入主送受话器〔Ho〕发出呼叫声;当有多个用户同时闭合多个从呼开关〔UA〕，单从呼斯密特触发器〔M11c〕，反转成Q＝1，多从呼斯密特触发器〔M11d〕反转成Q＝0，继电器〔M11f〕不动作，主送受话器〔Ho〕不发出呼叫声;由从呼方式摘起主送受话器〔Ho〕，候呼器〔M11〕的暂态直流电平被单片机〔M3〕所测到而形成全“0”选号脉冲序列〔Q〕。
9.根据权利要求1所述的对讲系统，其特征在于所述的选接器〔S〕含有一个电源分离器〔S1〕，一个分压器〔S2〕，一个单稳态触发器〔S3〕，一个移位寄存器〔S4〕，一个初始化电路〔S5〕，一个跳线非门〔S6〕，一个译码器〔S7〕，一个或门〔S8〕，一个驱动器〔S9〕，一个从呼记忆器〔Ys〕，一个R-S触发器〔Fs〕，一个继电器〔S10〕及其开关〔As〕，一个从呼堋睤s〕和一个保护二极管〔D1〕;在主呼方式，保护二极管〔D1〕导通，选接脉冲序列〔Qs〕输入所有的选接器〔S1～SI〕进行选择操作，被选中的选接器〔Si〕闭合其开关〔Asi〕，将选号波〔W〕中的符合波〔Wc〕送至后续的总线上的各符合器〔Ci1～CiJ〕;在候呼方式，选接器〔S〕内部的供电被保护二极管〔D1〕所截断，当送受话器〔Hijk〕用户发起从呼，自候呼电源〔M10〕馈入总线〔L〕的从呼电流由选接器〔Si〕的从呼二极管〔Dsi〕提供通路，并由从呼记忆器〔Ysi〕暂时记忆此从呼路径;当总线〔L〕的馈电由反向的候呼电源〔M10〕切换成正向的主呼电源〔M7〕，有从呼路径记忆的选接器〔Si〕的从呼记忆器〔Ysi〕使R-S触发器〔Fsi〕反转成Q＝1，继电器〔S10〕动作，闭合其开关〔Asi〕;对电源分离器〔S1〕能充分截止候呼电源〔M10〕的场合，也可免用保护二极管〔D1〕。
10.根据权利要求9所述的对讲系统，其特征在于所述的电源分离器〔S1〕自选号波中分离出直流电平，该直流电平的值低于线路直流电平，作为选接器〔S〕逻辑电路的自身的稳定供电。
11.根据权利要求8所述的对讲系统，其特征在于所述的分压器〔S2〕将选接脉冲序列〔Qs〕引入单稳态触发器〔S3〕形成移位器〔S4〕的打入脉冲，同时把选接脉冲序列〔Qs〕引入移位寄存器〔S4〕的数据端，当选接脉冲序列〔Qs〕的控制位〔h〕移入移位寄存器〔S4〕的最高位时，自锁单稳态触发器〔S3〕，开启译码器〔S7〕，使选接脉冲序列〔Qs〕的并行码，与跳线非门〔S6〕所决定的选接器〔S〕号码进行比较，被选中的译码器〔S7〕输出信号，使R-S触发器〔F〕由初始状态Q＝0反转成Q＝1，继电器〔S10〕动作，闭合其开关〔As〕。
12.根据权利要求9所述的对讲系统，其特征在于所述的从呼记忆器〔Ys〕含有一个检测器〔Ysa〕，一个检波器〔Ysb〕;从呼电流经检测器〔Ysa〕而产生的交变电压由检波器〔Ysb〕形成所需极性且能暂时保持的直流电平;当总线〔L〕的馈电由候呼电源〔M10〕切换到主呼电源〔M7〕时，所保持的直流电平作用于R-S触发器〔Fs〕的置位端反转成Q＝1，闭合其开关〔As〕;检测器〔Ysa〕可采用电阻或电感或音频变压器。
13.根据权利要求9所述的对讲系统，其特征在于所述的初始化电路〔S5〕对移位寄存器〔S4〕的初态置全“0”，可采用有控制位〔h〕的选接脉冲序列〔Qs〕和符合脉冲序列〔Qc〕;若初态置成最低位不同于其余各位，可取消选接脉冲序列〔Qs〕和符合脉冲序列〔Qc〕中的控制位〔h〕。
14.根据权利要求1所述的对讲系统，其特征在于所述的符合器〔C〕包含一个电源分离器〔C1〕，一个分压器〔C2〕，一个单稳态触发器〔C3〕，一个移位寄存器〔C4〕，一个初始化电路〔C5〕，一个跳线非门〔C6〕，一个高位译码器〔C7〕，一个低位译码器〔C8〕，K个从呼记忆器〔Ycl～YcK〕，K个或门〔C91～C9K〕，K个R-S触发器〔Fcl～FcK〕，K个驱动器〔C101～C10K〕，及其开关〔Acl～AcK〕，一个保护二极管〔D2〕和K个从呼二极管〔Dcl～DcK〕，一个稳压二极管〔Dz〕;在主呼方式符合脉冲序列〔Qc〕中的高位决定所选符合器〔Cij〕的号码，低位决定所选的开关号〔Ack〕的号码;当符合脉冲序列全部移入移位寄存器〔C4〕，则自锁单稳态触发器〔C3〕并开启译码器〔C7〕，当译码器〔C7〕译中，开启译码器〔C8〕，译中的一个输出使R-S触发器〔Fck〕由初始的Q＝0反转为Q＝1，闭合其开关〔Ack〕，把总线接到被呼送受话器〔Hijk〕;在候呼方式，符合器〔C〕内部的供电被保护二极管〔D2〕所截断，当有用户发起从呼，自候呼电础睲10〕流出的电流由从呼二极管〔Dc〕和从呼记忆器〔Yc〕提供通路;当由从呼电源〔M10〕切换成主呼电源〔M7〕，有从呼路径记忆的符合器〔Cij〕的从呼记忆器〔Yck〕使R-S触发器〔Fck〕反转成Q＝1，闭合其开关〔Ack〕。
15.根据权利要求1所述的对讲系统，其特征在于所述的各用户送受话器〔H〕处串联了一个用户二极管〔UD〕，且并联一个用户开关〔UA〕;用户二极管〔UD〕对主呼电源〔M7〕低阻引导电流，而对候呼电源〔M10〕截止电流，当发起从呼时，按下用户开关〔UA〕，从呼电流从候呼电源〔M10〕流出，进入从呼方式。
全文摘要
一种由主控器[M]、选接器[S]、符合器[C]、被呼送受话器[H]以及公用双绞线构成的总线式主从互呼对讲系统，适用于工矿企业、机关学校、医院、商场的调度指挥，以及住宅区、旅社、招待所等市话或长话呼入、呼出的就地转接，缩短呼入时电话网的占线时间，提高通信效率，对讲距离数公里，布线长达十余公里。其特点在于采用一条公用绞线连接成百上千用户送受话器。
文档编号H04M3/16GK1035030SQ8810096
公开日1989年8月23日 申请日期1988年2月13日 优先权日1988年2月13日
发明者金纪翔 申请人:金纪翔