专利名称：公用电话立即计费器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种公用电话立即计费器，属于一种公用电话计费器。
目前使用的公用电话计费器，包括音频收号电路、显示器、操作面板、程序存贮器、数据存贮器、脉冲收号/反极性电路，它们分别与CPU8031相连。工作时，电话摘机后，系统等待拨号发生时，通过音频/脉冲收号电路将所收号码输入CPU内，并显示在显示器上。当号码输入结束。线路接通后，依据交换机送回的反极性信号或按下操作面板上的“计时”按键，系统开始对通话时长进行计时。通话结束后，按所收号码。操作面板上的全价/半价计费状态及通话时长来计算通话话费。其中对通话时长的计数是通过CPU的内部计数器来完成的。目前应用的这种公用电话计费器存在以下缺陷(1)手工切换半价/全价计费，使半价收费受人为因素影响，导致计费不准；(2)数据存贮器内计费数据易受人为或非人为因素影响，使计费器的准确性受影响；(3)计费器单面显示，不易于受用户监督，增加了收费人的收费随意性；(4)现存计费器的供电方式主要有两种A、截取电话线上部分电压，不符合邮电部有关规定；B、采用市电交流供电，导致使用不便。
本实用新型的目的在于克服背景技术中的不足之处而提供一种结构合理，计时精度高，全价/半价自动处理、计费准确、便于邮电管理部门对计费器的有效管理、符合邮电部供电规定的公用电话立即计费器。
本实用新型的目的是这样实现的它包括音频收号、显示器、操作面板、脉冲收号/反极性电路、数据存贮器，分别与CPU相连。CPU为内部有保密程序存贮器的CPU；CPU上连接有时钟子系统，时钟子系统的地址/数复用总线D0-D7与CPU的地址/数据复用总线D0-D7相连，地址锁存信号AS与CPU的ALE管脚相连，写、读控制端R/W DS分别与CPU的WR和RD相连，中断输出IKQ与CPU的中断输入INTO相连；CPU上连接有启动/锁机电路，启动/锁机电路中GZ与CPU的P16相连，SJ与CPU的P17相连，输出端RES与CPU的复位输入端RESET相连。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来实现CPU采用87C51或89C51。启动/锁机电路由三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6、稳压二极管Z、二极管D4、D5、D6和电容C4、C5组成，三极管T1的发射极与T2基极相连，T1、T2的集电极相连，T3的集电极与T4的基极相连，T4、T5构成复合管，它们的集电极通过R7与T6的基极相连，T6的集电极还连接有电阻R8、稳压二极管Z，稳压二极管Z与电阻R9、电容C4相连，电容C4与电阻R9组成的电路与二极管D4、D5、D6、电容C5、电阻R10相连。时钟子系统以时钟芯片MC146818为主电路，加有后备电池和外部电路。时钟子系统的外部电话包括电阻R11、晶振荡器J3、电容C3、G6构成的回路与时钟芯片MC146818的OSC2、OSC1端相连，电阻R21、电容C7组成的复位电路与时钟芯片MC146818的RESET、PS端相连。D7、D8组成的主备电源切换电路与MC146818的电源输入端VDD相连。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点1、由于增加了时钟子系统，提高了计时精度，且实现全价/半价自动处理；2、由于本实用新型为两个显示器，为双显示，便于用户监督使用；3、由于低功耗电路，实现了电池供电，符合邮电部计费器供电的规定。
图1为本实用新型方框图图2为本实用新型的电路总图图3为本实用新型CPU集成电路图图4为本实用新型时钟子系统电路图图5为本实用新型加密存贮器电路图图6为本实用新型启动/锁机电路图图7为本实用新型地址锁存器电路图图8为本实用新型收号电路图
以下结合附图及实施例详述本实用新型如图1所示音频收号电路、启动/锁机电路、脉冲收号/反极性电路、加密数据存贮器、时钟子系统、操作面板、显示器分别与带有内部保密程序存贮器的CPU相连接，显示器为2个，二者相连，计费器通过并联构成双显示，便于用户监督，A、B两个接点与用户电话线相连，C、D两接点分别与电话机相连。本实用新型是在现有计费器的基础上改进的，增设了时钟子系统和启动/锁机电路，CPU采用片内有保密程序存贮器，89C51或87C51等。
图4为时钟子系统电路图，时钟子系统包括时钟芯片、外部电路和后备电池，时钟子系统的中心芯片为MC146818，它是MOTOROLA公司专为计算机系统研制的实时日历时钟芯片，可提供百年范围内完整的年、月、日、时、分、秒、星期等时标。在3.6v备用电池支持下，可为系统提供连续不间断时标信息，为实现半价计费自动处理提供了物质基础。时钟芯片CM146818的地址/数据复用总线D0-D7与CPU的地址/数据复用总线D0-D7相连；地址锁存信号AS与CPU的ALE管脚相连；写、读控制端R/W、DS分别与CPU的WR和RD相连；中断输出IRQ与CPU的中断输入INTO相连；片选端CS接片选信号CS-CLK，时钟子系统的外部电路包括由电阻R11、晶体振荡器J3、电容C16、C3组成的回路，与时钟芯片的OSC1和OSC2端相连和电阻R21、电容C7组成的复位电路与时钟芯片MC146818的RESET、PS端相连。D7、D8组成的主备电源切换电路与MC146818的电源输入端VDD相连。
CS-CLK芯片允许，对MC146818芯片读/写操作时，CS-CLK必须为有效低电平。D0-D7复用双向地址/数据总线。
MC146818内部，日历时钟信息年、月、日、时、分、秒、星期等贮存在不同的地址单元中，读/写这些单元内的信息均需通用D0-D7双向复用总线。
ALE地址选通信号当89C51置ALE为高电平时，通知MC146818，现在D0-D7总线上是有效的地址信息，89C51置ALE下降时刻，MC146818锁存地址信息。
WR定选通信号当WR信号有效时，MC146818将把地址/数据复用总线D0-D7上当前有效的数据写入指定单元中。
在本电路中，写功能用于设置日历时钟。
RD读选通信号当RD信号有效时，MC146818将把指定地址单元内的信息送到数据总线D0-D7。
在本电路中，读功能用来读取计费开始时刻的年、月、日、时、分、星期等信息，为自动半价处理提供依据。
TI中断申请信号实时钟在使用前，进行时钟设置，由于自带备用电池，时钟连续工作，CPU要读取时间信息时，首先在D0-D7上送出预读时标寄存器的地址，在ALE控制信号的作用下，将该地址送入MC146818内部，在片选信号CS-CLK、读控制信号RD共同作用下，时钟芯片MC146818将相应时标寄存器的内容通过D0-D7数据总线送入CPU内部。通过软件控制，重复以上过程，即可得到通话开始时刻的年、月、日、时、分、秒、星期等时标，系统利用该时标信息自动执行半价处理，通话过程中MC146818的秒中断计时，提高了计时精度，另外MC146818内的50B用户存贮器可用来存贮计费器的各种统计值。
图5为加密存贮器电路图，采用单功能总线的存贮器28C64；图7为地址锁存器电路图，采用74HC373作为CPU与存贮器间的接口。均为芯片的标准用法。
图6为启动/锁机电路图。
由三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6，稳压二极管Z、二极管D4、D5、D6和电容C4、C5组成，三极管T1发射极与T2的基极相连，T1、T2的集电极相连，T3的集电极与T4的基极相连，T4、T5构成复合管，它们的集电极通过电阻R7与T6的基极相连，T6的集电极还连接有电阻R8、稳压二极管Z，稳压二极管Z与电阻R9、电容C4相连，电容C4与电阻R9组成的电路与二极管D4、D5、D6、电容C5、电阻R10相连。它的输出端RES与CPU的复位端RESET相连。输入端GZ与CPU的P16管脚相连，锁机输入端SJ与CPU的P17相连。上签中，E为交换机内48V直流电源，R内为交换机内部、线络的等效内阻，R电为电话机的等效直流电阻，K为等效脉冲拨号开关。当电话摘机后，交换机内48V直流电E经过R内、K、R电，再经过D1、D2和03、04内的发光二极管构成的桥式整流电路变成极性固定的直流电压V+，常态下工作控制信号GZ、锁机控制信号SJ均为低电平，故三极管T1、T2、T3均处于截止状态，当固定极性直流电压V+产生后，首先通过R6给T4、T5施加偏置电压，使复气管T4、T5导通，进而通过R7使T6导通，T6导通后，产生VA，并且经过5V稳压管E使VA限制在5V，5V的VA通过C4、R9构成的RC充电回路产生一个10MS左右的正脉冲，该正脉冲通过D5输给89C51CPU的复位端，完成启动工作。
当89C51CPU完成启动后，将置工作控制信号GZ为高电平，使复管T1、T2饱和导通，V+近似于0V，本电路不再消耗电话线上的能量，满足了邮电部门的供电要求，同时也根本上消除了脉冲拨号过程中可能导致的连续复位干扰。从签5可见，为复合管T1、T2饱和导通后，V+近似为0V，故T4、T5、T6均会因失去偏置电压而截止，这时，C4上在启动过程中积累的电荷经电阻R8、D4快速放掉，为下一次启动作好准备。
C5、R10构成本系统的上电复位电路。
D5、D6用来隔离上电复位、摘机启动复位。
当通话结束，挂机后CPU首先置锁机控制信号SJ为高电平，然后使工作控制信号GZ恢复低电平。此时如果再次摘机，因T1、T2截止，T3饱和导通，T4基极电位近似为0V，T4、T5截止、T6截止，相当于在电话机线路中串联了一个300K的电阻R6，线路中电流很小，交换机不能识别，相当于锁机。本电路中利用锁机状态计费，计费结束后，通过蜂鸣器鸣响提醒营业员收取话费，收费后按下操作面板上的操作按钮OP，电路将使SJ信号恢复为低电平，解除锁机状态，进入低功耗省电状态，延长电池的工作时间，等待下一次摘机启动。为兼顾使用方便和符合邮电部有关规定，本实用新型采用可充电电池供电，为实现电池供电，系统在等待使用过程中，处于掉电低功耗工作状态，这时线路控制信号GZ、锁机控制信号SJ均为低电平，三极管T1、T2、T3均为截止状态，当用户摘机使用计费器时，V+与GND之间产生电压，该电压通过电阻R6给三极管T4、T5提供偏流，进而为三极管T6提供偏流，三极管T6导通，产生Va，从而产生有效复位脉冲RES信号，激活CPU进入工作状态，完成启动过程，CPU进入工作状态后，提供有效GZ信号(高电平)，使三极管T1、T2导通，V+、GND之间短路，计费器对电话机的正常使用无任何影响，同时V+趋于0V，将导致T4、T5、T6截止，电容C4通过电阻R8，二极管D4放电，为下一次启动作好准备。当通话结束后，CPU使GZ变低，SJ变高，三极管T3饱和导通，三极管T4、T5、T6截止，同时经二极管D3的钳位作用，使三极管T1、T2截止，线路呈现高阻值，不允许使用电话机，完成锁机，当收费结束后，CPU使SJ变低，开锁，允许使用电话机。
图8为收号电路图，其中RV为压敏电阻，本电路中起保护作用，音频信号器8870是未用于电话电路中用于接收双音多频拨号号码的，广泛应用于各种电话交换机中，它与电话线之间的模拟接口是标准的。
当音频收号器8870通过标准模拟接口接收到一有效的双音多频拨号后，在CI线上送出高电平“数据有效”请示信号，同时在AD0-AD3上送出该号码的数字编码信号。
89C51CPU通过查询CI线状态，得知有双音多频拨号后，通过AD0-AD3使可获得拨号号码。
本实用新型的工作原理在计费系统使用之前，进行时钟设置，使系统时钟与实际时间相符，时钟将一直工作。计费系统加电后，自动进行数据有效性检测，如果数据有改动，系统停止工作，并显示错误信息，自检通过后，系统进入掉电状态。当有人摘机使用电话时，通过启动电路，激话CPU，系统进行正常工作状态，首先显示时间信息，用户可检查系统时间是否正确。拨号开始后，系统自动收号，并将号码显示在显示器上。线路接通后，当系统接到用户线送来的反极性计费信号或手动计费信号时，通过时钟子系统，记下通话开始时刻信息，通话过程中通过时钟子系统的时钟计时，通话结束后，系统锁机，根据电话号码，通话开始时刻，通话时间，从计费数据存贮器获得相应计费数据，自动进行半价处理，计算电话费严格按照邮电部门的计费标准进行计算电话费，计费完毕后，在显示器上显示应收电话费。收费结束，操作员按“解锁”键，电话机处于正常状态，等待下一次摘机使用。
权利要求1.一种公用电话立即计费器，包括音频收号、显示器、操作面板、脉冲收号/反极性电路、数据存贮器，分别与CPU相连，其特征在于a、CPU为内部带有保密程序存贮器的CPU；b、CPU上连接有时钟子系统，时钟子系统的时钟芯片的地址/数据复用总线D0-D7与CPU的地址/数据复用总线D0-D7相连，地址锁存信号AS与CPU的ALE管脚相连，写、读控制端R/W、DS分别与CPU的WR和RD相连，中断输出IRQ与CPU的中断输入INTO相连；c、CPU上连接有启动/锁机电路，启动/锁机电路中输入端GZ与CPU的P16相连，输入端SJ与CPU的P17相连，输出端RES与CPU的复位输入端RESET相连。
2.根据权利要求1所述的公用电话立即计费器，其特征在于CPU采用87C51或89C51。
3.根据权利要求1所述的公用电话立即计费器，其特征在于启动/锁机电路由三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6、稳压二极管Z、二极管D4、D5、D6和电容C4、C5组成，三极管T1的发射极与T2的基极相连，T1、T2的集电极相连，T3的集电极与T4的基极相连，T4、T5构成复合管，它们的集电极通过R7与T6的基极相连。T6的集电极还连接有电阻R8、稳压二极管Z，稳压二极管Z与电阻R9、电容C4相连，电容C4与电阻R9组成的电路与二极管D4、D5、D6、电容C5、电阻R10相连。
4.根据权利要求1所述的公用电话立即计费器，其特征在于时钟子系统以时钟芯片MC146818为主电路，加有后备电池和外部电路。
5.根据权利要求1或4所述的公用电话立即计费器，其特征在于时钟子系统的外部电路包括由电阻R1、晶体振荡器J3、C16、C3组成的回路，与时钟芯片MC146818的OSC2、OSC1端相连，电阻R21、电容C7组成的复位电路与时钟芯片MC146818的RESET、PS端相连，D7、D8组成的主备电源切换电路与MC146818的电源输入端VDD相连。
专利摘要本实用新型公开了一种公用电话立即计费器。它包括音频收号、显示器、操作面板、脉冲收号/反极性电路、数据存贮器,它们分别与CPU相连,CPU采用内部有保密程序存贮器的CPU,CPU上还连接有时钟子系统和启动/锁机电路。它具有全价/半价自动处理、双显示器、便于用户监督、邮电管理部门对计费器的使用实施有效管理和符合邮电部计费器供电规定等优点。
文档编号H04M15/30GK2301021SQ97216159
公开日1998年12月16日 申请日期1997年5月27日 优先权日1997年5月27日
发明者刘岵 申请人:刘岵