专利名称：嵌入式感应卡电话机自动拨号器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器。用于电话机的智能 拨号器，特别是它能方便地嵌入到常用的电话机线路中，而且只靠电话线供电 即能正常工作，并支持应用感应卡技术来实现电话机的智能化。
背景技术：
现有的感应卡电话机一般都将智能控制电路集成到电话电路中，由于感应
卡终端需要较大的工作电流，导致目前的感应卡终端一般是使用外接受220V电 源来维持正常工作，面普通电话线的电压、电流都很小，达不到感应卡终端的 供电要求。感应卡终端在正常读写卡的状态下，工作电流需要过到250mA以上， 而普通电话线能提供的电流低至18mA。即便用电池，也很难做到长期工作。如 果不能克服用电困难而采用市电供电，感应卡技术很难在电话应用中大规模推 广。由于感应卡已应用于各行各业，感应卡技术应用于电话机具有很广的市场 前景，解决感应卡电路的电源问题具有很大价值。另一方面，现在市场上应用 的感应卡电话机，由于受供电、控制等方面的影响，都采用一体化的结构方式， 即将控制电路集成到电话机电路中去。控制芯片直接控制电话电路的工作，这 种方式势必造成要在电话机中应用感应卡技术，就必须淘汰掉原有的电话机， 而且新电话机的制造成本也大大上升，如果大量应用，将造成大量浪费。市场 实践已经证明，这种方式在一些已安装大量老式电话机的场合，很难推广使用。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器。 嵌入式感应卡电话机自动拨号器CPU分别与外线接口、电源电路、CPU
复位电路、电话状态检测电路、感应卡读写电路、DTMF编解码电路、电话接
口相连接
所述的电源电路为电话外线信号经外线接口接入后，经第一二极管、第 二二极管、第三二极管、第四二极管组成的电流桥整流后，流向电话机接口输 入端，电话机接口另一端与第五二极管正极相连接，第五二极管负极与稳压管 反向端相连接，稳压管正向端接地，法拉电容、第一电解电容和稳压管并联， 第一电阻一端和电话机接口输入端相连接，第一电阻另一端与法拉电容正极相 连接。
所述的DTMF编解码电路包括解码电路、编码电路，解码电路为第一电 容一端与电话机接口输入端相连接，第一电容另一端与第三电阻一端相连接、第三电阻另一端与解码芯片第2引脚相连接，解码芯片的数据输出端与CPU相 连接；编码电路为第八电阻一端和电话机接口输入端相连接，第八电阻另一 端与三极管的集电极相连接，三极管发射极与第九电阻一端相连接，第九电阻 另一端接地，三极管基极与第六二极管负极相连接，第六二极管正极与第三电 容一端、第六电阻一端、第七电阻一端相连接，第三电容另一端接地，第六电 阻、第七电阻另一端分别与CPU的两只I/O管脚相连接。
所述的CPU复位电路为电话机接口输出端与第二电解电容正极、第十二 电阻一端相连接，第二电解电容的负极与第十三电阻一端相连接，第十三电阻 另一端接地，第十二电阻另一端也接地，第二电解电容负极与CPU的复位脚相 连接。
所述的电话状态检测电路为第十电阻一端与电话机接口输出端相连接， 第十电阻另一端与第四电容一端、第十一电阻一端相连接，第四电容另一端接 地，第十一电阻另一端与CPU的一只I/0管脚相連接。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果
本实用新型能够很好地解决嵌入式感应卡的电源供电问题，无需外接电源。 由于采用了嵌入式的结构方式，充分利用了被嵌入电话的各项设施，应用成本
低，实用性大大提高，有利于推广使用。本实用新型优点如下
1) 电话线直接供电，能适应10mA—80mA的电话线路条件，能适应各种制 式的内部交换机的摘、挂机电压。
2) 可嵌入应用，成本低。外置式嵌入方式可直接利用原有的电话机实现感应 卡应用，新增拨号器成本低，没有浪费，适合已有电话机的用户。对新装电话 机的用户，可使用一体式嵌入的电话机，方便使用。由于一体式嵌入，可选用 的电话机型号多，适合市场需求。
3) 应用范围广，节省费用如在校园内应用后配合交换系统形成校园一卡通 智能电话系统，学生可以使用同一张校园卡来吃饭、控水、电话等；如与行业 应用系统结合，可构成行业性的专业智能电话系统，在企业内部形成一个虚拟 的内部电话网，在业务上，能随时查看话单，自定义话费查询条件；在交换上， 企业内甚至是跨地区的集团各单位内部，相互之间的通话都属于是内部电话。
4) 兼容及安全性好，与符合国际标准的接触式与非接触式IC卡相兼容，兼 容使用4442卡、非接触读写卡、非接触ID卡，设有IC卡防误写入，防冲击等 安全措施，IC卡代拨号功能，既能使用读写式射频卡、又能兼容使用只读式射 频卡、还能兼容使用接触式IC卡，对于密码卡，用户只需输入对方电话号码； 对于ID卡，手动输入密码；IC卡的卡号为8-16位，密码为4一6位，非定长；开放或禁止外单位卡本实用新型可以根据卡内的接入号，判断是否本单位的 卡，如果说不是，话机可以根据设置，允许或禁止使用，保证了安全性。
5) 本实用新型号盘特性、电声传输特性指标符合《GB/T15279-2002》的相 关要求；并且其智能性非常方便面人们的使用被嵌入的电话具有的功能全部 不受影响。在拨号完毕后拨号器进入休眠状态，对电话通话质量几乎没有影响。
6) 拨号器的功能控制和设置可通过被嵌入的电话键盘来进行，拨号器本身没 有键盘。
图1是嵌入式感应卡电话机自动拨号器电路框图； 图2是本实用新型信号输入输出及电源电路图； 图3是本实用新型DTMF编解码电路图； 图4是本实用新型电话机状态检测及CPU复位电路图。
具体实施方式
如图1所示，嵌入式感应卡电话机自动拨号器中的CPU分别与外线接口、 电源电路、CPU复位电路、电话状态检测电路、感应卡读写电路、DTMF编解 码电路、电话接口相连接。
如图2所示，电源电路为电话外线信号经外线接口 Jl接入后，经二极管 Dl、 二极管D2、 二极管D3、 二极管D4组成的电流桥整流后，流向电话机接 口 J2输入端，电话机接口 J2另一端与二极管D5正极相连接，二极管D5负极 与稳压管Z1反向端相连接，稳压管Z1正向端接地，法拉电容F1、电解电容 El和稳压管Zl并联，电阻Rl —端和电话机接口 J2输入端相连接，电阻Rl 另一端与法拉电容F1正极相连接,构成5V左右的稳压电路，为主板提供工作电 源。在摘机状态下，电话线通过二极管D5供电。在挂机状态下，主控板进入 休眠状态，耗电极小，电话线通过电阻R1为法拉电容提供充电电流，该电流小 于lmA，不影响电话线的挂机状态。
如图3所示，DTMF编解码电路包括解码电路、编码电路，解码电路为 电容C1 一端与电话机接口 J2输入端相连接，电容C1另一端与电阻R3 —端相 连接、电阻R3另一端与解码芯片IC2第2引脚相连接，解码芯片IC2为MT8870 芯片，能实现DTMF信号解码，解码芯片的数据输出端与CPU相连接,DTMF信 号即可来至交换端，也可来自被嵌入的电话机；编码电路为电阻R8—端和电 话机接口 J2输入端相连接，电阻R8另一端与三极管N1的集电极相连接，三极 管N1发射极与电阻R9—端相连接，电阻R9另一端接地，三极管N1基极与二 极管D6负极相连接，二极管D6正极与电容C3—端、电阻R6—端、电阻R7一端相连接，电容C3另一端接地，电阻R6、电阻R7另一端分别与CPU的两 只I/O管脚相连接。DTMF信号的编码由单片机程序产生，并在单片机的两个 1/0管脚一产生相应方波电压信号，这两个方波电压信号经电阻R6、电阻R7和 电容C3滤波转为DTMF复合正弦信号电压，再经三极管Nl 、电阻R9转为DTMF 电流信号，通过电阻R8、电话机接口 J2输入端传入电话线供电话交换端处理。 如图4所示，电话状态检测电路为电阻R10—端与电话机接口 J2输出端 相连接，电阻R10另一端与电容C4一端、电阻R11—端相连接，电容C4另一 端接地，电阻Rll另一端与CPU的一只I/O管脚相连接。电容C4被放电后， 在挂机状态下，电话机接口 J2输出端端电位为零，第四电容C4在规定时间内 不能被充到高电位，而在摘机状态下，电话机接口 J2输出端端电压较高，第四 电容C4将在规定时间内被充到高电位。单片机通过检测这个规定时间，即能判 别电话当前是处于摘机状态还是挂机状态，如果电话机处于挂机状态，电路即 进入休眠状态。
CPU复位电路为电话机接口 J2输出端与电解电容E2正极、电阻R12 — 端相连接，电解电容E2的负极与电阻R13 —端相连接，电阻R13另一端接地， 电阻R12另一端也接地，电解电容E2负极与CPU的复位脚相连接。 一旦摘机， 电话机接口 J2输出端端电压上升，则单片机复位脚将获得一个复位脉冲，单片 机即被唤醒进入工作状态。由于摘机即产生复位脉冲，可解决单片机在长期工 作中容易死机的问题。
本实用新型的工作过程为电话摘机后，电路进入工作状态，CPU启动读 卡模块，不断检测有没有感应卡进入刷卡区域， 一旦卡进入，即读出卡的内容， 完成预定的拨号控制。电路同时检测电话线上的DTMF信号，如DTMF信号为 指定的控制信号，即进行相应设置或对感应卡进行读写操作。电路在完成规定 操作后，即进入休眠状态，不影响电话通话。如检测到电话挂机或所拨DTMF 信号不是控制信号，，电路也进入休眠状态。
本实用新型的应用方式为-
1) 外置式嵌入方式嵌入式感应卡自动拨号器有独立的外壳，外壳的外线 接口接电话线，电话机接口接电话机。
2) —体式嵌入方式嵌入式感应卡自动拨号器嵌入到电话机内部线路中，其 中输入接口接外线，输出接口接电话机线路的外线接口。主板安置于电话机壳 内的空档处，天线位置正对电话机外壳容易刷卡的位置。
本实用新型符合的质量标准类型质量标准名称如下
1、 YDN 109-1998 IC卡公用付费电话总技术要求；GB/T 15279-2002自动电话机技术条件；ISO/IEC 7816-2 1988识别卡，带触点的集成电路卡，触点的 位置和尺寸；
2、 行业应用智能电话系统采用标准 采用国际标准。
3、 非接触式IC卡采用标准
IS014443读写卡国际标准和IS0117841785只读国际标准。 本实用新型电话机在设计上用低功耗的MPU，降低拨器器功耗以适应普通 电话线路的供电需要，并兼容接触式与非接触式IC卡。具体指标如下 电气特性、电声传输特性指标符合《GB/T15279-2002》的相关要求。 双音频(DTMF)拨号方式；
话机能适应18mA-80mA的线路电流，能适应各种制式的内部交换机的摘、 挂机电压。在正常线路条件下，不使用外部电源，能实现基本的拨号、读卡， 包括非接触卡、通话、来电显示等基本功能；
可以和专用电话智能网平台或代拨平台连接，组成电话系统；
有卡防误写入，防冲击等安全措施；
IC卡代拨号功能，对于密码卡，可设置是否手动输入密码； IC卡的卡号为8-16位，密码为4-6位，非定长。
开放或禁止外单位卡话机可以根据卡内的接入号，判断是否是本单位珠
卡，如果不是，话机可以根据设置，允许或禁止使用。 在本实用新型的低功耗设计上，采用的技术措施 用低功耗的MPU，作为读卡器的控制器，降低逻辑电路的功耗。 读、写卡电路低功耗设计在读写卡电路工作过程中，使用软件控制间隙
给感应电路、寻卡，降低射频电路的平均功耗。
拨号器的控制电路低功耗设计，在挂机状态下，逻辑控制电路休眠。在摘
机状态下，读卡器上电后，如果扫描无卡，将进入休眠状态，定时唤醒，间隙
100-200ms，并扫描是否有卡。
法拉电容在挂机状态下可小电流充电，使拨号器电压稳定在5V左右，以提
高在电话线供电的条件下，输出电流的强度和延长输出5V的稳定持续时间，通
过以上设计实现后可其将引入的普通电话线的电源变换后为整个电路提供电源。
经过以上设计，本实用新型达到使用普通电话线路供电，也就是拨号器在 没有安装电池或其他电源辅助的情况下，依靠电话线提供的电源，感应卡拨号 器能正常使用。
权利要求1.一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器，其特征在于CPU分别与外线接口、电源电路、CPU复位电路、电话状态检测电路、感应卡读写电路、DTMF编解码电路、电话接口相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器，其特征在 于所述的电源电路为电话外线信号经外线接口(J1)接入后，经第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)组成的电流 桥整流后，流向电话机接口 (J2)输入端，电话机接口 (J2)另一端与第五二 极管(D5)正极相连接，第五二极管(D5)负极与稳压管(Zl)反向端相连接， 稳压管(Zl)正向端接地，法拉电容(Fl)、第一电解电容(El)和稳压管(Zl) 并联，第一电阻(Rl) —端和电话机接口 (J2)输入端相连接，第一电阻(Rl) 另一端与法拉电容(F) 1正极相连接。
3. 根据权利要求1所述的一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器，其特征在 于所述的DTMF编解码电路包括解码电路、编码电路，解码电路为第一电容(Cl) 一端与电话机接口 (J2)输入端相连接，第一电容(Cl)另一端与第三 电阻(R3) —端相连接、第三电阻(R3)另一端与解码芯片(IC2)第2引脚 相连接，解码芯片的数据输出端与CPU相连接；编码电路为第八电阻(R8) 一端和电话机接口 (J2)输入端相连接，第八电阻(R8)另一端与三极管(Nl) 的集电极相连接，三极管(Nl)发射极与第九电阻(R9) —端相连接，第九电 阻(R9)另一端接地，三极管(Nl)基极与第六二极管(D6)负极相连接，第 六二极管(D6)正极与第三电容(C3) —端、第六电阻(R6) —端、第七电阻(R7) —端相连接，第三电容(C3)另一端接地，第六电阻(R6)、第七电阻(R7)另一端分别与CPU的两只I/0管脚相违接。
4. 根据权利要求1所述的一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器，其特征在 于所述的CPU复位电路为电话机接口 (J2)输出端与第二电解电容(E2)正 极、第十二电阻(R12) —端相连接，第二电解电容(E2)的负极与第十三电 阻(R13) —端相连接，第十三电阻(R13)另一端接地，第十二电阻(R12) 另一端也接地，第二电解电容(E2)负极与CPU的复位脚相连接。
5. 根据权利要求1所述的一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器，其特征在 于所述的电话状态检测电路为第十电阻(R10) —端与电话机接口 (J2)输出 端相连接，第十电阻(R10)另一端与第四电容(C4) 一端、第十一电阻(R11) 一端相连接，第四电容(C4)另一端接地，第十一电阻(R11)另一端与CPU的一只i/o管脚相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种嵌入式感应卡电话机自动拨号器。CPU分别与外线接口、电源电路、CPU复位电路、电话状态检测电路、感应卡读写电路、DTMF编解码电路、电话接口相连接。拨号器能方便地嵌入到常用的普通电话机线路中，即可将电话机的功能和拨号器功能组合起来，应用感应卡内的信息控制电话机的工作，或直接应用电话机键盘输入修改感应卡内储存的有用信息。本器件优点如下功耗低，直接用普通电话线路供电，不影响电话机使用；使用方便，可简单地嵌入到现有的电话线路中，应用范围广，成本低，兼容性和安全性好；对需要在电话机上输入较长固定号码的情况，能大大减轻使用者的拨号难度，体现了很好的智能化。
文档编号G06K19/07GK201130991SQ20072019162
公开日2008年10月8日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者范云祥, 陈希剑 申请人:杭州德诚计算机系统工程有限公司