一种小型多功能话音接口模块的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，尤其是涉及一种小型多功能话音接口模块。


背景技术：

2.在基于有线电话通信技术的程控交换系统中，通常接入的主要设备是电话机或传真机，业务种类主要为通话或传真这类较为单一的业务，而随着现代信息技术的不断发展这种单一的设备种类或业务方式已经难以满足用户的多样化需求。同时其他多功能设备如计算机、话务终端、语音服务器等具有无线通信功能的设备，需要接入有线通话业务，实现业务扩展。因此，亟需一种小型的多功能话音接口模块来解决上述技术问题。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种小型多功能话音接口模块，采用小型化、模块化的设计，集成了daa接口、来电显示、振铃检测、忙音检测等多种功能，同时提供uart标准串口供用户进行控制，可以方便的集成于计算机、话务终端、语音服务器等具有无线通信功能的设备中，用来扩展有线通话业务，实现话音的有无线转接，从而解决现有技术存在的问题。
4.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种小型多功能话音接口模块，包括滤波整流电路、daa接口电路、忙音检测电路、来电检测电路、dtmf编解码电路和控制器；所述daa接口电路、忙音检测电路、来电检测电路和dtmf编解码电路均与所述控制器通信联接，所述滤波整流电路将模拟二线电话信号滤波整流后接入所述daa接口电路；所述daa接口电路的输出端连接所述忙音检测电路的输入端；所述dtmf编解码电路的输出端连接所述daa接口电路的输入端。
6.进一步的，一种小型多功能话音接口模块还包括对外接口；所述对外接口采用插针式板级连接器，包括模拟电话信号接口、四线音频信号接口、3.3v电源接口和uart串口信号接口。
7.进一步的，所述忙音检测电路、来电检测电路和dtmf编解码电路均与所述四线音频信号接口连接。
8.进一步的，所述滤波整流电路包括低通滤波电路、保护电路和整流平衡电路；所述低通滤波电路采用lc低通滤波电路，滤波带宽3khz，；所述保护电路为气体放电管电路，采用cg2-230l气体放电管，用于进行高压保护；所述整流平衡电路采用mb63整流桥电路，用于平衡二线电话极性，防止极性倒转。所述滤波整流电路将模拟二线电话信号滤波整流后接入daa接口电路，用于电话接口的信号滤波、电路保护以及信号整流平衡。
9.进一步的，所述daa接口电路采用集成度的专用芯片cpc5622，用于实现模拟电话摘机/挂机、振铃检测以及模拟二线信号和四线信号的转换。
10.进一步的，所述忙音检测电路采用fsk解调芯片cmx865a，用于检测线路状态，检测线路是否处于忙音状态，并向所述控制器发送忙音信号识别结果。
11.进一步的，所述来电检测电路采用fsk解调芯片cmx865a，用于识别fsk制式的来电
号码数据，并向所述控制器发送来电号码。
12.进一步的，所述dtmf编解码电路采用集成芯片mt88l89as，用于将号码调制为dtmf信号，通过daa接口电路发送至模拟电话网络，同时可以识别模拟电话线路传输的dtmf信号，并解调为号码，向所述控制器发送识别结果。
13.进一步的，所述控制器采用集成芯片gd32f103，用于向用户提供uart标准串口，根据用户的摘机、挂机命令控制所述daa接口电路实现模拟摘挂机，根据用户的拨号命令，控制所述的dtmf编解码电路进行dtmf拨号，并且将振铃、忙音、来电号码、dtmf号码识别结果通过串口上报至用户。
14.综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
15.(1)本实用新型的电路设计，使得本实用新型的接口模块具备模拟电话摘挂机、振铃、2/4线转换、拨号、来电显示等多种基本功能，可直接接入pstn(public switched telephone network，公共交换电话网络)网络。
16.(2)本实用新型采用uart计算机标准串口控制，控制简单，具备uart串口功能的计算机、mcu或其他设备、芯片均可实现对所述小型多功能话音接口模块的控制，应用方便，通用性好。
17.(3)本实用新型采用小型化、模块化设计，集成度高，整体尺寸小，采用插针式板级连接器，仅需很少的外围器件如电源芯片，简单的模拟信号调理电路，就可实现所述模块的板级集成，比如直接将模块焊接或插入应用底板形成功能模块，从而方便的集成于计算机、话务终端、语音服务器等具有无线通信功能的设备中，扩展有线通话业务，实现话音的有无线转接。
附图说明
18.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
19.图1为本实用新型的应用场景图。
20.图2为本实用新型的电路原理图。
21.图3为本实用新型的整体电路图。
22.附图中的标号为：
23.1、滤波整流电路；2、daa接口电路；3、忙音检测电路；4、来电检测电路；5、dtmf编解码电路；6、控制器；7、对外接口。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
25.为了更好的理解本实用新型，下面简单介绍本实用新型提供的一种多功能话音接口模块的应用场景，图1是本实用新型提供的一种通信系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括电话机j1和j2，计算机c1，模拟电话程控交换机s1，话务终端h1，其中计算机c1和话务终端h1集成了本实用新型所述的多功能话音接口模块，j1、j2、c1、h1都接入电话程控交换机s1，形成电话交换网络，不仅可以实现j1、j2、c1、h1之间的电话话音通信，还可以通过dtmf信令进行简单的远程控制。
26.如图2所示，本实施例的多功能话音接口模块包括滤波整流电路1、daa接口电路2、忙音检测电路3、来电检测电路4、dtmfdual tone multi frequency，双音多频编解码电路5、控制器6和对外接口7。
27.具体的，参见图3，具体地，滤波整流电路1包括低通滤波电路、保护电路和整流平衡电路，用于电话接口的信号滤波、电路保护以及信号整流平衡。所述低通滤波电路采用典型π式lc滤波网络电路，l1、l2为220uh电感器件，c1、c2、c3、c4为22nf电容，构成带宽3khz的低通滤波电路，有效滤除模拟电话线路上语音信号以外的高频噪声。所述保护电路为气体放电管电路，采用cg2-230l气体放电管。保护电路应用在模拟电话二线信号接入端，防止雷击、静电等外部高压的引入致使内部低压电路损坏。所述整流平衡电路采用mb63整流桥电路，用于防止模拟二线信号的极性倒转。
28.仍见图3，daa接口电路2用于实现模拟电话摘机/挂机、振铃检测以及模拟二线信号和四线信号的转换，采用集成度高的专用芯片cpc5622，该芯片集成了daa结构的多种功能，相比于以往采用电感、继电器、二极管等分离元器件所构成的相同功的电路，大大提高了集成度和可靠性，减少了pcb印制板电路布板面积。
29.忙音检测电路3用于检测线路状态，检测线路是否处于忙音状态，采用fsk解调芯片cmx865a及基本外围电路实现。当电话线路处于占用状态或对方挂机后，电话交换网络会在相应电话线路上传输450
±
25hz的交流信号，cmx865a工作在忙音call progress tone检测模式，当检测到该信号后，向控制器6发送检测结果。
30.来电检测电路4用于识别fsk制式的来电号码数据。采用fsk解调芯片cmx865a及基本外围电路实现。当cmx865a工作在来电识别工作模式下时，支持bell202一种电话来电号码数据调制标准，1200hz表示逻辑“1”，2200hz表示逻辑“0”标准的fsk信号解调，当cmx865a解调出来电显示号码后，向控制器6发送检测结果。
31.本实施例包含两个cmx865a芯片基本工作电路，根据配置的功能不同分别实现忙音检测电路3功能和来电检测电路4功能。
32.dtmf编解码电路5用于电话拨号和对方电话按键识别。dtmf信号为模拟电话标准拨号信号，本实施例采用集成芯片mt88l89as及基本外围电路实现，该芯片兼具了dtmf信号的调制和解调功能。dtmf编解码电路5可以将控制器6发送的拨号号码“0”～“9”，“*”，“#”等调制为dtmf模拟信号后发送至模拟电话二线线路，实现基本拨号功能，同时可以将模拟电话二线线路上传输的dtmf信号解调为基本号码，发送给控制器6，即告诉用户通话对端在通话中传输的按键号码。
33.结合图2，控制器6用于实现对daa接口电路2、忙音检测电路3、来电检测电路4和dtmf编解码电路5的控制，具备spiserial peripheral interface,串行外设总线、uart、i/oinput/output，输入/输出接口等基本总线接口，采用gd32f103及其基本外围电路实现，该芯片集成度高，外围电路简单，具备丰富的接口供用户使用。
34.来自于公共电话网络或模拟电话程控交换机的模拟电话二线信号经滤波整流电路1处理后接入daa接口电路2，daa接口电路2将二线信号tip/ring转换为四线信号tx+/tx-，rx+/rx-，同时与忙音检测电路3、来电检测电路4和dtmf编解码电路5连接，并向用户提供四线信号，以便用户进行通话。
35.daa接口电路2的控制信号oh摘挂机控制信号，ring振铃信号接入控制器6i/o接
口，进行电话摘挂机和振铃检测。忙音检测电路3、来电检测电路4的控制接口与控制器6的spi总线接口连接。dtmf编解码电路5的控制接口与控制器6i/o接口连接。
36.控制器6对用户提供的通信接口为uart协议标准串口，采用ttl(transistor transistor logic)晶体管-晶体管逻辑电平电平标准。
37.本实施例采用模小型化、模块化设计，集成度高，整体尺寸小，采用插针式板级连接器，仅需很少的外围器件如电源芯片，简单的模拟信号调理电路，就可实现所述模块的板级集成。
38.本实施例控制方法如下，控制器6uart串口通信波特率为2400bps，校验位为无校验，数据位为8bit，停止位为1bit。
39.例：用户从uart串口输入“9”，既相当于电话机拨号“9”。
40.控制协议如表1所示：
41.表1
[0042][0043]
该设备具有结构简单，工作状态稳定，集成度高等特点。
[0044]
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。