专利名称：电脑电话机的制作方法
技术领域：
一种电脑电话机，涉及能够自动回答呼叫的电话机。
随着人民生活水平的提高，电话日益普及，人们对电话除了要求具有基本通话功能外，还希望能有其他附加功能，如录音、应答、遥控等功能。中国专利92242909.X号披露了一种”智能电话附加器”，可为话机增加主人留言、自动应答、对方电话留言录音、双方通话录音、外来电话留言放音、遥控监听外来电话留言录音、遥控更改主人留言录音及遥控家电开关等九种功能。其控制部分采用单片机，录、放音部分采用语音芯片和包括主人留言区和外来电话录音区的语音数据存贮器，还包括振铃检测，电话传输、音频处理，DTMF解码，暗码设定，录、放音控制按键，家电可控开关等电路。但该专利也有以下几个方面的不足。1)由于该装置是附加在电话机旁，其中的音频处理电路、振铃检测电路等均与电话主机重复，而且电话不能由电脑控制不能实现电话的智能化；2)无数字键盘，难以在装置内存入各种所需号码，从而在功能上受到一定的限制，如难以实现电话的异地跟踪、自动拨号等。3)用开关作为密码标志，不能随时随地修改密码，且限制了密码位数，给失密造成可能。
本实用新型的目的是提供一种电脑电话机，它将电话与答录机集于一体，并具有多种附加功能。
根据上述目的本实用新型采用这样的技术方案该电话机包括一个接受信号并处理后发出指令的微处理器，还包括通话电路、DTMF接收电路、键盘及拨号电路、振铃电路、固体录音电路。其特征是微处理器输出口经串/并转换电路后接信号分配器，微处理器数据口一路接固体录音电路，一路接并行口。固体录音电路也同信号分配器相接。信号分配器一路接通话电路，一路接外线，而通话电路也接外线。并行口分别接多路开关、键盘、DTMF接收电路和忙音检测电路。键盘分别同多路开关和微处理器I/O口相接。微处理器的I/O口还同振铃电路和跟踪电路相接。忙音检测电路、DTMF接收电路、拨号电路、振铃电路、跟踪电路均同外线相接，且跟踪电路还同另一外线相接。微处理器发出的指令经串/并转换电路转换后控制信号分配器，实现录音、放音，通话信号在固体录音电路、信号分配器、通话电路及外线间的传输。忙音检测电路、DTMF接收电路的输出信号经并行口后送微处理器处理。而多路开关的通断可使键盘信号既可作数字键盘同微处理器相接，又可经拨号电路产生电话拨号送往外线。而跟踪电路在微处理器输出信号的控制下可将主电话线内的模拟信号送往另一根外线，实现跟踪通话。
为了增加该电话机的功能，还可将串/并转换电路输出口接显示电路或家电开关电路，从而增强实用性。
本实用新型将电话机同答录机有机地结合起来，消除了由于答录机单独设置而造成的电路重复设置。一方面使整机电路简洁可靠，另一方面使各电路的功能充分利用；第二，本电话机采用微处理器及信号分配器和多路开关等电路，使得微处理器的接口效率大为提高，从而进一步使电路结构相对简单；第三，本机具有多种功能如自动跟踪、自动拨号、插放留言、录音、异地播放主客人留言、异地输入主人留言、异地修改密码、异地输入跟踪电话号码、异地开、关家用电器、异地消除客人留言等；第四，有完善的电话机接口，当微处理器不工作时(如停电)可作为普通电话机使用。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型提出的电脑电话机电路框图。
图2是电脑电话机电路原理图之一。
图3是电脑电话机电路原理图之二。
图4是电脑电话机电路原理图之三。
图5是电脑电话机电路原理图之四。
图6是电脑电话机电路原理图之五。
图2至图6的结合为本电脑电话机全部实施电路原理图。
图7是电脑电话机软件主流程图。
图8是电脑电话机软件子流程图之一。
图9是电脑电话机软件子流程图之二。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的电脑电话机的电路结构及工作情况。
如图1所示，如同所有包含微处理器的装置一样，本实用新型也包含一个能接受各种信号并处理后发出控制指令的微处理器。同时，本装置由于具有电话机功能，因此还包含了普通电子电话机所具有通话电路、键盘及拨号电路、振铃电路。
在具有上述各电路的同时，本电脑电话机还具有跟踪电路、忙音检测、信号分配、多路开关、固体录音、并行口、串/并转换等电路，以及可以附加上的显示器、家电开关等电路。整机的具体结构是微处理器的输出口接串/并转换电路，串/并转换电路输出接信号分配器，而信号分配器一路经通话电路接外线，一路与电话线相接。固体录音单元接在信号分配器和微处理器之间。微处理器输出口输出串行控制指令，经串/并转换电路转换为并行输出控制指令。该指令控制信号分配器内部电子开关的通断，从而使外线信号经信号分配器到固体录音电路。并在固体录音电路内进行模数转换后存贮。而固体录音电路内所存贮的数字信号经数模转换成为语音信号，通过信号分配器或送往外线实现应答，或送往通话电路实现放音。在串/并转换电路的并行输出口可连接显示电路，以进行电话号码或其它存贮信息的显示。
微处理器的数据口分别接固体录音电路和并行口。而并行口则一路分别接忙音检测电路和双音多频(DTMF)接收电路；另一路接多路开关；第三路接键盘。键盘还分别同多路开关及微处理器的输入输出(I/O)口相接。多路开关同拨号电路相接，而忙音检测电路、DTMF接收电路、拨号电路均同电话外线相接。当本电脑电话机在进行自动答录或自动跟踪时，若忙音检测电路检测到外线上的忙音信号，则将该信号通过并行口送向微处理器，由微处理器发出控制指令。DTMF接收电路则将接收到的双音多频信号转换为数字信号，经并行口送往微处理器。由此通过双音多频电话发出的各种异地控制指令均可通过DTMF接收电路、并行口而到达微处理器。微处理器将异地控制指令处理后，发出控制指令，使得各功能电路如家电开关电路、信号分配器、固体录音等协调工作。而多路开关的设立则可使数字键盘即可作电话机的拨号键盘。即键盘信号经多路开关、拨号电路送往外线作为拨号信号。也可使得键盘作为微处理器的数字键或功能键，实现信息的存贮或完成录、放音操作。
微处理器的I/O口还分别同振铃电路及跟踪电路相接。当振铃信号达到一定次数时，微处理器则认为主机无人接电话，或者进行自动跟踪拨号后将两外线接通，或者进行自动答录。若有双音多频密码自DTMF接收电路收得，则可进行各种异地操作。
图2为本电脑电话机微处理器、并行口、显示电路、串/并转换电路图。图中，IC11为微处理器，选用8051或8751，IC12为并行口，选用8155或81C55。IC16及IC15均为稳压集成块分别选用LM7805或LM317。IC13及IC14组成串/并行转换电路，选用74HC164或74LS164。为电路图描述上的直观方便，图2-图6中接线均通过接线插座的形式相接。其中KA-2、KA-3、KA-4均同KA-1相接且脚号相对应KB-2、KB-3、KB-4均同KB-1相接，脚号也相对应；KC-1同KC-2相连。
市电由变压器变压再经全桥整流，然后分两路。一路经IC16稳压，为有关集成块或电路提供Vcc电源，另一路由IC15稳压，为显示电路提供工作电压。IC11的P00-P07端为地址/数据线，分别同IC12的AD0-AD7端相接，其中IC11的P00-P03端还同图3中IC21的D0-D3端相接。IC11的P20端同IC12的IO/M端相接，P25端同图3中IC21的CE端相接，P26同IC12的CE端相接。IC11的RXD、TXD端是串行口，为显示器提供显示信号。RXD端数据端，同IC13的A端和B端相接；TXD为时钟脉冲，分别同IC13的CLK端和IC14的CLK端相接。而IC13的Q0-Q6端则同显示电路相接，Q7则与下一级串/并转换器的A端和B端相接。IC14的Q0端向家电开关电路送控制信号，Q1-Q7端则向图4中的IC31和IC32送控制信号。IC11的ALE端分别接IC12的ALE端和TMRIN端。IC11的RD端分别同IC12的RD端及IC21的RD端相接；其WR端分别同IC12的WR端和IC21的WR端相接。IC11的RESET端同IC12的RESET端相接，且电源Vcc经电容C11、R11充电延时后接IC11、IC12的RESET端。IC11的X1，X2端接晶振J11，EA端接电源Vcc。P34端接图4中的IC32KC端，为扬声器开关，跟据P34输出电平的高低决定扬声器的开与关。P35端输出本机主电话线摘、挂机信号，P33端则输出通话电路静音信号，高电平有效。P10是在自动摘机时，检测是否有主人手动摘机，P10为高电平时主人手动摘机，P10为低电平时没有手动摘机。P11端接收振铃判断信号，高电平为无铃，低电平为有铃。P12端同IC21的ACL端相接，为录音专用芯片IC21提供复位信号(低电平有效)。P13端输出跟踪电话线(从线)摘、挂机信号，输出高电平则摘机，输出低电平则挂机。P14-P17端则连接键盘纵线。
IC12的PA0-PA7端输出模拟按键信号，通过IC43，IC44(CMOS信号切换器)为拨号电路中的集成块IC72提供摸拟按键信号。PB0-PB7端接图5中键盘横线。PC0-PC5端为数据接收端，PC0-PC3接收来自DTMF接收电路中集成块IC71发出的数据，PC4为数据有效指示端，当PC4端接收到高电平时数据有效。PCS端接忙音检测电路，当收到高电平时为无忙音，收到低电平时为有忙音。IC12的TMROUT端输出频率为1K的脉冲信号，经图4中R38、C36、W35、C37滤波、分压后到信号分配器集成块IC32，从而在扬声器中发出“嘀”声。
图3为本电脑电话机固体录音电路图(固体录音又叫数码录音)。IC21为固体录音芯片，采用东芝公司长时间固体录音芯片TC8831，在11KHz采样速率下录音时间可达25分钟。IC22-IC24为DRAM，采用41256、511000或514000型。IC21的B0、B1、RS1、RS2、M1、M2端经开关后接电源Vcc或地。其中RS1、RS2两端决定DRAM的容量，即根据RS1、RS2两端电平高低的不同，DRAM的容量分为256K、1M、4M三档。而所用DRAM的片数由M1、M2端电平高低决定，选择范围为1-4片。B0、B1决定IC21置于手动操作时采样速率。XI XO两端接晶振。EOS端输出工作指示信号，PB端输出录放音指示信号。PB输出高电平为放音状态，低电平为录音状态。为了使录放音状态能够明确显示，采用受控的发光二极管D21，D22来指示。其中三极管V23发射极接D21、D22负端，集电极接地，基极接IC21的EOS端。IC21的PB端分别接V22于V21的基极。V22的发射极接电源Vcc，集电极接D21正端。V23集电极接电源Vcc，发射极接D22正端。当IC21工作时，其EOS端输出低电平，V23导通，发光二极管D21、D22负端为低电平。因为录音时PB端为低电平，V22导通、D21发光指示；放音时PB输出高电平，V21导通、D22发光指示。IC22-IC25为DRAM芯片他们的数据线、地址线以及控制线都跟IC21连在一起，其中IC21的CAS1、CAS2、CAS3、CAS4分别接四片DRAM芯片的16脚(他们各自片选端)。IC21的AD0为放音输出端，其输出信号A经滤波放大后接图4中信号分配器IC31；ADI端为录音信号B输入端，此信号来自IC31。
图4为信号分配电路和家电开关电路图。信号分配电路核心元件为IC31和IC32，采用4016或4066型CMOS集成块。IC31的A、B、C、D端和IC32的B、C、D端连在一起。IC31的KA、KB、KC、KD端分别同图2中串/并转换电路IC14的Q7、Q5、Q4、Q6端相连。IC32的KA、KB、KD端分别同IC14的Q3、Q1、Q2相接，而KC端则同IC11的P34端相接。其中四双向开关IC31 IC32的KA、KB、KC、KD端分别接受控制信号，决定开关的开闭，从而实现信号分配功能。麦克风MIC输出经三极管V32和V34放大后接IC32的A1端。图2中IC12的TMROUT端经R38、C36组成的RC滤波器后接分压电位器W35，再经电容器C37接IC32的D1端。IC32的C1端经电容C38后接三极管V33基极，V33发射极接功放IC33的输入端，IC33选用TBA820，而IC33的输出端经电容C314接扬声器。V33及IC33均用于对来自IC32 C1端的输出信号进行放大。IC32的B1端接图6中通话电路C端以实现免提功能。IC31的B1端经电容C33后接三极管V31的集电极，而V31的基极则经电容C32电阻R31后接图3中IC21的AD0端。因此IC21的AD0端输出的放音信号A经V31放大后送入IC31的B1端。IC31的C1端同IC21的ADI相连接。IC31的A1端同图6中三极管V75集电极相连接。IC31的D1端同图6中三极管V74的基极相连接。
所有的模拟信号通过IC32、IC31转换，并且这种转换由微出理器控制信号流向。电子开关的打开与关闭由与他们对应的控制端电平决定。如KA端电平高低决定A1和A间的开关。下表为各个功能下IC31、IC32控制端电平的状态
<p>家电开关主要由光电耦合器IC34、三极管V35、V36以及继电器J组成。光电耦合器IC34的输入端同图2中IC14的Q0端相接，输出端接三极管V35。三极管V36的基极接V35的集电极，集电极接电源，发射极经继电器J后接电源。而继电器的触点接在交流220伏供电回路中。因此当IC14的Q0端输出高电平时，该信号经IC34耦合由V35推动，使得V36导通，则继电器J得电动作。电器供电回路接通。从而起到对家用电器进行开/关的作用。
图5为键盘及多路开关电路。键盘包括两部分，一部分为电话键盘(或数字键盘)；一部分为功能键盘，主要有放音键、录音键、密码输入控制键、跟踪电话号码输入控制键、自动重拨键、免提键等。多路开关的核心元件为IC41-IC44，其中IC41、IC42选用4066或4016。IC43、IC44选用4551。电话键盘的四条纵线分别接IC41的A、B、C、D端IC43的Z0、Y0、X0、W0端。四条横线分别接IC42的A1、B1、C1、D1端及IC44的W0、X0、Y0、Z0端。IC41的A1、B1、C1、D1端分别接图2中IC11的P14-P17端，其KA、KB、KC、KD端均接电源Vcc。IC42的A、B、C、D端接图2中IC12的PB0-PB3端，其KA、KB、KC、KD端均接电源Vcc。IC44的W1、X1、Y1、Z1端接IC12的PA0-PA3端，W、X、Y、Z端接图6中的IC72，且CTRL端接电源Vcc。IC43的Z1、Y1、X1、W1端接IC12的PA4-PA7端，Z、Y、X、W端接图6中IC72，且CTRL端接电源Vcc功能键盘的四条纵线接图2中IC11的P14-P17端，两条横线接IC12的PB4，PB5。图2中IC12的PB6，PB7端接开关组K1，而开关组K1又同IC11的P14-P17端相接。根据开关组K1中设定状态的不同微处理器扫描到不同的信号，从而可以由用户确定铃响几声之后录放音系统工作。
当Vcc为高电平时，电话键盘作为微处理器的数字键盘，Z、X、Y、W与Z1、X1、Y1、W1接通，且IC41、IC42所有开关接通当Vcc为低电平时，数字键盘给拨号电路用，Z、Y、X、W与Z0、X0、Y0、W0通，IC41、IC42所有开关关闭。且他们的供电由电话线(VCC1)和VCC共同负担。
通话电路、忙音检测、DTMF接收、主人摘挂机检测电路、拨号电路、振铃、跟踪电路等见图6。通话电路、振铃电路均采用现有电子电话机中常用电路。双音多频(DTMF)接收电路由IC71构成选用MC145436，拨号电路主要由IC72构成，选用VT91210或UM91210。忙音检测主要由IC73组成，IC73选用NE567，并接成窄带锁相环形式。跟踪电路主要由三极管V77和V78组成。
电话外线S1一路经R71、C71隔离、全桥整流、稳压滤波后分别接振铃电路和光电耦合器IC74的输入，IC74的输出接图1中IC11的P11端。当有外来振铃信号时，一方面振铃电路发出振铃声，另一方面光电耦合器输出向IC11的P11端发出信号。外线S1的另一路经全桥整流后接三极管V71的发射极。D6作用是对V71保护。V71的集电极一路接通话电路，另一路通过C78接三极管V75的基极。V71的基极接三极管V72的集电极。V72的基极经电阻R75、二极管D1及叉簧开关W1-A后接全桥整流输出。因此只要拿起话机SW1-A闭合，V72导通使得V71导通，从而本电脑电话机与外线接通。同时V72的基极还经电阻R74、二极管D2接图1中IC11的P35端，只要IC11的P35端输出高电平，则V72导通，从而使V71也导通。同时V71集电极还经齐纳二极管D3、电阻R723接三极管V79的基极，形成手动挂机检测电路。三极管V79的发射极接地，集电极一路接IC11的P10端，一路经R720接电源Vcc。当自动摘机时P35为高电平，V72、V71导通，V71集电极输出5V电压，D3被击穿，从而V79导通，IC11的P10端收低电平。如果此时拿起本电脑电话机话筒则SW-A、SW-B闭合V79截止P10为高电平；如果拿起分机话筒或按下分机免提键，由于电话线负载加重，此时D3负端电压必定下降，D3截止，V79也截止P10为高电平。
用于跟踪的另一条外线S2接全桥整流，全桥整流输出接三极管V78的发射极。V78集电极接V71集电极，基极经电阻R725接三极管V77集电极。V77基极经R727接图2中IC11的P13端，集电极接地。当IC11的P13端输出高电平，则V77导通使得V78也导通，从而外线S2与本电脑电话机接通，实现跟踪通话。IC73及外围电路构成忙音检测，其中IC73的3脚经电容C714后分别接V78集电极和V71集电极。IC73的输出8脚接图1中IC12的PC5端。当检测到450HZ音频信号后IC73的8脚为低电平，该锁相信号送到IC12的PC5端请求微处理器处理。
IC71的7脚经电容C79后接三极管V75的集电极，而V75的基极则通过C78接V71的集电极。因此当V71导通时，外线的双音频信号经V75放大后，送入IC71的7脚。IC71的2、1、14、13脚为数据输出端，第12脚为数据是否有效指示端，且2、1、14、13、12脚分别同图1中IC12的PC0-PC4相接。当IC71接收到一对有效的双音频信号后，12脚由低电平变为高电平，从而2、1、14、13所输出的数据被图2的IC12接收。
IC72的1-4脚接图5中IC44的Z、Y、X、W端，IC72的15-18脚接图5中IC43的Z、Y、X、W端，以接受各种拨号信号。其中IC72的12脚为双音多频信号输出端，输出信号由V73放大后经V71送到外线S1，或经V78送到外线S2。13脚为静音信号输出端，接通话电路。图1中IC11的P33端也为静音信号输出端，也接通话电路。V74集电极接V71集电极，来自图4 IC31 D1的音频信号E经C77到达V74基极，经过V74放大，通过电话线S1发送出去。信号C为免提信号输出端，接图4 IC32 B1通过IC32送到V33、IC33所组成的音频放大电路。
图7为本电脑电话机软件主流程图。首先进行初始化，然后判断是否有键按下，若有则进入键处理流程，若无则判断铃声是否达到设定值。若铃声达到设定值则判断是否需要跟踪，不需要跟踪则放主人留言；需要跟踪则自动拨号。若铃声没有到达设定值则判断是否有客人留言，无则返回；有则显示留言次数且每十秒响一次“嘀”，响完后返回。主人留言放好后判断有无密码输入，有则进入密码处理子流程，无则发出“嘀”长音然后录音，录音完成后返回。若需要跟踪则进行自动拨号，然后接通电话，通话完成后结束返回。
又参见图8，进入数字键子流程后，判断是否拿起话筒没有拿起则先进行免提处理，接着进行拨号，然后判断是否拨完，拨完则判断是否拨通。已拨通则判断是否拿起话筒或主人按下免提键，如已拿起或按下则返回。未拨通则挂机。进入自动重拨流程后判断是否拿起话筒，没有拿起则先进行免提处理，处理好后从重拨寄存器内取数进行重新拨号。拨号后判断是否已拿起话筒，未拿起则判断是否按下免提键。如已拿起或按下则返回。反之则重新判断直到符和条件。密码处理流程下，有自动放留言、主人留言、消除留言。输入跟踪号码、控制改密码。在上述子流程完成后全部进入键处理程序。
如图9所示，键处理流程下有数字键处理、免提、主人留言、自动放留言、消除客人留言、输入跟踪号码、开关电器、输入密码等子流程。进入主人留言子流程后进行录音，录音完成后判断是否有键。若有键则返回、无则判断是否到15秒，到15秒则返回。自动放留言子流程中，首先放音，然后判断是否有键。有键则返回，无键则判断是否放完录音，没放完则继续放音，若放完则返回。消除客人留言时，则只要寄存器清零，然后返回。进入输入密码子流程后，首先判断输入密码是否到5位，若到了则返回，若不到则判断是否有键。若有键则判断是否数字键，不是数字键则直接返回。若是则记录，然后判断数字是否到5位，到则返回，进入开关电器子流程后，首先判断电器现在状态，若处于关闭状态则接通电器电源，若处于接通状态则关闭电器，无论是进行打开动作还是关闭动作，动作完成后均返回。
进入输入跟踪号码子流程后，首先判断密码是否到16位，若到16位则直接返回，若不到则判断是否有键。有键则判断是否为数字键，若是则记录，若不是数字键则返回。
权利要求1.一种电脑电话机，包括一个接受信号并且处理后发出指令的微处理器、通话电路、DTMF接收电路、键盘及拨号电路、振铃电路、固体录音电路，其特征是微处理器串行输出口经串/并转换电路后接信号分配器，微处理器数据口一路接固体录音电路，一路接并行口，固体录音电路也同信号分配器相接；信号分配器一路接通话电路，一路接外线，而通话电路也接外线；并行口分别接多路开关、键盘、DTMF接收电路和忙音检测电路，键盘分别同多路开关和微处理器I/O口相接，微处理器的I/O口还同振铃电路和跟踪电路、手动摘机检测电路相接；忙音检测电路、DTMF接收电路、拨号电路、振铃电路、跟踪电路均同外线相接，且跟踪电路还同另一外线相接。
2.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是多路开关的核心元件为4511和4066。
3.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是还包括一以齐纳二极管和三极管及电阻、电容组成的手动摘机检测电路，且齐纳二极管接在三极管基极和通话电路输入之间，三极管发射极接地，集电极一路接微处理器输入，一路经电阻后接电源。
4.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是串/并转换电路输出口接显示电路。
5.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是串/并转换电路输出口接家电开关电路。
6.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是固体录音电路接有受控的发光二极管，以指示录放音状态。
7.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是微处理器为8051集成块或8751集成块。
8.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是信号分配器还经三极管、功放集成块接扬声器。
9.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是并行口输出经开关组K1后接微处理器输入，以便选择振铃次数。
10.如权利要求1所述电脑电话机，其特征是固体录音电路的核心元件为TC8831。
专利摘要一种电脑电话机，包括微处理器，且微处理器输出口经串/并转换电路后接信号分配器，微处理器数据口一路接固体录音电路，一路接并行口，固体录音电路也同信号分配器相接。信号分配器一路接通话电路，一路接电话线，通话电路也同外线相接。并行口分别接多路开关、键盘、DTMF接收电路和忙音检测电路。键盘还分别同多路开关和微处理器I/O口相接。微处理器的I/O口还同振铃电路和跟踪电路相接。忙音检测电路、DTMF接收电路、拨号电路、振铃电路、跟踪电路均同外线相接、且跟踪电路还同另一外线相接。本实用新型具有电路简洁可靠、功能新颖丰富的优点。
文档编号H04M1/64GK2243750SQ9522062
公开日1996年12月25日 申请日期1995年8月21日 优先权日1995年8月21日
发明者罗世锐 申请人:罗世锐