专利名称：双频双工无中心无线集团电话的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及双频双工无中心无线集团电话。属于通讯工具。
目前市场上流行的通讯工具为有线电话、双频双工的无线电话(大哥大)以及单频单工的对讲机。前两种必须有转换站或交换台，而第三种则使用操作不方便。
本实用新型的目的是设计开发无线集团电话，不用架线，省掉昂贵的转接站和交换台，而以无线电通讯方式使无线集团电话任一单机均可以主呼方式向其他单机进行群呼或单呼(双向对讲)，互不干扰，机动灵活，携带方便，操作简便。
本实用新型设计开发的无线集团电话达到上述目的的技术方案如下双频双工无中心无线集团电话，包括电源部件、接收部件，发射部件、单片机、键盘和显示部件，其特征在于，还设有双工器。双工器是由天线和两个滤波频率为f1的第一滤波组件SAW1和第三滤波组件SAW3、两个滤波频率为f2的第二滤波组件SAW2和第四滤波组件SAW4组成。第一、第二滤波组件的一端与天线连接，第一滤波组件的另一端与切换开关K1的K1-1常闭触头和K1-2常开触头连接，第二滤波组件的另一端与切换开关K1的K1-1常开触头和K1-2常闭触头连接，切换开关K1-1的转换触头与第三滤波组件和第四滤波组件连接，切换开关K1-2的转换触头与发射部件的端子(19)连接；第三滤波组件的另一端与切换开关K2的K2-1常闭触头连接，第四滤波组件的另一端与切换开关K2的K2-1常开触头连接，切换开关K2-1的转换触头与接收部件的端子(11)连接。
频率切换部件，包括主呼开关(SW2)和回呼开关(SW3)，切换开关K1、K2、K3及反相器IC13。主呼开关(SW2)的SW2-1的端子1接切换开关K1、K2、K3及反相器IC13的12、13脚；主呼开关(SW2)的SW2-2的端子1与回呼开关(SW3)的SW3-1的刀和SW3-2的端子1以及发射部件的端子(20)连接；主呼开关(SW2)的SW2-2的刀与电源E以及回呼开关的SW3-2的刀连接；反相器IC13的1，2脚通过电阻R68与回呼开关(SW3)的SW3-1的端子1连接，反相器IC13的3脚和11脚分别与单片机IC5的脚46、45连接，反相器IC13的脚14和主呼开关的SW2-1的刀与IC10的2脚连接，反相器IC13的脚7接地，脚1、2接到电阻R68与R69之间。
以下结合附图通过实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的正面外形图；图2是本实用新型的系统工作原理框图；图3是本实用新型的双工器、切换开关及电源部分线路图；图4是本实用新型的接收部件电原理图；图5是本实用新型的发射部件电原理图；图6是本实用新型的单片机、键盘及显示部件电原理图。
本实用新型主要特点具有(1)双频双工(2)无中心(3)无线(4)具有3至10台的集团系统。根据需要也可扩充集团电话的台数。其功能有首号长机可以同时与其余号机进行双工通话，也可以与各单台号机分别进行双工通话；各号单机可以两两进行双工通话互不干扰，是一种具有设计新颖的独特产品。其总电路图由四大部分组成(见图2)(1)双工器、频率切换部件及电源部分；(2)接收部件；(3)发射部件；(4)单片机、键盘及显示部件。
其电路的主要工作原理如下1、双工器、频率切换及电源部分的电路工作原理本部件是本机主要的独特之处，是其他机型所不具备的。“无中心”主要是由本部分来完成的。它主要由双工器、频率切换部件及电源等三部分组成。(请参看图3)(1)双工器工作原理①当接收频率为f1、发射频率为f2时，接收信号从天线(ANT)接收进入本机后，由L6、L7、滤波器1、L9经频率切换开关k1-1(f1)端、L11、滤波器3，L13再经频率切换开关K2-1(f1)端进入接收部件输入端IC1第2脚(请参看图4)。
发射信号从发射部件的19端(请参看图5)进入本部分后经频率切换开关K1-2(f2)端、L10、滤波器2、L8及L6到达发射天线向空中发射。
②当接收频率为f2、发射频率为f1时，其电路工作原理基本与①相同，但必须切换频率，将频率切换开关K1-1、K2-1同时转向(f2)端；而K1-2则转向(f1)端。滤波器1至4可用KSD型滤波器。
(2)频率切换部件工作原理本机为实现“无中心”多号机间的双频双工通话，必须采用独特的频率切换电路，即必须在本机内既要具有“主呼”机功能；又要具有“被呼”机功能；还要具有省电工作的“守候”功能，因此本机在电路设计上采用了新颖的设计电路，使本机能同时具备这三种工作状态1“守候”状态；2“主呼”状态；3“回呼”状态。这就是本机最新颖、最独特的设计之处。
为达到这三种工作状态，届时必须进行频率切换。频率切换部分主要由K1-K3切换开关、“主呼”开关(SW2)及其“主呼”指示LED2和“回呼”开关SW3及其“回呼”指示LED3等组成。具体工作原理如下①“守候”状态当SW2不接通时电路便处于“守候”状态，K1-K3均不动作，故此时本机的工作频率接收频率为f1，发射频率为f2。为了节约电能，在此状态时，发射部分停止发射。接收部分则为断续接收。(1/4T接收，3/4T停止)。
②“主呼”状态当集团中某一号机需要呼叫时，则该号机就必须先接通SW2开关，(此时LED2亮)，于是K1-K3动作，立即将接收频率变为f2，发射频率变为f1，以便作好与″回呼″机双工通讯的准备工作。其中K2-2和K3-1及K3-2切换开关分别在接收和发射部分(请参看图4和图5)。
③“回呼”状态当集团中某一号话机收到“呼叫”信号时，该号机立即会发出振铃声响。此时“被呼”机必须立即接通“回呼”开关(SW3)(此时LED3亮)，把发射部分的电源接通。此时该号机的接收与发射频率并不改变，仍保持“守候”状态时的频率。便可等待与“主呼”机进行双工通话。
(3)电源部分工作原理本部分由电池组E(7.2V-8.4V)、电源开关(SW1)及其“电源”指示(LED1)和三端稳压块IC10(7805)(+5V)等组成。
(4)集成电路IC13(CC4093)为反相器，其作用是当SW2或SW3动作时给单片机提供SW2-1和SW3-1的“0”电平信号。
2、接收部件工作原理本部分主要由单片调频接收集成电路IC1(MC3363)、数据限幅器IC2(MC33172)及小功率音频放大器IC3(MC34119)等组成。(请参看图4)本机中的MC3363是一个由射频放大器到声音前置放大器输出的完整的调频10信道频率合成接收机系统。其中10信道频率合成是由该系统中第一本机振荡器作为锁相环频率合成接收机的VCO(压控振荡器)与图5中的接收锁相环频率合成器(在MC145162中)结合而产生的。
数据限幅器IC2(MC33172)是为“主呼”机与“被呼”机通话前的通讯联络用的数据信号。例如地址码、信道码等，作整形和限幅用，以便提供单片机接收数据(RX-DATA)信号。
小功率音频放大器IC3(MC34119)用作解调扩展后的音频电压信号作功率放大以推动扬声器SPK放出话音。
小功率管Q5及Q6用来自动控制供给接收部分(V-RX)及发射部分电源(V-TX)的通断，其控制信号由双锁相环电路11脚和13脚供给。
接收部件中作为接收压控振荡器的频率转换关键在于调频接收集成电路IC1的脚25和26之间的电容C23和C24以及切换开关K2的K2-2。调频接收集成电路IC1的脚26与切换开关K2的K2-2转换触头连接，脚25通过电容C23与K2-2的常开触头连接，并通过C24与K2-2的常闭触头连接。当K2不动作时，接收频率为f1，而动作后则变为f2。
3、发射部件工作原理本部分主要由单片调频发射系统(包括MC2833、MC74AC132N及两个场效应功率管等)、双锁相环频率合成器IC4(MC145162)以及压缩扩展器IC8(MC33111)等电路组成。
本机调频发射系统主要由单片调频发射集成电路(MC2833)从话筒放大器输入到由发射压控振荡器(VC0)与发射锁相环频率合成器(在MC145162中)相结合而产生的10信道频率合成的调频发射系统再经由一级施密脱触发整形电路及三级施密脱电路并联的激励电路，最后经两只并联的场效应功放管放大后输送到天线发射出去。
双锁相环频率合成器(MC145162)的功能是如上所述的由单片机分别控制接收系统和发射系统中的压控振荡器(VCO)产生10信道的频率合成接收机系统和10信道频率合成调频发射系统。同时还提供“主呼”机与“被呼”机间的一个通讯联络信道(“0”信道)。
压缩扩展器IC8(MC33111)的主要功能是先将由话筒MIC送入的话音信号进行电压幅度的压缩后再送入IC6(MC2833)中进行调频。同时又将接收到的经解调后的话音信号进行电压扩展后再送入音频功率放大器IC3(MC34119)中进行功放，从扬声器中发出话音。
发射部件中作为发射压控振荡器的频率转换，关键在于调频发射集成电路IC6中脚15与16之间电容C55和C56以及切换开关K3的K3-2。同时IC6中与脚11连接的电容C61和C62也要通过K3-1作相应的转换。当K3不动作时发射频率为f1，而动作后则变为f2。调频发射集成电路IC6的脚11与切换开关K3的K3-1转换触头之间连接电容C61和电感L4；并与K3-1的常闭触头之间连接电容C62。K3-2转换触头与脚16和电容C57连接，K3-2的常闭触头通过电容C55与脚15连接，脚15和16之间连接有电容C56 。
4、单片机、键盘及显示部分工作原理本部分主要由单片机IC5(MC68HC(7)05L5FU)、键盘、六位液晶显示屏(YXY6033D)以及E2PROM芯片(AT24C02型)等组成。
单片机是本机系统的控制中心，主要按本机通话程序三种工作状态编写的软件程序流程来进行通话过程的自动控制。
键盘采用4×4导电橡胶键，其主要功能为提供打电话时按“被呼”机地址码及有关的专用控制键等。
键盘板上还装有“主呼”开关SW2、“回呼”开关SW3、“节电”开关SW4、反相器集成电路(CC4093)以及指示各种功能的发光管LED1-LED5等。(见图1)液晶显示屏主要在单片机的控制下按软件程序要求及时显示“被呼”机主呼机的地址码及所选空闲信道的信道值等。
E2PROM芯片(AT24C02型)是可用电擦除的寄存器，用来存贮集团电话机中各号机的两个地址码群呼机号和单呼机编号。如要改变机号则可采用电擦除方法将旧编号擦除再写入新编号。使用时比较方便。
本实用新型的工作原理方框图如图2所示1、每部单机由天线、双工器、接收系统、发射系统、切换系统、双锁相环频率合成器、单片机、压缩扩展器、限幅器、音频放大器、微音器、显示器、振铃器及控制键盘等组成。
2、通过系统编程控制单片机给双锁相环频率合成器输送频道控制码，从而提供所需的通话信道的多种频率值。
3、本系统通讯信道暂由10对通话信道构成，由单片机程序自动搜索。频率的切换由手工控制进行。
本集团电话的操作方式如下1、系统内诸机开机后均处于“守候”状态，此时只有接收系统继续工作等待呼叫，而发射系统则处于不发射状态。通讯联络采用“0”信道。
2、群呼工作方式当系统内任一台单机作为长机要对诸机进行群呼时，首先切换“主呼”开关，按通“00”地址码利用“0”信道呼叫诸机，(各单机除有自己独立的地址码外，均备有群呼用00#地址码)，待各机振铃后，接通“回呼”开关，即可直接与长机对话，此时各单机间不能直接通话。
3、单呼工作方式单机之间通话，首先按通“主呼”开关，按通被呼机地址码，然后进行空间通道搜索，待确定某空闲信道后，将上述两组码加上“主呼”机号同时发射出去。然后等候“被呼”机的“回呼”信号后，转入确定的空闲信道等待。当被呼机接收到本机地址码后，振铃，应立即按通“回呼”开关，此时，单片机控制被呼机自动回呼主呼机后收发系统转入确定的空闲信道，即可进行双工通话。
4、若被呼机未开机，或未能接收到主呼机发来的呼叫信号，则主呼机在规定时间内由于没有收到回呼信号本机便发出“忙音”信号，主呼机应切断“主呼”开关，让本机回复到″等待″状态。选择合适时间重复呼叫。
本实用新型程序的简要说明如下1、通话程序由三种工作状态决定，第一种为“守候”工作状态，第二种为“主呼”工作状态，第三种为“回呼”工作状态。
2、“守候”工作状态流程
①开机(电源开关SW1＝1)，电源指示灯亮；若电池电压不足时，则报警灯LED5亮，此时应立即关机(SW1＝0)②初始化使发射电压断开(VTX＝0)，接收电压断续接通(1/4T接通，3/4T断开)；双锁相环电路仅提供接收系统的″0″信道频率。
3、“主呼”工作状态流程当某号机进行主呼时，可按“主呼”程序进行①首先按通“主呼”开关(SW2＝1)，“主呼”指示灯LED2亮。②切换“0”信道频率，将“主呼”机的接收和发射的频率转换成与“被呼”机相对应的发射和接收“频率”③按键盘输入被呼机的后两位机号，并显示出来H，若按错机号则可按“销号”键D予以清除。④按呼叫键F，判断键入机号的正确性，若不对则需重新按被呼机机号。⑤由单片机按键入的机号查表得到被呼机完整的6位机号，此即被呼机的地址码。⑥选择“空闲”信道，当接收系统在该信道接收到的“信号强度指示”为高电平(RSSI＝1)时即为“空闲”信道，并显示出来。⑦由单片机将被呼机的地址码与所选“空闲”信道号以及主呼机号组成组合数据帧。⑧按“发射”键G将组合数据帧发射至被呼机。等候被呼机的回呼信号。⑨若等候回呼信号的时间超过规定时间(t≥20秒)则主呼机立即发出“忙音”信号，主呼机便可按“主呼”开关关机(SW2＝0)返回到“守候”状态。⑩若主呼机收到被呼机发来的回呼信号则由单片机将发射与接收频率转换成所选“空闲”信道值，双方便可进行双工通话，直至通话结束。双方通话结束后主呼机应立即按“主呼”开关关机(SW2＝0)，此时主呼机便返回到“守候”工作状态。
4、被呼工作状态流程被呼机可按“被呼”程序进行①当某号机捕捉到主呼机发来的“呼叫”信号后，立即进行解码判别是否是本机的地址码？②若是本机地址码则立即振铃并显示主呼机号A及“空闲”信道值。③被呼机听到振铃声后应立即按“回呼”开关(SW3＝1)。④由单片机自动向主呼机发出回呼信号并将发射与接收频率转换成所选“空闲”信道值B，双方便可进行双工通话，直到通话结束。④双方通话结束后，被呼机应立即按“回呼”开关关机(SW3＝0)，此时被呼机便返回到“守候”工作状态。
图1是本实用新型的正面外形图。设有十个数字键0至9，SW2为主呼开关，SW3为回呼开关，SW4为节电开关，D为销号键，F为呼叫键，G为发射键，U为液晶显示器，其液晶显示屏H的A区显示主呼机号，B区为空闲信通值；SW1为电源开关，LED2为主呼指示，LED3为回呼指示，LED1为电源指示，LED4为节电指示，LED5为报警灯，SPK为扬声器，MIC为话筒，ANT为拉杆天线，W2为音量调节。
图6是本实用新型的单片机、键盘及显示部件电原理图。单片机IC5为MC68HC(7)05L5FU，E2PROM芯片为AT24CO2型，可用电擦除寄存器。液晶显示器U为YXY6033D，具有六位液晶显示屏H。IC7为MC33172。LED5为报警灯。其键盘详见图1说明。
权利要求1.双频双工无中心无线集团电话，包括电源部件、接收部件、发射部件、单片机、键盘和显示部件，其特征在于，还设有双工器，双工器是由天线和两个滤波频率为f1的第一滤波组件SAW1和第三滤波组件SAW3；两个滤波频率为f2的第二滤波组件SAW2和第四滤波组件SAW4组成；第一、第二滤波组件的一端与天线连接，第一滤波组件的另一端与切换开关K1的K1-1常闭触头和K1-2常开触头连接，第二滤波组件的另一端与切换开关K1的K1-1常开触头和K1-2常闭触头连接，切换开关K1-1的转换触头与第三滤波组件和第四滤波组件连接，切换开关K1-2的转换触头与发射部件的端子(19)连接；第三滤波组件的另一端与切换开关K2的K2-1常闭触头连接，第四滤波组件的另一端与切换开关K2的K2-1常开触头连接，切换开关K2-1的转换触头与接收部件的端子(11)连接；频率切换部件包括主呼开关(SW2)和回呼开关(SW3)，切换开关K1、K2、K3及反相器IC13；主呼开关(SW2)的SW2-1的端子1接切换开关K1、K2、K3及反相器IC13的12、13脚；主呼开关(SW2)的SW2-2的端子1与回呼开关(SW3)的SW3-1的刀和SW3-2的端子1以及发射部件的端子(20)连接；主呼开关(SW2)SW2-2的刀与电源E以及回呼开关SW3-2的刀连接；反相器IC13的1，2脚通过电阻R68与回呼开关(SW3)的SW3-1的端子1连接，反相器IC13的3脚和11脚分别与单片机IC5的脚46、45连接，反相器IC13的脚14和主呼开关(SW2)SW2-1的刀与IC10的2脚连接，反相器IC13的脚7接地，脚1、2接到电阻R68与R69之间。
2.按权利要求1所述的双频双工无中心无线集团电话，其特征在于，接收部件的调频接收集成电路IC1的脚26与切换开关K2的K2-2转换触头连接，脚25通过电容C23与K2-2的常开触头连接；并通过C24与K2-2的常闭触头连接；发射部件的调频发射集成电路IC6的脚11与切换开关K3的K3-1转换触头之间连接电容C61和电感L4；并与K3-1的常闭触头之间连接电容C62；K3-2转换触头与脚16和电容C57连接，K3-2的常闭触头通过电容C55与脚15连接，脚15和16之间连接有电容C56 。
专利摘要双频双工无中心无线集团电话,包括电源部件、双工器、频率切换部件、接收部件、发射部件、单片机、键盘和显示部件。双工器是由天线和两个滤波频率为f1的组件,两个滤波频率为f2的组件组成。其频率切换部件包括主呼开关SW2和回呼开关SW3,切换开关K1、K2、K3及反相器IC13。切换开关K还可切换接收部件的接收频率,切换开关k3还可切换发射部件的发射频率。优点是省掉昂贵的转接站和交换台,无线集团电话的任一单机均可以主呼方式向其他单机群呼或对讲,互不干扰。
文档编号H04B1/38GK2272633SQ96241760
公开日1998年1月14日 申请日期1996年11月14日 优先权日1996年11月14日
发明者钱祖权 申请人:北京祥业电子技术有限公司