專利名稱：多功能可視電話機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通信終端設備，特別是一種多功能可視電話機；其圖像、聲音及數據以現有普通電話線為傳輸媒體，其具有多種功能。
目前，隨著電話的普及，可視電話也逐漸為人們所接受；現有的可視電話主要包括可視通話電路部分、普通電話電路部分、攝像頭CCD、液晶顯示屏及機殼等，僅能提供可視電話機的基本功能，且成本較高。
本實用新型的目的在于提供一種多功能可視電話機，在現有可視電話機的基礎上，增加來電顯示、時鐘、日歷、星期顯示、鬧鐘、電話本、電話留言、通話錄音及異地監聽留言等多種功能，以提高可視電話機的性能價格比，以便于用戶使用。
為達到上述目的，本實用新型采取如下技術措施本實用新型的多功能可視電話機，包括電話電路、可視電話主電路、鍵盤部分、攝像頭、液晶顯示屏、聽筒/喇叭/拾音器；電話電路包括電話語音電路及分別與其連接的信號切換電路、變壓器音頻耦合電路及電話模擬摘機電路；可視電話主電路包括中央控制電路及與中央控制電路連接的音頻處理電路、調制解調器、視頻處理電路、時鐘電路及存儲器，還包括與調制解調器連接的線路切換電路。
其中，所述鍵盤部分包括單片機控制電路及分別與其連接的來電號碼顯示電路、信號音檢測電路及雙音頻檢測電路；還包括與電話電路連接的數字鍵盤及與中央控制電路連接的功能鍵盤；來電號碼顯示電路及雙音頻檢測電路分別連接電話線；雙音頻檢測電路還連接信號音檢測電路；單片機控制電路與可視電話主電路中的中央處理器以串行通信方式通過中央控制電路中的可編程邏輯陣列進行數據交換。
其中，所述來電號碼顯示電路包括振鈴檢測電路、光隔離電路314及解碼電路；光隔離電路為一個取樣電路，由光隔三級管及電阻構成；振鈴檢測電路的輸入端連接電話線，其輸出端分別連接光隔離電路及解碼電路；解碼電路連接單片機控制電路。
其中，所述音頻耦合電路主要由光電耦合器、音頻變壓器、開關管構成；光電耦合器的控制端經電阻連接所述中央控制電路，光電耦合器的兩個輸出端分別經一個電容連接所述音頻變壓器的初級及經一電阻連接開關管的基極；音頻變壓器的另一輸入端連接開關管的集電極，其次級為3芯抽頭，分別連接所述音頻處理電路的輸入輸出端；光電耦合器的一個輸出端還連接所述電話語音電路。
其中，所述電話模擬摘機電路包括兩個光電耦合器及一個開關管；二個光電耦合器的控制端分別經電阻連接到所述中央控制電路，其輸出端分別通過電阻連接到開關管的基極及所述電話語音電路；開關管的集電極連接到所述信號切換電路。
其中，所述時鐘電路包括一個時鐘芯片，時鐘芯片的1、2腳之間并接晶體振蕩器；電源分別經二個二極管一同連接到時鐘電路的第8腳；時鐘芯片的接腳及接腳分別連接所述可視電話主電路的中央控制電路。
結合附圖及實施例，對本實用新型的結構特征詳細說明如下
圖1本實用新型多功能可視電話機實施例的電路框圖；圖2本實用新型實施例中信號檢測及鍵盤的電路框圖3A本實用新型實施例中來電號碼檢測電路的電路圖；圖3B本實用新型實施例中時鐘電路的電路圖；圖4A本實用新型實施例中音頻耦合電路的電路圖；圖4B本實用新型模擬摘機電路的電路圖。
如圖1所示，本實用新型的實施例主要包括普通電話電路1、可視電話電路2、鍵盤部分3、攝像頭4、液晶顯示屏5、聽筒/喇叭/拾音器6及機殼等。上述電路部分呈一體式地組裝在機殼內。液晶顯示屏8、攝像頭7位于機殼的上方，以滾軸轉動的方式，便于攝取操作者圖像和便于使用者觀看對方的圖像。
如同現有技術，普通電話電路1主要包括設置在電話板上的電話語音電路11、電話模擬摘機電路12及信號切換電路13；可視通話電路2包括中央控制電路24及與中央控制電路24連接的音頻處理電路21、調制解調器22、視頻處理電路27、時鐘電路28及存儲器26。
本實用新型的主要特征在于，在電話電路1中增設變壓器音頻耦合電路14；在可視電話主電路2增設時鐘電路28及快閃存儲器25；在鍵盤部分3增設主叫號碼識別電路31及信號音檢測電路32。
如圖2所示，其為本實用新型中的鍵盤電路的電路框圖；鍵盤部分3包括單片機控制電路30、主叫號碼識別電路31、信號音檢測電路32及雙音頻檢測電路33；還包括數字鍵盤34及功能鍵盤35。單片機控制電路30分別連接主叫號碼識別電路31、信號音檢測電路32及雙音頻檢測電路33；主叫號碼識別電路31及雙音頻檢測電路33分別連接電話線；雙音頻檢測電路33還連接信號音檢測電路32；單片機控制電路30與可視電話主電路2中的中央處理器24以串行通信方式通過中央控制電路24中的可編程邏輯陣列進行數據交換。
來電號碼識別電路31在可視電話的第一聲振鈴時，開始接收由電話線傳來的主叫方電話號碼信息，并將對方電話號碼數據傳送給單片機控制電路30。雙音頻檢測電路33從電話線上檢測的雙音多頻信號傳遞給單片機控制電路30，信號音檢測電路32主要獲取來自電話線的線路狀態信息，如回鈴音、盲音、撥號音。這些狀態信息經控制電路30傳輸給主電路中的中央處理器24，實現自動應答。
如圖3A所示，其為本實用新型實施例中來電號碼顯示電路的電路圖；來電號碼顯示電路31包括振鈴檢測電路313、光隔離電路314及解碼電路315；其中，光隔離電路314為一個取樣電路，由光隔三級管及電阻316、317構成；振鈴檢測電路313的輸入端連接電話線，其輸出端分別連接光隔離電路314及解碼電路315；解碼電路315連接單片機控制電路30。
來電號碼顯示電路31中，經振鈴檢測電路313對振鈴交變鈴壓進行降壓限流后，驅動光隔離電路314，由其內部的光隔三級管及電阻316與317檢測出呈脈動狀態的鈴流，變換成直流電平的信號和分壓信號，傳輸到解碼電路315處理，檢測產生振鈴直流信號電平，送達單片機控制電路30。另外，經來電號碼檢測電路31完成對電話線上的來電號碼信息檢測出0/1電平，也傳到單片機控制電路30。
解碼電路315是在控制電路30的控制下完成解碼，由解碼電路315的RDO端對振鈴次數檢出，由CDO端對1200BPS(波特率)的振鈴同步引導信號檢測和來電信息數據檢出，進行電話來電信息的讀取和主叫號碼識別(CID)軟件判別，實現來電號碼的檢出和儲存。來電信息的顯示，由單片機控制電路30把數據經解碼電路315的3根信號線組成的串行通訊方式SPI總線通道向主板通信。整個系統由單片機控制電路30完成控制管理和功能協調，其中，控制電路30具有請求信號線(CS)，單片機平時工作在被動查尋請求方式；可視電話主電路2向單片機30請求進入通信就是通過該信號線實現；單片機控制電路30具有中斷信號線，單片機檢測到的來電信息后，通過該中斷信號線實現信號中斷，然后通過SPI串行總線向主板發送數據，并由主板上的可視電話主電路2完成來電顯示。
來電號碼檢測電路31中較為關鍵的是，由于采用光隔離電路314，實現開關電源的地端319(MGND)和振鈴電源的地端318實現有效隔離，克服采用常規電路，僅用電容310、312隔離，在振鈴時，由共地關聯產生的電話性能的干擾噪音，以及對同步信號檢測的不利，易造成來電號碼檢測失敗現象。
如圖3B所示，其為本實用新型實施例中時鐘電路的電路圖；本實施例的時鐘電路，主要包括一個時鐘芯片281，時鐘芯片281的1、2腳之間并接晶體振蕩器282；電源5V與3V鋰電鈕扣電池283分別經二極管284、285一同連接到時鐘電路的第8腳；時鐘芯片281的接腳3及接腳6分別連接可視電話主電路2的中央控制電路24。其工作原理為時鐘芯片281為串行I2C通信時鐘芯片，器件小、通信線少，而且具有報警中斷功能，其接腳6(SDA)為雙向數據線，接腳5(SCL)為數據時鐘線，接腳3(INT)為報警中斷線。中央控制電路24通過可編程邏輯控制電路構成I2C通信接口，直接與時鐘電路28進行通信，讀取時鐘數據，時鐘電路28采用外加電池備用供電，保證可視電話主電路2斷電時，時鐘芯片281能繼續工作，由于中央控制電路24不具有I2C接口，而利用其中的可編程邏輯控制電路的可編程性，使時鐘電路28與中央控制電路24可很順利地進行通信。時鐘電路28的作用為能在液晶屏上實時顯示當前的日期、時間、鬧鐘，到時還會有液晶屏出現提示框，同時還有蜂鳴器的鬧鈴聲，并可記錄錄音、留言、來電的時間。
如圖4A所示，其為本實用新實施例中的音頻耦合電路的電路圖，音頻耦合電路14主要由光電耦合器141、音頻變壓器142、開關管143構成；音頻耦合電路14主要是將電話音頻信號耦合到可視電話主電路2的音頻處理器電路21。其中，光電耦合器141的控制端經一個電阻145連接中央控制電路24，光電耦合器141的兩個輸出端分別經一個電容144連接音頻變壓器142的初級輸入端及經一電阻連接開關管143的基極；音頻變壓器142的另一輸入端連接開關管143的集電極，其次級為3芯抽頭，分別連接可視電話主電路2的音頻處理電路21的輸入輸出端；光電耦合器141的一個輸出端還連接電話電路1中的電話語音電路11。
在通常情況下，當光電耦合器141沒有來自中央控制電路24的控制電平，處于斷開狀態，開關管143同樣處于斷開狀態，音頻變壓器142處于斷開狀態，電話語音電路11與音頻處理電路21隔開，不存在信號間的耦合，但當可視電話要進行雙方通話錄音和留言時，中央控制電路24使光電耦合器141接通，開關管143也進入接通狀態。這時，電話語音電路11與音頻處理電路21，以音頻變壓器142構成音頻交流通路，通話雙方的語音及留言狀態下的留言信號經電容144進入音頻變壓器142，耦合到音頻處理電路21，經過音頻處理電路21模數轉換(A/D)成數字音頻信號，再經編碼，壓縮，以文件的方式存放在快閃存儲器25中，當要回放時，錄音文件從快閃存儲器25取出后，經音頻處理電路21解壓縮，解碼出數字音頻信號經過D/A轉換，再通過音頻變壓器142耦合至電話語音電路11。錄音回放及提示音的播放就是這樣一個過程，音頻變壓器142的匝數比為1∶2，其可達到了如下功效1、電話板上的語音電路11的所有音頻信號(包括雙音多頻按鍵信號)都可通過音頻耦合變壓器142傳至主板音頻處理電路21，這樣解決了雙方通話錄音及留言問題。
2、回放時，音頻變壓器142將所錄制的音頻信號從音頻處理電路21耦合到電話板語音電路11，實現本地錄音回放，遠端的提示音播放。
3、電話板語音電路11為音頻雙向二線制(全雙工)，而主板音頻處理電路21為音頻四線單向(半雙工)傳輸。利用音頻耦合變壓器142既起到二到四線轉換，同時對主電話板音頻和主板音頻信號起到了很好的隔離作用，而利用傳統雙運放回音抵消電路只能做到二至四線轉換，不能做到信號的隔離。由于電話線的地與主板電路地的不同，造成了聲音通道上強烈的電源地干擾，既使能錄音、留言、回放、音質效果也極不理想。
如圖4B所示，其為本實用新型模擬摘機電路的電路圖；電話電路1中的電話模擬摘機電路12主要包括兩個光電耦合器121、122及一個開關管123；光電耦合器121、122的控制端分別經電阻連接到中央控制電路24，光電耦合器121、122的輸出端分別通過電阻連接到開關管123的基極及電話語音電路11；摘機信號也經一個電阻連到開關管123的基極。開關管123的集電極連接信號切換電路13。
通常情況下電話使用時，摘機或按下免提鍵是控制開關管123使之導通，電話即進入在線語音狀態，利用這種原理，選用光電耦合器121、122。中央控制電路24控制光電耦合器121、122的導通，進入相應的模擬摘機式免提狀態，其功效為實現了家中無人時，能自動模擬摘機應答留言，還可進行菜單操作模擬摘機自動撥號。
本實施例中，來電號碼檢測31是采用MC144547芯片，八位單片機30選用PIC16C57芯片，時鐘電路28采用FPC8563T芯片，所采用的光電耦合器全部選用TLP521-1型號，音頻耦合變壓器142采用匝數比為1∶2的音頻變壓器。
同現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果1、本實用新型的可視電話機利用特殊音頻耦合變壓器對電話板與主板的音頻信號耦合，起到二至四線轉換，同時有效的進行信號隔離，達到優質數字錄音，留言功能。采用光藕隔離模擬摘機控制，起到家中無人自動應答。
2、本實用新型的可視電話機以時鐘主芯片管腳少，通信簡單(I2C通信)，電池二級供電，掉電數據不丟失構成時鐘電路，實現實時日期，時間顯示，定時鬧鐘。采用光電藕合器隔離采集來電號碼檢測同步信號，代替傳統的雙電容耦合，準確度高，線路干繞小。
3、本實用新型的可視電話機以中文操作菜單，利用雙音多頻檢測電路，實現電話本功能中電話號碼及姓名輸入，編輯，密碼校驗等。可利用模擬摘機實現菜單下簡便電話速撥。
權利要求1.一種多功能可視電話機，包括電話電路(1)、可視電話主電路(2)、鍵盤部分(3)、攝像頭(4)、液晶顯示屏(5)、聽筒/喇叭/拾音器(6)；其特征在于電話電路(1)包括電話語音電路(11)及分別與其連接的信號切換電路(13)、變壓器音頻耦合電路(14)及電話模擬摘機電路(12)；可視電話主電路(2)包括中央控制電路(24)及與中央控制電路(24)連接的音頻處理電路(21)、調制解調器(22)、視頻處理電路(27)、時鐘電路(28)及存儲器，還包括與調制解調器(22)連接的線路切換電路(23)。
2.根據權利要求1所述的多功能可視電話機，其特征在于，所述鍵盤部分(3)包括單片機控制電路(30)及分別與其連接的來電號碼顯示電路(31)、信號音檢測電路(32)及雙音頻檢測電路(33)；還包括與電話電路(1)連接的數字鍵盤(34)及與中央控制電路(24)連接的功能鍵盤(35)；來電號碼顯示電路(31)及雙音頻檢測電路(33)分別連接電話線；雙音頻檢測電路(33)還連接信號音檢測電路(32)；單片機控制電路(30)與可視電話主電路(2)中的中央處理器(24)以串行通信方式通過中央控制電路(24)中的可編程邏輯陣列進行數據交換。
3.根據權利要求2所述的多功能可視電話機，其特征在于，所述來電號碼顯示電路(31)包括振鈴檢測電路(313)、光隔離電路(314)及解碼電路(315)；光隔離電路(314)為一個取樣電路，由光隔三級管及電阻(316、317)構成；振鈴檢測電路(313)的輸入端連接電話線(33)，其輸出端分別連接光隔離電路(314)及解碼電路(315)；解碼電路(315)連接單片機控制電路(30)。
4.根據權利要求1或2或3所述的多功能可視電話機，其特征在于，所述音頻耦合電路(14)主要由光電耦合器(141)、音頻變壓器(142)、開關管(143)構成；光電耦合器(141)的控制端經電阻連接所述中央控制電路(24)，光電耦合器(141)的兩個輸出端分別經一個電容144)連接所述音頻變壓器(142)的初級及經一電阻連接開關管(143)的基極；音頻變壓器(142)的另一輸入端連接開關管(143)的集電極，其次級為3芯抽頭，分別連接所述音頻處理電路(21)的輸入輸出端；光電耦合器(141)的一個輸出端還連接所述電話語音電路(11)。
5.根據權利要求1或2或3所述的多功能可視電話機，其特征在于，所述電話模擬摘機電路(12)包括兩個光電耦合器(121、122)及一個開關管(123)；光電耦合器(121、122)的控制端分別經電阻連接到所述中央控制電路(24)，其輸出端分別通過電阻連接到開關管(123)的基極及所述電話語音電路(11)；開關管(123)的集電極連接到所述信號切換電路(13)。
6.根據權利要求1或2或3所述的多功能可視電話機，其特征在于，所述時鐘電路包括一個時鐘芯片(281)，時鐘芯片的1、2腳之間并接晶體振蕩器(282)；電源分別經二極管(284、285)一同連接到時鐘電路的第8腳；時鐘芯片(281)的接腳3及接腳6分別連接所述可視電話主電路(2)的中央控制電路(24)。
專利摘要一種多功能可視電話機,包括:電話電路、可視電話主電路、鍵盤部分、攝像頭;電話電路包括電話語音電路及分別與其連接的信號切換電路、變壓器音頻耦合電路及電話模擬摘機電路;可視電話主電路包括中央控制電路及與其連接的音頻處理電路、調制解調器、視頻處理電路、時鐘電路,以及連接調制解調器的線路切換電路;鍵盤部分包括:單片機控制電路及分別與其連接的來電號碼顯示電路、信號音檢測電路及雙音頻檢測電路。本可視電話機功能多。
文檔編號H04M1/00GK2466854SQ0120085
公開日2001年12月19日 申請日期2001年2月13日 優先權日2001年2月13日
發明者李哲, 嚴小平, 孟中, 張春艷, 吳薇 申請人:北京愛普泰德科技有限公司