專利名稱：多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置。
背景技術：
多種通信介質主要是指公用電話線路及程控交換機網絡中的有線電話電纜，光纖通信中的光纖和無線通信中的大氣。目前的產品中，也有多種通信介質共存的復合插座結構，它一般是指供應商可以同時提供多種介質的通道接口，用戶可以從中選擇其中某些接口加以使用。所以在實際通信中，使用何種介質進行則仍是相對固定的。因此不能在多種介質之間進行自動切換，在系統使用時帶來不便。
發明內容
本實用新型的目的是要提供一種多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置，它在一般情況下，采用光通道的光纖連接進行工作，如有電話線路方面的監控信號接入時，則立即自動轉入以電話線路為介質的監控通信中去，一旦電話線路方面的監控結束，又自動恢復光通道通信的工作方式。
本實用新型的目的是這樣來達到的，一種多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置，它由單片機IC3、高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、調制解調器和鍵盤及顯示處理電路組成，IC3與高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、鍵盤及顯示處理電路和外部的數字輸入輸出電路連接，雙向多路電子開關電路與光纖和調制解調器連接，調制解調器與外部電話線路連接。
本實用新型由于采用了以上的電路結構，它在一般情況下，采用光通道的光纖連接進行工作，如有電話線路方面的監控通信接入時，通過調制解調器和雙向多路電子開關電路，則立即自動轉入以電話電路為介質的監控通信中去，一旦電話線路方面的監控結束，通過雙向多路電子開關電路，又自動恢復光通道的光纖連接通信的方式工作。
附圖及圖面說明
圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為本實用新型的單片機IC3、高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、鍵盤及顯示處理電路的電原理圖。
圖8為本實用新型的調制解調器的電原理圖。
具體實施方式
圖2中，集成電路IC2是高速采樣電路，IC2為TLC2543，它的第15、16、17、18、19腳分別與IC3的5、4、3、2、1腳連接，并采用串行方式傳遞信息，IC3為89C52。該電路主要用于對被監控對象的模擬量的高速采集。IC3的14、15腳連接外部的數字量輸入輸出電路。
集成電路IC1和IC8組成雙向多路電子開關電路，IC1為4066，IC8為74LS04，IC1的1、4腳和8、11腳分別連接監控裝置單片機IC3的第10、11腳，其網絡號分別為RXD、TXD，RXD、TXD分別是IC3的串行通信口中的數據接收端和數據發送端。RXD1接光纖，RXD2接調制解調器(MODEM)，TXD1接光纖，TXD2接MODEM，RXD1、RXD2、TXD1、TXD2分別接入IC1的2、3、10、9腳。IC1的5、6腳和12、13腳分別為四個電子開關的控制端，圖中已將其分為兩組，分別由反相信號C和C-控制，以確保兩路信號切換過程中的互鎖。C和C-為控制信號，C-為C的反相信號，顯然，這兩個信號用一個控制信號C加一個反相器即可實現，C和C-由反相器IC8電路實現，IC8的6腳和4、5腳分別與IC1的5、6腳和12、13腳連接，此處使用了兩個反相器，其中第一個反相器用作控制信號的整形，第二個反相器起反相作用。IC1的14腳與VCC連接，7腳接地。
集成電路IC4、IC5、IC6、IC7、IC9和電容C1和電阻R1、排阻R2、R3、顯示器LED組成鍵盤及顯示處理電路，IC4為8279，IC5為74LS156，IC6和IC7均為7416，IC9為MC1413。IC4是可編程鍵盤/顯示器接口器件，由于它本身可提供掃描信號，因而可以替代徽處理器完成鍵盤和顯示器的控制，從而減輕了主機的負擔。電容C1和電阻R1組成了IC4的上電復位電路，排阻R2為鍵盤按鈕的上拉電阻，排阻R3為LED的限流電阻。IC4的第9腳與IC5的第2、15腳相連(其網絡號為R)，IC4的38、39、1、2、5腳的線具有鍵盤掃描的功能，它們分別與鍵盤中的某一組鍵的一端連接，該組鍵的另一端則與排阻R2連接，同時又與IC5的9、10、11、12腳和IC7的5、9、11、13腳相連。IC3的39、38、37、36、35、34、33、32、30、17、16、28、21腳分別與IC4的12、13、14、15、16、17、18、19、3、10、11、22、21腳連接，IC3的13腳與IC8的2腳相連，IC8的1腳與IC4的4腳相連。IC4的27、26、25、24、31、30腳分別與IC6的1、3、5、9、11、13腳相連，IC4的29、28腳與IC7的1、3腳連接，IC4的32、33和34腳分別與IC5的13、3和1、14腳連接。IC6的2、4、6、8、10、12腳和IC7的2、4腳通過線L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8和排阻R3和顯示器LED連接。IC7的6、8、10、12腳分別與IC9的1、2、3、4腳連接，IC9的16、15、14、13腳與顯示器LED連接。
圖3中，調制解調器MODEM由單片機IC11、MODEM芯片IC12和音頻電路接入和處理電路組成，單片機IC11和MODEM芯片IC12連接和音頻電路接入和處理電路連接，IC12與音頻電路接入和處理電路連接。
單片機IC11為89C51，MODEM芯片IC12為73K222AL，起調制和解調作用，IC11的第32-39腳分別順序連接IC12的第11-4腳。IC11的5腳為控制信號C1，其16、17、30腳分別與IC12的13、14、12腳連接，IC11的10、11腳和IC12的22、21腳分別與RXD2和TXD2連接。
限流電阻R15一端與IC11的8腳連接，另一端與三極管T1的其極連接，T1的集電極接地，T1的發射極與二極管正極D2和繼電器J線圈的一端連接，D2的負極與繼電器J線圈的另一端接Vcc。IC12的27腳與電容C9的一端連接，C9的另一端與集成電路IC13的8腳、電阻R7和電容C4的一端連接，IC13為LM324，R7、C4的另一端與IC13的9腳和電阻R16的一端連接，R16的另一端電阻R8的一端、變壓器T的1端和穩壓管Z2的一端連接，Z2的另一端與穩壓管Z3的一端連接，Z3的另一端與T的2端、電阻R6的一端和IC13的1腳連接，T的1、2端間連接電容C7。IC13的3腳與電容C3的一端、電阻R12和R11的一端、IC13的5腳、電阻R9和電容C5的一端連接，電阻R12和電容C13的另一端接地，電阻R11另一端接的Vcc。IC12的16腳與電容C2的一端連接，C2的另一端與電阻R4的一端連接， R4的另一端與IC13的6腳、電阻R10和電容C6的一端連接，R10和C6另一端與電阻R5一端、R8另一端、電阻R17一端和IC13的7腳連接，電阻R5、R6另一端與IC13的2腳連接，電阻R9、R17和電容C5另一端與IC13的10腳連接。變壓器T的3端與繼電器J的一個觸點連接，另一個觸點與電容C8的一端連接并經保險絲F1與公用電話接入線TL1連接，T的4端與電阻R13的一端連接并經保險絲F2與公用電話接入線TL2連接，C8的另一端經穩壓管Z1與二極管D1負極，光耦器件IC10的A端連接，D1的正極和R13另一端與IC10的K端連接，IC10的E端接地，IC10的C端與IC11的7腳和電阻R14的一端連接，R14的另一端與Vcc連接，IC10為PC817。
該監控裝置真正起切換作用的是控制信號C1，當C1為高電平時，C也為高電平，C-為低電平，IC1可以確保RXD與RXD2相連、TXD與TXD2相連，此時單片機IC3的通信口與MODEM的數字輸入，輸出口相連。對應RXD1和TXD1則處于高阻抗(或阻斷)狀態。
相反，當C1為低電平時，C也為低電平，C-為高電平，IC1可以確保RXD與RXD1相連、TXD與TXD1相連，此時，單片機IC3的通信口光端機的數字輸入、輸出口相連。對應RXD2和TXD2則處于高阻抗(或阻斷)狀態。
該監控裝置原先工作在光纖通信工作狀態，此時，IC11的5腳輸出切換控制信號C1為低電平，7腳則由于R14的上拉作用呈高電平。
當有線電話網絡中出現振鈴信號時，TL1和TL2代表的公用電話接入線之間將出現80V左右的交流電壓信號，該信號可以擊穿由電容器C8穩壓管Z1和電阻R13組成的振鈴信號采樣電路，使光耦器件IC10中的發光二極管發光，進而使其C、E端導通，與C端相連的IC11的7腳上出現低電平，IC11檢測到這個低電平信號后，立即對通信接口電路進行操作首先，接通電話線路，即在IC11的8腳上輸出一個低電平，該控制信號通過限流電阻R15可使三極管T1飽和導通，于是，繼電器J吸合，其觸點將電話線路與音頻變壓器T接通，接著，IC11控制MODEM芯片IC12發送應答信號，開始與對方MODEM交換握手信息，同時對接收到信息進行校驗。若確認握手成功，則發出切換電子開關的控制信號——即將IC11的5腳(即C1)置為高電平，該監控器主機的電路中(見圖2)由電子開關IC1把單片機IC3的串行通信口接入MODEM的通信線路中。
此時，電路已由原來光纖通信狀態進入電話線路通信的狀態。
在切換成電話線路工作狀態之后，圖3中IC11將繼續檢測MODEM芯片IC12的工作狀態，一旦發現通信已經結束，IC11將立即發出控制信號使MODEM通信接口電路復位，即將其8腳置為高電平，使T1截止，繼電器J的觸點釋放，D2為繼電器釋放時線圈電流的續流二極管，同時也將電子切換開關恢復為光纖通信的狀態，即將C1設置為低電平，等待下一次呼叫的到來。此時，系統恢復使用光纖進行通信。
圖3中，集成電路IC12起到了調制和解調的作用。
IC13的內部有4個相同的運算放大器，在本電路中只使用了其中的3個。該電路主要用作模擬量音頻信號的處理。具體來說，由IC13的8、9、10三個引腳所連接的運算放大器用于音頻信號的輸入處理，圖3中，C9用于傳遞輸入音頻信號并隔離直流電平；R16為輸入電阻；C4、R7組成運放的反饋網絡；C5、R9具有相位校正的作用；R17為輸入平衡電阻。
由IC13的5、6、7三個引腳所連結的運算放大器用于音頻信號的輸出處理，圖3中，C2用于傳遞輸出音頻信號并隔離直流電平；R4為輸入電阻；C6、R10組成運放的反饋網絡；R8與音頻變壓器的1號端口相連接，這里可以起到獲取動態零點以消除側音的作用；電容C7具有傍路干擾雜波的作用；由Z2及Z3組成的雙向限幅電路可以吸收音頻變壓器電路中可能出現的操作過電壓以保證內部電路的安全。
由IC3的1、2、3三個引腳所連接的運算放大器用作反相器，目的是當發送輸出音頻信號時可在變壓器T的1、2兩端自動形成一個相位差為180℃的差動信號。R5為其輸入電阻，而R6則為其反饋電阻。
R11、R12組成了IC13的偏置電路，它同時為上述二個運放提供了偏置零點，以確保電路可以在單電源下的正常工作；C3為其濾波電容。
圖3中D1起到了發光二極管的反向保護作用。
權利要求1.一種多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置，其特征在于它由單片機IC3、高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、調制解調器和鍵盤及顯示處理電路組成，IC3與高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、鍵盤及顯示處理電路和外部的數字輸入輸出電路連接，雙向多路電子開關電路與光纖和調制解調器連接，調制解調器與外部電話線路連接。
2.根據權利要求1所述的多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置，其特征在于調制解調器MODEM由單片機IC11、MODEM芯片IC12和音頻電路接入和處理電路組成，單片機IC11和MODEM芯片IC12連接和音頻電路接入和處理電路連接，IC12與音頻電路接入和處理電路連接。
專利摘要一種多種介質之間實現自動切換的遠程監控裝置，它由單片機IC3、高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、調制解調器和鍵盤及顯示處理電路組成，IC3與高速采樣電路、雙向多路電子開關電路、鍵盤及顯示處理電路和外部的數字輸入輸出電路連接，雙向多路電子開關電路與光纖和調制解調器連接，調制解調器與外部電話線路連接。本新型在一般情況下，采用光通道的光纖連接進行工作，如有電話線路方面的監控通信接入時，通過調制解調器和雙向多路電子開關電路，則立即自動轉入以電話電路為介質的監控通信中去，一旦電話線路方面的監控結束，通過雙向多路電子開關電路，又自動恢復光通道的光纖連接通信的方式工作。
文檔編號H04B17/00GK2612163SQ0322176
公開日2004年4月14日 申請日期2003年5月9日 優先權日2003年5月9日
發明者楊均銘 申請人:常熟市高專電氣設備有限公司