语音数字记录仪的电话接口

　随着数字信号处理芯片(DSP)的发展,语音编解码技术日益广泛地应用于军事、民用和监控等领域。就语音数字记录仪而言,它可广泛地应用于运输、公安、消防、电话服务质量监督等诸多领域。但是记录仪通常放置在工作现场附近,如果要知道记录仪的工作状态或查询其中的记录数据,维护人员必须到现场,工作量极大。本文介绍的电路主要是为记录仪提供远程的电话查询接口,维护人员依靠手中的电话就可以查询记录仪的工作状态和数据记录。系统需要独占一个电话号码,接通电话后使用者在语音提示下通过电话键盘输入密码,经过确认后可以查询记录仪的工作状态是否正常。也可以输入时间对记录仪所存储的一段语音进行查询,语音记录将经由电话线路播放(本地查询时通过喇叭播放)。如果三次密码输入不正确,或在语音提示下长时间没有反应,系统将会强制挂机。

　　为了简化电路,本接口使用ATMEL 89C2051单片机作为控制核心,它有128字节RAM,2K字节ROM,两个时钟。采用DTMF信号进行通信,实现远程控制。电路可靠性高,价格低。电路可独立地作为一个系统,也可用作自动电话查询或电话拨号控制系统的接口电路,使用比较灵活方便。

　　本电路具有语音回放接口、消侧音模块,提高了系统的稳定性,可避免系统出现误动作,配合相应的软件可以实现双向通信。本电路在设计中对电话线的地和记录仪的地作了隔离,否则系统会无法正常工作。

1 总体的功能要求

　　(1)来电时,在振铃几次后自动摘机;

　　(2)在通话过程中,检测到对方挂机后自动挂机,也可以主动地进行强制挂机;

　　(3)能够将电话线上传输的DTMF信号转换成为数字信号,并通过自定义通信口或者UART端口传送给其它模块;

　　(4)电话线的地和记录仪的地需要隔离;

　　(5)电路需要提供功率放大器到电话线的传输接口,以实现远程监听和查询;

　　(6)系统要有高可靠性。

2 硬件构成及原理

　　系统组成框图如图1所示。

接口电路主要包含以下几个模块:电话线接口、振铃检测、双音多频信号检测、忙音检测以及与主控单片机的通信。下面分别介绍其中的一些模块电路。

2.1 电话线接口电路

　　电话线接口电路如图2所示。电路模拟摘挂机通过控制一个电流源通断来实现。交换机通过线路上的直流电流来判断用户的摘挂机状态。在挂机状态下,电路上的直流电流为0;在摘机状态下,线路上的直流电流为18mA～55mA,如果电流超出此范围,则认为用户环路出了故障。单片机通过端口I/O1控制三极管T1的通断来控制电路中的电流,模拟摘挂机的动作。当I/O1为低电平时,T1截止,电流比较小,处于挂机状态;当 I/O1为高电平,T1导通,此时T1和T2组成的电流源将提供30mA左右的电流,相当于电话摘机,交换机会接通话路。另外,恒流源可以保证电路具有较小的直流阻抗(300Ω)和较大的交流阻抗(>600Ω)。在电话线之间跨接压敏电阻,以达到抗雷击保护的作用。