專利名稱：出中繼線信號(hào)監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該實(shí)用新型是有線通信中用戶電話交換機(jī)出中繼線信號(hào)監(jiān)測控制器。
現(xiàn)已有長春郵電設(shè)備廠生產(chǎn)的一種監(jiān)控裝置，該裝置安裝在用戶自動(dòng)電話交換機(jī)的中繼線出入端當(dāng)監(jiān)測到出中繼線中有用戶撥叫長途臺(tái)號(hào)碼時(shí)，此裝置控制用戶自動(dòng)電話交換機(jī)的中繼線電磁繼電器全部釋放，造成斷線，使得出中繼線的話機(jī)無法通話；另外其改型產(chǎn)品是當(dāng)監(jiān)測到出中繼線的用戶有撥叫長途臺(tái)的號(hào)碼時(shí)，向值班員報(bào)警。以上兩種類似的監(jiān)測裝置不能識(shí)別主叫用戶，并造成正常用戶通話中斷，因此實(shí)用性差。
該實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠正確地識(shí)別出中繼線主叫用戶所撥號(hào)碼和主叫用戶話機(jī)的機(jī)號(hào)，并可對其加以控制的信號(hào)監(jiān)控器。
該實(shí)用新型所提供的出中繼線信號(hào)監(jiān)控器(以下簡稱監(jiān)控器)的特征在于該監(jiān)控器安裝在用戶電話交換機(jī)與用戶話機(jī)連接的配線架用戶側(cè)，不必改動(dòng)交換機(jī)的任何部分既可對所有出中繼線的話機(jī)進(jìn)行巡回監(jiān)測。該監(jiān)控器包括主機(jī)板、監(jiān)測板、控制板和穩(wěn)壓電源板。在上述主機(jī)板中有MCS－51系列的單片微型計(jì)算機(jī)(以下簡稱單片機(jī))、鎖存器、程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器、晶振電容、手動(dòng)復(fù)位開關(guān)、電阻、四輸入或非門、四輸入雙與非門、三態(tài)緩沖器、譯碼器、電阻排；所述監(jiān)測板共四塊，每塊板有數(shù)據(jù)緩沖器、信號(hào)通道多路開關(guān)，光電隔離器、電容、電阻，每塊板對32門話機(jī)的撥號(hào)脈沖進(jìn)行監(jiān)測；所述控制板共四塊，每塊控制板有譯碼驅(qū)動(dòng)器、定時(shí)器、驅(qū)動(dòng)三極管、微型繼電器、電阻、電容、單刀雙擲開關(guān)、二極管；所述穩(wěn)壓電源板中有電源變壓器、整流二極管、隔離二極管、三端集成穩(wěn)壓器。兩組連接成橋式整流電路的二極管，將電源變壓器的次級(jí)輸出交流電壓整流后，經(jīng)電容高頻和低頻濾波分別給到兩個(gè)三端集成穩(wěn)壓器的輸入端，其輸出端分別給出兩組正電源。
該實(shí)用新型為模塊化結(jié)構(gòu)，最小監(jiān)測控制模塊32門。要增加控制門數(shù)，只需增加監(jiān)測和控制板數(shù)。該監(jiān)控器的監(jiān)測和控制是一一對應(yīng)的，即監(jiān)測到一號(hào)話機(jī)時(shí)，一號(hào)話機(jī)就是受控對象，當(dāng)監(jiān)測到某話機(jī)撥號(hào)的是受監(jiān)控號(hào)碼并確定無誤時(shí)，立即自動(dòng)切斷該話機(jī)的a線，切斷時(shí)間為1.5s－2s，然后a線自動(dòng)恢復(fù)，用戶又可撥號(hào)。
該實(shí)用新型的實(shí)施情況通過一個(gè)例子結(jié)合以下附圖詳細(xì)說明。


圖1是該實(shí)用新型的總框圖；圖2－1圖2－2是該實(shí)用新型的主機(jī)板電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是該實(shí)用新型監(jiān)測板電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是該實(shí)用新型控制板電路結(jié)構(gòu)圖；(因監(jiān)測板和控制板都各有四塊，每塊板對應(yīng)32門話機(jī)，又因四塊板的結(jié)構(gòu)完全相同，故圖3圖4中標(biāo)示出為第一塊板)。
圖5是該實(shí)用新型穩(wěn)壓電源板電路結(jié)構(gòu)圖；圖6是該實(shí)用新型的波形圖；圖6中1.理想撥號(hào)脈沖波形；2.普通撥盤式話機(jī)實(shí)際波形；3.按鍵式話機(jī)實(shí)際波形；4.巡檢監(jiān)測周期；5.64ms有效高電平；6.36ms有效低電平；7.一個(gè)巡回監(jiān)測周期＝8ms。
總框圖所示監(jiān)控器包括監(jiān)測板JB、主機(jī)板ZJB、控制板KB、穩(wěn)壓電源板DYB。穩(wěn)壓電源的供電端采用交流220V和交換機(jī)配用電瓶組取直流10V同時(shí)共用。當(dāng)有交流源時(shí)，直流源被隔離，交流斷電后自動(dòng)由直流供電。
所述監(jiān)控器安裝在N臺(tái)用戶電話機(jī)H1……HN與用戶交換機(jī)連接的配線架PJ的用戶側(cè)。
在所述主機(jī)板中，單片機(jī)U1的P0口P0.0－P0.7為分時(shí)地址／數(shù)據(jù)線，它不但與程序存貯器U3、數(shù)據(jù)存貯器U4的數(shù)據(jù)線D0－D7相連接，并且通過鎖存器U2輸入端1D－8D和輸出端1Q－8Q與程序存貯器U3、數(shù)據(jù)存貯器U4的地址線低8位A0－A7相連接，程序存貯器U3高4位地址A8－A11與單片機(jī)U1P2的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3相連接，程序存貯器U3的地址范圍0000H－07FFH。由于單片和U1P2口的P2.4、P2.6和與非門YF分時(shí)對程序存貯器U3、數(shù)據(jù)存貯器U4給出片選信號(hào)CS，因此地址重疊也不會(huì)造成操作混亂。
單片機(jī)U1P1口P1.0位為監(jiān)測脈沖的輸入端。四塊監(jiān)測板的監(jiān)測脈沖，通過四輸入端或非門U8送到單片機(jī)U1的P1口P1.0位。單片機(jī)U1的P1口P1.1位與單片機(jī)U1寫信號(hào)WR端通過非與門YF1、YF2、YF3作用于鎖存器U5的G端，只有當(dāng)寫信號(hào)WR＝0，P1.1＝1時(shí)才有效。
鎖存器U5、三態(tài)緩沖器U6、譯碼器U7、四輸入雙與非門U9組成了對監(jiān)測、控制芯片的譯碼、選通。為保證選通無誤、單片機(jī)U1P1口的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7作用于四輸入雙與非門U9輸入端，輸出端U9(6)腳選通1－64路的譯碼控制芯片的C1端，輸出端U9(8)腳選通65－128的譯碼控制芯片的C1端，鎖存器U5輸入端1D－8D通過聯(lián)接器FA與單片機(jī)U1P0口P0.0－P0.7連接，鎖存器U5輸出端5Q、6Q、7Q接至譯碼器U7的譯碼輸入端A，B，C，Q8不使用接B＋，譯碼器U7輸出的Y0－Y7分別選通一片信號(hào)通道多路開關(guān)和一片輸出控制譯碼驅(qū)動(dòng)器。鎖存器U5輸出端1Q、2Q、3Q、4Q并接在三態(tài)緩沖器U6的輸入端1A1、2A1，1A2、2A2，1A3、2A3，1A4、2A4，三態(tài)緩沖器U6的輸出端1Y1－1Y4，2Y1－2Y4接電阻排R2－1～R2－8，1Y1、1Y2、1Y3、1Y4［引腳號(hào)為U6(18)、U6(12)、U6(14)、U6(16)］接到1－64路的監(jiān)測和控制芯片(U12－1、U13－1、U12－2、U13－2、U46－1、U47－1、U46－2、U47－2)的譯碼輸入端A、B、C、D；2Y1、2Y2、2Y3、2Y4［引腳號(hào)為U6(3)、U6(9)U6(7)、U6(5)］接到65－128路的監(jiān)測和控制芯片的譯碼輸入A、B、C、D端其功能與1－64路功能完全相同，只有當(dāng)四輸入雙與非門U9、譯碼器U7、三態(tài)緩沖器U6的選通、控制信號(hào)同時(shí)作用于芯片的片選和使能端時(shí)才有效。
另外在單片機(jī)U1的RST端外接手動(dòng)復(fù)位鍵SW，可人為進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位，整個(gè)系統(tǒng)工作主頻為12MHz。
圖3為第一塊監(jiān)測板電路結(jié)構(gòu)圖，四塊監(jiān)測板所用芯片序號(hào)為一號(hào)監(jiān)測板U11－1 U12－1 U13－1 U14－1……U45－1
二號(hào)監(jiān)測板U11－2 U12－2 U13－2 U14－2……U45－2三號(hào)監(jiān)測板U11－3 U12－3 U13－3 U14－3……U45－3四號(hào)監(jiān)測板U11－4 U12－4 U13－4 U14－4……U45－4監(jiān)測板由數(shù)據(jù)緩沖器U11－1、信號(hào)通道多路開關(guān)U12－1、U13－1、光電隔離器U14－1～U45－1共32片組成，對32門話機(jī)的撥號(hào)脈沖進(jìn)行監(jiān)測。
各話機(jī)的撥號(hào)脈沖經(jīng)限流電阻R2－1～R2－32送至光電隔離器U14－1～U45－1的輸入端，其輸出端接成射級(jí)輸出器形式，監(jiān)測輸出信號(hào)分別對應(yīng)連接U12－1、U13－1的通道輸入端1－32。
在主機(jī)板U7(15)、U7(14)的片選信號(hào)分別作用于信號(hào)通道多路開關(guān)U12－1、U13－1的CS端和在U6(18)、U6(12)、U6(14)、U6(16)的譯碼信號(hào)控制下打開通道，使被監(jiān)測信號(hào)由信號(hào)通道多路開關(guān)U12－1和U13－1的OUT端輸出(在一個(gè)瞬時(shí)時(shí)間內(nèi)只允許一路通道有輸出)到數(shù)據(jù)緩沖器U11－1，其輸出信號(hào)送至主機(jī)板U8(2)，四輸入端或非門U8的輸出FC接至主機(jī)板單片機(jī)U1的P1口P1.0位。
圖4所示第一塊控制板電路結(jié)構(gòu)圖，四塊控制板所用芯片序號(hào)為一號(hào)控制板 U46－1 U47－1 U48－1……U79－1二號(hào)控制板 U46－2 U47－2 U48－2……U79－2三號(hào)控制板 U46－3 U47－3 U48－3……U79－3四號(hào)控制板 U46－4 U47－4 U48－4……U79－4控制板由譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1，U47－1、定時(shí)器U48－1～U79－1(共32片)、驅(qū)動(dòng)三極管Q1001～Q1032、控制繼電器J1－J32組成。
由主機(jī)板U9(6)、U7(14)、U7(14)來的片選信號(hào)和U6(18)、U6(12)、U6(14)、U6(16)譯碼驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別加到U46－1、U47－1的C1、C2和譯碼輸入A、B、C、D端。譯碼輸出(在一個(gè)瞬時(shí)時(shí)間內(nèi)，只允許一路通道有控制輸出)向定時(shí)器發(fā)出控制信號(hào)。電阻R8－1～R8－32、電容C8－1～C8－32組成定時(shí)延時(shí)電路，驅(qū)動(dòng)三極管Q1001～Q1032使控制繼電器J1～J32動(dòng)作，其常閉接點(diǎn)J1－1～J32－1斷開，電話機(jī)a線斷路，延時(shí)結(jié)束，接點(diǎn)又為常閉，a線恢復(fù)接通狀態(tài)。
圖5所示，穩(wěn)壓電源板電路結(jié)構(gòu)是一種普通穩(wěn)壓電源，二極管D9001～D9004，D9007～D9010組成兩組橋式整流電路，經(jīng)電容C901、C903高頻濾波和電容C902、C904低頻濾波給到三端集成穩(wěn)壓器PU1、PU2的輸入端，經(jīng)集成穩(wěn)壓器輸出得到兩組正電源FB＋、B＋。
為了保證在交流斷電時(shí)，監(jiān)控器仍然工作，將電話交換機(jī)的備用電瓶組中間抽頭得到DC10V的直流電源。
當(dāng)交流供電時(shí)，橋式整流輸出端的電位高于二極管D9005、D9006陽極電位，這時(shí)隔離二極管D9005、D9006截止，DC10V直流電壓加不到PU1、PU2的輸入端。交流斷電后，由于電容C902、C904的充放電作用PU1、PU2的輸入電壓不馬上為零，隔離二極管D9005、D9006仍不導(dǎo)通。當(dāng)電容C902、C904充電電壓小于9.3V時(shí)，隔離二極管D9005、D9006導(dǎo)通DC10V分別加到三端集成穩(wěn)壓器PU1、PU2的入端，又維持供電，系統(tǒng)仍然保證正常工作。
兩組集成穩(wěn)壓器PU1、PU2輸出B＋和FB＋。B＋供給監(jiān)測板和主機(jī)板使用，F(xiàn)B＋單獨(dú)供給控制板使用，較好地克服了因控制板所需電流大和繼電器線圈產(chǎn)生的干擾。
整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行是以硬件為基礎(chǔ)，以軟件的控制指令來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能的。由于MCS－51系列單片機(jī)的指令執(zhí)行周期短，所以整個(gè)巡回周期僅為8ms(128路)，話機(jī)發(fā)號(hào)的一個(gè)脈沖周期為100ms，有效高電平64ms，有效低電平36ms。如果從高電平有效時(shí)開始監(jiān)測，對有效高電平可監(jiān)測8次，對有效低電平可監(jiān)測4次，實(shí)際發(fā)號(hào)脈沖不是理想波形(見圖6中1理想撥號(hào)脈沖波形圖，圖6中2，3為撥盤和按鍵式話機(jī)撥號(hào)脈沖波形圖)由于巡檢周期僅為8ms所以每秒對每一部話機(jī)將監(jiān)測100次以上。
假如1號(hào)電話機(jī)H1摘機(jī)并撥號(hào)，監(jiān)控器所監(jiān)控號(hào)碼設(shè)定為0113、0122、0173。監(jiān)控器上電后，軟件對監(jiān)控器硬件電路實(shí)施實(shí)時(shí)管理。穩(wěn)壓電源板除外。
首先，程序使單片機(jī)U1的RST端產(chǎn)生自動(dòng)復(fù)位信號(hào)，單片機(jī)U1 P2口的P2.4、P2.6輸出高電平，經(jīng)YF反向后使數(shù)據(jù)存貯器U4CS端得到片選信號(hào)，單片機(jī)U1WR輸出低電平作用于數(shù)據(jù)存貯器U4WE端，這時(shí)可對數(shù)據(jù)存貯器U4施行寫入。單片機(jī)U1P0口的P0.0～P0.7，P2口的P2.0～P2.2向數(shù)據(jù)存貯器U4送出起始地址，并對逐個(gè)單元進(jìn)行清零。設(shè)置單片機(jī)U1P1口的P1.0位為輸入口，P1口其余各位為輸出口。
單片機(jī)U1WR輸出低電平P1口P1、1輸出高電平，經(jīng)YF1、YF2、YF3使鎖存器U5G端為高電平，單片機(jī)U1送出用戶地址的譯碼信號(hào)0000H，經(jīng)鎖存器U5輸出，其輸出端1Q、2Q、3Q、4Q經(jīng)三態(tài)緩沖器U6緩沖輸出，三態(tài)緩沖器輸出端1Y1、1Y2、1Y3、1Y4的譯碼信號(hào)00H同時(shí)接到多路開關(guān)U12－1、譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的譯碼輸入端A、B、C、D。鎖存器U5輸出端5Q、6Q、7Q的輸出信號(hào)“000”輸入到譯碼器U7的A、B、C，其輸出Y0位為“0”，多路開關(guān)U12－1的CS端和譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的C2端與譯碼器輸出Y0線相連接，這時(shí)多路開關(guān)U12－1的第一號(hào)通道被打開，一號(hào)話機(jī)的撥號(hào)脈沖通過光電隔離器進(jìn)入多路開關(guān)U12－1，多路開關(guān)U12－1的OUT端的信號(hào)經(jīng)緩沖器U11－1、或非門U8送入單片機(jī)U1P1口的P1.0位。這時(shí)由于單片機(jī)U1P1口的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7沒有輸出(低電平)，譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的C1端得不到低電平選通信號(hào)，故譯碼驅(qū)動(dòng)器沒有控制信號(hào)輸出。
一號(hào)話機(jī)撥號(hào)脈沖送入單片機(jī)U1后，程序?qū)ζ溥M(jìn)行判別，首先，判別是第一組脈沖(第一組脈沖個(gè)數(shù)設(shè)定為10)嗎？不是。是第二組脈沖(第二組脈沖個(gè)數(shù)設(shè)定為1)嗎？不是。是第三組脈沖(第三組脈沖個(gè)數(shù)設(shè)定為1或2或7)嗎？不是。是第四組脈沖(第四組脈沖個(gè)數(shù)設(shè)定為2或3)嗎？不是。采樣地址加一，繼續(xù)巡檢。
如果一號(hào)話機(jī)撥號(hào)脈沖每組個(gè)數(shù)是10、1、1、3，10、1、2、2，10、1、7、3、的其一，程序判定無誤后產(chǎn)生中斷。中斷處理程序使單片機(jī)U1P1口的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7輸出高電平，經(jīng)U9反相送到譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的C1端，單片機(jī)U1P1口P0.0～P0.7送出中斷前的鎖存地址譯碼信號(hào)0000H，經(jīng)鎖存器U5，三態(tài)緩沖器U6加到譯碼驅(qū)動(dòng)器的譯碼輸入端A、B、C、D然后中斷返回。因?yàn)檫@時(shí)U46－1的C1、C2都為低電平，所以，譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1輸出端1向定時(shí)器U48－1發(fā)出定時(shí)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)三極管Q1001導(dǎo)通，微型繼電器J1動(dòng)作，其常閉接點(diǎn)J1－1斷開，使得一號(hào)話機(jī)H1的a線斷路。從而達(dá)到了對話機(jī)H1的控制目的。如果允許話機(jī)H1撥號(hào)0173、0122、0113則將單刀雙擲開關(guān)K1閉合即可。
該實(shí)用新型的巡回周期(對128門電話機(jī))僅為8ms，故對一實(shí)際有效脈沖周期將會(huì)監(jiān)測6次以上，程序一刻不停地連續(xù)執(zhí)行每一條指令。所以，對每組脈沖個(gè)數(shù)的判定是多次巡檢累積判定的結(jié)果，并且設(shè)定當(dāng)一個(gè)脈沖(高電平)過后，再連續(xù)巡檢10次的過程中沒有高電平信號(hào)出現(xiàn)，則認(rèn)為是一組發(fā)號(hào)脈沖結(jié)束。
該實(shí)用新型巡回檢測周期短，可適用各種人工、自動(dòng)電話交換機(jī)的出中繼線信號(hào)監(jiān)控，對各種形式(撥盤式、按鍵式)電話機(jī)均能監(jiān)測、控制無誤。
權(quán)利要求1.一種出中繼線信號(hào)監(jiān)控器，其特征在于它包括主機(jī)ZJB、監(jiān)測板JB、控制板KB和穩(wěn)壓電源板DYB，該出中繼線信號(hào)監(jiān)控器安裝在用戶電話交換機(jī)與用戶電話機(jī)H1······HN連接的用戶配線架PJ的用戶側(cè)，該出中繼線信號(hào)監(jiān)控器的監(jiān)測板JB、控制板KB對出中繼線電話機(jī)的撥號(hào)監(jiān)測與控制采用一一對應(yīng)的方式，以實(shí)現(xiàn)用戶撥叫的是受監(jiān)控號(hào)碼時(shí)，識(shí)別出主叫用戶。
2.按權(quán)利要求1所述的出中繼線信號(hào)監(jiān)控器，其特征在于主機(jī)板ZJB使用了MCS－51系列的單片微型計(jì)算機(jī)U1。
3.按權(quán)利要求1所述的出中繼線信號(hào)監(jiān)控器，其特征在于監(jiān)測板JB的信號(hào)通道多路開關(guān)U12－1、U13－1為多路入一路出。
4.按權(quán)利要求1所述的出中繼信號(hào)監(jiān)控器，其特征在于控制板KB的控制信號(hào)通道為譯碼輸出驅(qū)動(dòng)器U46－1、U47－1。
5.按權(quán)利要求1、2、3、4所述的出中繼線信號(hào)監(jiān)控器，其特征在于主機(jī)板送出的選通信號(hào)U7(15)、U9(6)，在瞬時(shí)時(shí)刻同時(shí)選通監(jiān)測板JB多路開關(guān)U12－1的CS端和控制板KB的譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的C1端，并且單片機(jī)U1P0口低4位P0.0－P0.3的譯碼信號(hào)也在同一瞬時(shí)時(shí)刻通過鎖存器U5、三態(tài)緩沖器U6，向監(jiān)測信號(hào)通道多路開關(guān)的譯碼輸入端A、B、C、D和控制通道的譯碼驅(qū)動(dòng)器譯碼輸入端A、B、C、D發(fā)出譯碼信號(hào)，由于主機(jī)板的譯碼信號(hào)輸出U6(18)(12)(14)(16)并聯(lián)于多路開關(guān)U12－1和譯碼驅(qū)動(dòng)器U46－1的譯碼輸入端，從而使得監(jiān)測和控制一一對應(yīng)。
專利摘要該實(shí)用新型是有線通信中用戶電話交換機(jī)出中繼線信號(hào)的監(jiān)控器。所述出中繼線信號(hào)監(jiān)控器有主機(jī)板、監(jiān)測板、控制板和穩(wěn)壓電源板。該監(jiān)控器安裝在用戶電話交換機(jī)與用戶話機(jī)連接的配線架的用戶側(cè)，不必改動(dòng)交換機(jī)的任何部分，即可對所有出中繼線的話機(jī)所撥號(hào)碼進(jìn)行巡回監(jiān)測，而且監(jiān)測與控制一一對應(yīng)，以達(dá)到識(shí)別主叫用戶和對其控制的目的。該實(shí)用新型巡回監(jiān)測周期短?？蛇m用各種人工、自動(dòng)電話交換機(jī)，對各種形式電話機(jī)(撥盤式、按鍵式)均能做到監(jiān)測控制無誤。
文檔編號(hào)H04M3/30GK2082492SQ9020786
公開日1991年8月7日 申請日期1990年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月9日
發(fā)明者吳衛(wèi)民, 蔡滿軍, 滿志清, 王書田 申請人:天津市第三棉紡織廠