專利名稱：雙頻雙工無中心無線集團電話的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及雙頻雙工無中心無線集團電話。屬于通訊工具。
目前市場上流行的通訊工具為有線電話、雙頻雙工的無線電話(大哥大)以及單頻單工的對講機。前兩種必須有轉(zhuǎn)換站或交換臺，而第三種則使用操作不方便。
本實用新型的目的是設計開發(fā)無線集團電話，不用架線，省掉昂貴的轉(zhuǎn)接站和交換臺，而以無線電通訊方式使無線集團電話任一單機均可以主呼方式向其他單機進行群呼或單呼(雙向?qū)χv)，互不干擾，機動靈活，攜帶方便，操作簡便。
本實用新型設計開發(fā)的無線集團電話達到上述目的的技術方案如下雙頻雙工無中心無線集團電話，包括電源部件、接收部件，發(fā)射部件、單片機、鍵盤和顯示部件，其特征在于，還設有雙工器。雙工器是由天線和兩個濾波頻率為f1的第一濾波組件SAW1和第三濾波組件SAW3、兩個濾波頻率為f2的第二濾波組件SAW2和第四濾波組件SAW4組成。第一、第二濾波組件的一端與天線連接，第一濾波組件的另一端與切換開關K1的K1-1常閉觸頭和K1-2常開觸頭連接，第二濾波組件的另一端與切換開關K1的K1-1常開觸頭和K1-2常閉觸頭連接，切換開關K1-1的轉(zhuǎn)換觸頭與第三濾波組件和第四濾波組件連接，切換開關K1-2的轉(zhuǎn)換觸頭與發(fā)射部件的端子(19)連接；第三濾波組件的另一端與切換開關K2的K2-1常閉觸頭連接，第四濾波組件的另一端與切換開關K2的K2-1常開觸頭連接，切換開關K2-1的轉(zhuǎn)換觸頭與接收部件的端子(11)連接。
頻率切換部件，包括主呼開關(SW2)和回呼開關(SW3)，切換開關K1、K2、K3及反相器IC13。主呼開關(SW2)的SW2-1的端子1接切換開關K1、K2、K3及反相器IC13的12、13腳；主呼開關(SW2)的SW2-2的端子1與回呼開關(SW3)的SW3-1的刀和SW3-2的端子1以及發(fā)射部件的端子(20)連接；主呼開關(SW2)的SW2-2的刀與電源E以及回呼開關的SW3-2的刀連接；反相器IC13的1，2腳通過電阻R68與回呼開關(SW3)的SW3-1的端子1連接，反相器IC13的3腳和11腳分別與單片機IC5的腳46、45連接，反相器IC13的腳14和主呼開關的SW2-1的刀與IC10的2腳連接，反相器IC13的腳7接地，腳1、2接到電阻R68與R69之間。
以下結合附圖通過實施例對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型的正面外形圖；圖2是本實用新型的系統(tǒng)工作原理框圖；圖3是本實用新型的雙工器、切換開關及電源部分線路圖；圖4是本實用新型的接收部件電原理圖；圖5是本實用新型的發(fā)射部件電原理圖；圖6是本實用新型的單片機、鍵盤及顯示部件電原理圖。
本實用新型主要特點具有(1)雙頻雙工(2)無中心(3)無線(4)具有3至10臺的集團系統(tǒng)。根據(jù)需要也可擴充集團電話的臺數(shù)。其功能有首號長機可以同時與其余號機進行雙工通話，也可以與各單臺號機分別進行雙工通話；各號單機可以兩兩進行雙工通話互不干擾，是一種具有設計新穎的獨特產(chǎn)品。其總電路圖由四大部分組成(見圖2)(1)雙工器、頻率切換部件及電源部分；(2)接收部件；(3)發(fā)射部件；(4)單片機、鍵盤及顯示部件。
其電路的主要工作原理如下1、雙工器、頻率切換及電源部分的電路工作原理本部件是本機主要的獨特之處，是其他機型所不具備的?！盁o中心”主要是由本部分來完成的。它主要由雙工器、頻率切換部件及電源等三部分組成。(請參看圖3)(1)雙工器工作原理①當接收頻率為f1、發(fā)射頻率為f2時，接收信號從天線(ANT)接收進入本機后，由L6、L7、濾波器1、L9經(jīng)頻率切換開關k1-1(f1)端、L11、濾波器3，L13再經(jīng)頻率切換開關K2-1(f1)端進入接收部件輸入端IC1第2腳(請參看圖4)。
發(fā)射信號從發(fā)射部件的19端(請參看圖5)進入本部分后經(jīng)頻率切換開關K1-2(f2)端、L10、濾波器2、L8及L6到達發(fā)射天線向空中發(fā)射。
②當接收頻率為f2、發(fā)射頻率為f1時，其電路工作原理基本與①相同，但必須切換頻率，將頻率切換開關K1-1、K2-1同時轉(zhuǎn)向(f2)端；而K1-2則轉(zhuǎn)向(f1)端。濾波器1至4可用KSD型濾波器。
(2)頻率切換部件工作原理本機為實現(xiàn)“無中心”多號機間的雙頻雙工通話，必須采用獨特的頻率切換電路，即必須在本機內(nèi)既要具有“主呼”機功能；又要具有“被呼”機功能；還要具有省電工作的“守候”功能，因此本機在電路設計上采用了新穎的設計電路，使本機能同時具備這三種工作狀態(tài)1“守候”狀態(tài)；2“主呼”狀態(tài)；3“回呼”狀態(tài)。這就是本機最新穎、最獨特的設計之處。
為達到這三種工作狀態(tài)，屆時必須進行頻率切換。頻率切換部分主要由K1-K3切換開關、“主呼”開關(SW2)及其“主呼”指示LED2和“回呼”開關SW3及其“回呼”指示LED3等組成。具體工作原理如下①“守候”狀態(tài)當SW2不接通時電路便處于“守候”狀態(tài)，K1-K3均不動作，故此時本機的工作頻率接收頻率為f1，發(fā)射頻率為f2。為了節(jié)約電能，在此狀態(tài)時，發(fā)射部分停止發(fā)射。接收部分則為斷續(xù)接收。(1/4T接收，3/4T停止)。
②“主呼”狀態(tài)當集團中某一號機需要呼叫時，則該號機就必須先接通SW2開關，(此時LED2亮)，于是K1-K3動作，立即將接收頻率變?yōu)閒2，發(fā)射頻率變?yōu)閒1，以便作好與″回呼″機雙工通訊的準備工作。其中K2-2和K3-1及K3-2切換開關分別在接收和發(fā)射部分(請參看圖4和圖5)。
③“回呼”狀態(tài)當集團中某一號話機收到“呼叫”信號時，該號機立即會發(fā)出振鈴聲響。此時“被呼”機必須立即接通“回呼”開關(SW3)(此時LED3亮)，把發(fā)射部分的電源接通。此時該號機的接收與發(fā)射頻率并不改變，仍保持“守候”狀態(tài)時的頻率。便可等待與“主呼”機進行雙工通話。
(3)電源部分工作原理本部分由電池組E(7.2V-8.4V)、電源開關(SW1)及其“電源”指示(LED1)和三端穩(wěn)壓塊IC10(7805)(+5V)等組成。
(4)集成電路IC13(CC4093)為反相器，其作用是當SW2或SW3動作時給單片機提供SW2-1和SW3-1的“0”電平信號。
2、接收部件工作原理本部分主要由單片調(diào)頻接收集成電路IC1(MC3363)、數(shù)據(jù)限幅器IC2(MC33172)及小功率音頻放大器IC3(MC34119)等組成。(請參看圖4)本機中的MC3363是一個由射頻放大器到聲音前置放大器輸出的完整的調(diào)頻10信道頻率合成接收機系統(tǒng)。其中10信道頻率合成是由該系統(tǒng)中第一本機振蕩器作為鎖相環(huán)頻率合成接收機的VCO(壓控振蕩器)與圖5中的接收鎖相環(huán)頻率合成器(在MC145162中)結合而產(chǎn)生的。
數(shù)據(jù)限幅器IC2(MC33172)是為“主呼”機與“被呼”機通話前的通訊聯(lián)絡用的數(shù)據(jù)信號。例如地址碼、信道碼等，作整形和限幅用，以便提供單片機接收數(shù)據(jù)(RX-DATA)信號。
小功率音頻放大器IC3(MC34119)用作解調(diào)擴展后的音頻電壓信號作功率放大以推動揚聲器SPK放出話音。
小功率管Q5及Q6用來自動控制供給接收部分(V-RX)及發(fā)射部分電源(V-TX)的通斷，其控制信號由雙鎖相環(huán)電路11腳和13腳供給。
接收部件中作為接收壓控振蕩器的頻率轉(zhuǎn)換關鍵在于調(diào)頻接收集成電路IC1的腳25和26之間的電容C23和C24以及切換開關K2的K2-2。調(diào)頻接收集成電路IC1的腳26與切換開關K2的K2-2轉(zhuǎn)換觸頭連接，腳25通過電容C23與K2-2的常開觸頭連接，并通過C24與K2-2的常閉觸頭連接。當K2不動作時，接收頻率為f1，而動作后則變?yōu)閒2。
3、發(fā)射部件工作原理本部分主要由單片調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)(包括MC2833、MC74AC132N及兩個場效應功率管等)、雙鎖相環(huán)頻率合成器IC4(MC145162)以及壓縮擴展器IC8(MC33111)等電路組成。
本機調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)主要由單片調(diào)頻發(fā)射集成電路(MC2833)從話筒放大器輸入到由發(fā)射壓控振蕩器(VC0)與發(fā)射鎖相環(huán)頻率合成器(在MC145162中)相結合而產(chǎn)生的10信道頻率合成的調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)再經(jīng)由一級施密脫觸發(fā)整形電路及三級施密脫電路并聯(lián)的激勵電路，最后經(jīng)兩只并聯(lián)的場效應功放管放大后輸送到天線發(fā)射出去。
雙鎖相環(huán)頻率合成器(MC145162)的功能是如上所述的由單片機分別控制接收系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)中的壓控振蕩器(VCO)產(chǎn)生10信道的頻率合成接收機系統(tǒng)和10信道頻率合成調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)。同時還提供“主呼”機與“被呼”機間的一個通訊聯(lián)絡信道(“0”信道)。
壓縮擴展器IC8(MC33111)的主要功能是先將由話筒MIC送入的話音信號進行電壓幅度的壓縮后再送入IC6(MC2833)中進行調(diào)頻。同時又將接收到的經(jīng)解調(diào)后的話音信號進行電壓擴展后再送入音頻功率放大器IC3(MC34119)中進行功放，從揚聲器中發(fā)出話音。
發(fā)射部件中作為發(fā)射壓控振蕩器的頻率轉(zhuǎn)換，關鍵在于調(diào)頻發(fā)射集成電路IC6中腳15與16之間電容C55和C56以及切換開關K3的K3-2。同時IC6中與腳11連接的電容C61和C62也要通過K3-1作相應的轉(zhuǎn)換。當K3不動作時發(fā)射頻率為f1，而動作后則變?yōu)閒2。調(diào)頻發(fā)射集成電路IC6的腳11與切換開關K3的K3-1轉(zhuǎn)換觸頭之間連接電容C61和電感L4；并與K3-1的常閉觸頭之間連接電容C62。K3-2轉(zhuǎn)換觸頭與腳16和電容C57連接，K3-2的常閉觸頭通過電容C55與腳15連接，腳15和16之間連接有電容C56 。
4、單片機、鍵盤及顯示部分工作原理本部分主要由單片機IC5(MC68HC(7)05L5FU)、鍵盤、六位液晶顯示屏(YXY6033D)以及E2PROM芯片(AT24C02型)等組成。
單片機是本機系統(tǒng)的控制中心，主要按本機通話程序三種工作狀態(tài)編寫的軟件程序流程來進行通話過程的自動控制。
鍵盤采用4×4導電橡膠鍵，其主要功能為提供打電話時按“被呼”機地址碼及有關的專用控制鍵等。
鍵盤板上還裝有“主呼”開關SW2、“回呼”開關SW3、“節(jié)電”開關SW4、反相器集成電路(CC4093)以及指示各種功能的發(fā)光管LED1-LED5等。(見圖1)液晶顯示屏主要在單片機的控制下按軟件程序要求及時顯示“被呼”機主呼機的地址碼及所選空閑信道的信道值等。
E2PROM芯片(AT24C02型)是可用電擦除的寄存器，用來存貯集團電話機中各號機的兩個地址碼群呼機號和單呼機編號。如要改變機號則可采用電擦除方法將舊編號擦除再寫入新編號。使用時比較方便。
本實用新型的工作原理方框圖如圖2所示1、每部單機由天線、雙工器、接收系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、切換系統(tǒng)、雙鎖相環(huán)頻率合成器、單片機、壓縮擴展器、限幅器、音頻放大器、微音器、顯示器、振鈴器及控制鍵盤等組成。
2、通過系統(tǒng)編程控制單片機給雙鎖相環(huán)頻率合成器輸送頻道控制碼，從而提供所需的通話信道的多種頻率值。
3、本系統(tǒng)通訊信道暫由10對通話信道構成，由單片機程序自動搜索。頻率的切換由手工控制進行。
本集團電話的操作方式如下1、系統(tǒng)內(nèi)諸機開機后均處于“守候”狀態(tài)，此時只有接收系統(tǒng)繼續(xù)工作等待呼叫，而發(fā)射系統(tǒng)則處于不發(fā)射狀態(tài)。通訊聯(lián)絡采用“0”信道。
2、群呼工作方式當系統(tǒng)內(nèi)任一臺單機作為長機要對諸機進行群呼時，首先切換“主呼”開關，按通“00”地址碼利用“0”信道呼叫諸機，(各單機除有自己獨立的地址碼外，均備有群呼用00#地址碼)，待各機振鈴后，接通“回呼”開關，即可直接與長機對話，此時各單機間不能直接通話。
3、單呼工作方式單機之間通話，首先按通“主呼”開關，按通被呼機地址碼，然后進行空間通道搜索，待確定某空閑信道后，將上述兩組碼加上“主呼”機號同時發(fā)射出去。然后等候“被呼”機的“回呼”信號后，轉(zhuǎn)入確定的空閑信道等待。當被呼機接收到本機地址碼后，振鈴，應立即按通“回呼”開關，此時，單片機控制被呼機自動回呼主呼機后收發(fā)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入確定的空閑信道，即可進行雙工通話。
4、若被呼機未開機，或未能接收到主呼機發(fā)來的呼叫信號，則主呼機在規(guī)定時間內(nèi)由于沒有收到回呼信號本機便發(fā)出“忙音”信號，主呼機應切斷“主呼”開關，讓本機回復到″等待″狀態(tài)。選擇合適時間重復呼叫。
本實用新型程序的簡要說明如下1、通話程序由三種工作狀態(tài)決定，第一種為“守候”工作狀態(tài)，第二種為“主呼”工作狀態(tài)，第三種為“回呼”工作狀態(tài)。
2、“守候”工作狀態(tài)流程
①開機(電源開關SW1＝1)，電源指示燈亮；若電池電壓不足時，則報警燈LED5亮，此時應立即關機(SW1＝0)②初始化使發(fā)射電壓斷開(VTX＝0)，接收電壓斷續(xù)接通(1/4T接通，3/4T斷開)；雙鎖相環(huán)電路僅提供接收系統(tǒng)的″0″信道頻率。
3、“主呼”工作狀態(tài)流程當某號機進行主呼時，可按“主呼”程序進行①首先按通“主呼”開關(SW2＝1)，“主呼”指示燈LED2亮。②切換“0”信道頻率，將“主呼”機的接收和發(fā)射的頻率轉(zhuǎn)換成與“被呼”機相對應的發(fā)射和接收“頻率”③按鍵盤輸入被呼機的后兩位機號，并顯示出來H，若按錯機號則可按“銷號”鍵D予以清除。④按呼叫鍵F，判斷鍵入機號的正確性，若不對則需重新按被呼機機號。⑤由單片機按鍵入的機號查表得到被呼機完整的6位機號，此即被呼機的地址碼。⑥選擇“空閑”信道，當接收系統(tǒng)在該信道接收到的“信號強度指示”為高電平(RSSI＝1)時即為“空閑”信道，并顯示出來。⑦由單片機將被呼機的地址碼與所選“空閑”信道號以及主呼機號組成組合數(shù)據(jù)幀。⑧按“發(fā)射”鍵G將組合數(shù)據(jù)幀發(fā)射至被呼機。等候被呼機的回呼信號。⑨若等候回呼信號的時間超過規(guī)定時間(t≥20秒)則主呼機立即發(fā)出“忙音”信號，主呼機便可按“主呼”開關關機(SW2＝0)返回到“守候”狀態(tài)。⑩若主呼機收到被呼機發(fā)來的回呼信號則由單片機將發(fā)射與接收頻率轉(zhuǎn)換成所選“空閑”信道值，雙方便可進行雙工通話，直至通話結束。雙方通話結束后主呼機應立即按“主呼”開關關機(SW2＝0)，此時主呼機便返回到“守候”工作狀態(tài)。
4、被呼工作狀態(tài)流程被呼機可按“被呼”程序進行①當某號機捕捉到主呼機發(fā)來的“呼叫”信號后，立即進行解碼判別是否是本機的地址碼？②若是本機地址碼則立即振鈴并顯示主呼機號A及“空閑”信道值。③被呼機聽到振鈴聲后應立即按“回呼”開關(SW3＝1)。④由單片機自動向主呼機發(fā)出回呼信號并將發(fā)射與接收頻率轉(zhuǎn)換成所選“空閑”信道值B，雙方便可進行雙工通話，直到通話結束。④雙方通話結束后，被呼機應立即按“回呼”開關關機(SW3＝0)，此時被呼機便返回到“守候”工作狀態(tài)。
圖1是本實用新型的正面外形圖。設有十個數(shù)字鍵0至9，SW2為主呼開關，SW3為回呼開關，SW4為節(jié)電開關，D為銷號鍵，F(xiàn)為呼叫鍵，G為發(fā)射鍵，U為液晶顯示器，其液晶顯示屏H的A區(qū)顯示主呼機號，B區(qū)為空閑信通值；SW1為電源開關，LED2為主呼指示，LED3為回呼指示，LED1為電源指示，LED4為節(jié)電指示，LED5為報警燈，SPK為揚聲器，MIC為話筒，ANT為拉桿天線，W2為音量調(diào)節(jié)。
圖6是本實用新型的單片機、鍵盤及顯示部件電原理圖。單片機IC5為MC68HC(7)05L5FU，E2PROM芯片為AT24CO2型，可用電擦除寄存器。液晶顯示器U為YXY6033D，具有六位液晶顯示屏H。IC7為MC33172。LED5為報警燈。其鍵盤詳見圖1說明。
權利要求1.雙頻雙工無中心無線集團電話，包括電源部件、接收部件、發(fā)射部件、單片機、鍵盤和顯示部件，其特征在于，還設有雙工器，雙工器是由天線和兩個濾波頻率為f1的第一濾波組件SAW1和第三濾波組件SAW3；兩個濾波頻率為f2的第二濾波組件SAW2和第四濾波組件SAW4組成；第一、第二濾波組件的一端與天線連接，第一濾波組件的另一端與切換開關K1的K1-1常閉觸頭和K1-2常開觸頭連接，第二濾波組件的另一端與切換開關K1的K1-1常開觸頭和K1-2常閉觸頭連接，切換開關K1-1的轉(zhuǎn)換觸頭與第三濾波組件和第四濾波組件連接，切換開關K1-2的轉(zhuǎn)換觸頭與發(fā)射部件的端子(19)連接；第三濾波組件的另一端與切換開關K2的K2-1常閉觸頭連接，第四濾波組件的另一端與切換開關K2的K2-1常開觸頭連接，切換開關K2-1的轉(zhuǎn)換觸頭與接收部件的端子(11)連接；頻率切換部件包括主呼開關(SW2)和回呼開關(SW3)，切換開關K1、K2、K3及反相器IC13；主呼開關(SW2)的SW2-1的端子1接切換開關K1、K2、K3及反相器IC13的12、13腳；主呼開關(SW2)的SW2-2的端子1與回呼開關(SW3)的SW3-1的刀和SW3-2的端子1以及發(fā)射部件的端子(20)連接；主呼開關(SW2)SW2-2的刀與電源E以及回呼開關SW3-2的刀連接；反相器IC13的1，2腳通過電阻R68與回呼開關(SW3)的SW3-1的端子1連接，反相器IC13的3腳和11腳分別與單片機IC5的腳46、45連接，反相器IC13的腳14和主呼開關(SW2)SW2-1的刀與IC10的2腳連接，反相器IC13的腳7接地，腳1、2接到電阻R68與R69之間。
2.按權利要求1所述的雙頻雙工無中心無線集團電話，其特征在于，接收部件的調(diào)頻接收集成電路IC1的腳26與切換開關K2的K2-2轉(zhuǎn)換觸頭連接，腳25通過電容C23與K2-2的常開觸頭連接；并通過C24與K2-2的常閉觸頭連接；發(fā)射部件的調(diào)頻發(fā)射集成電路IC6的腳11與切換開關K3的K3-1轉(zhuǎn)換觸頭之間連接電容C61和電感L4；并與K3-1的常閉觸頭之間連接電容C62；K3-2轉(zhuǎn)換觸頭與腳16和電容C57連接，K3-2的常閉觸頭通過電容C55與腳15連接，腳15和16之間連接有電容C56 。
專利摘要雙頻雙工無中心無線集團電話,包括電源部件、雙工器、頻率切換部件、接收部件、發(fā)射部件、單片機、鍵盤和顯示部件。雙工器是由天線和兩個濾波頻率為f1的組件,兩個濾波頻率為f2的組件組成。其頻率切換部件包括主呼開關SW2和回呼開關SW3,切換開關K1、K2、K3及反相器IC13。切換開關K還可切換接收部件的接收頻率,切換開關k3還可切換發(fā)射部件的發(fā)射頻率。優(yōu)點是省掉昂貴的轉(zhuǎn)接站和交換臺,無線集團電話的任一單機均可以主呼方式向其他單機群呼或?qū)χv,互不干擾。
文檔編號H04B1/38GK2272633SQ96241760
公開日1998年1月14日 申請日期1996年11月14日 優(yōu)先權日1996年11月14日
發(fā)明者錢祖權 申請人:北京祥業(yè)電子技術有限公司