智能電力線載波電話系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

本文介紹一種新型的智能電力線載波電話系統(tǒng)的研制方案，該設(shè)計(jì)采用89C51單片微型計(jì)算機(jī)作控制中心，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到智能化。系統(tǒng)避開(kāi)了現(xiàn)代電話通信的路由問(wèn)題，利用了單片機(jī)的強(qiáng)大功能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制進(jìn)行信道的控制，使得設(shè)備簡(jiǎn)單、輕便。在傳輸載體上，利用了四通八達(dá)的電力線進(jìn)行傳輸，為通話提供了極大的便利。節(jié)省了信道鋪設(shè)費(fèi)用和通話費(fèi)用。
關(guān)鍵詞  電力線載波  電話系統(tǒng)   信道  單片機(jī)

電力線載波，由于其低廉的應(yīng)用成本，自棄出現(xiàn)以來(lái)，這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)迅速的發(fā)展，很多公司都生產(chǎn)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的載波設(shè)備及配套設(shè)備。使得電力線載波通信變得簡(jiǎn)單方便。但是到目前為止，仍然沒(méi)有一套像電話一樣完善的通話系統(tǒng)投入使用。本科研利用單片機(jī)使各分機(jī)形成一個(gè)智能的系統(tǒng)，雖是處于小型簡(jiǎn)單的研究，但該設(shè)計(jì)思路可以進(jìn)一步的擴(kuò)展，跟進(jìn)一步的完善，可以為全面開(kāi)發(fā)電力線電話奠定基礎(chǔ)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一種新型的智能電力線載波電話系統(tǒng)。采用了89C51單片微型計(jì)算機(jī)作控制中心，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到智能化。在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)初期，為了方便和簡(jiǎn)單起見(jiàn)，如圖一所示，整個(gè)系統(tǒng)只設(shè)計(jì)了八個(gè)分機(jī)（分機(jī)０～７）、一個(gè)控制信號(hào)傳輸信道（信道０）和兩個(gè)語(yǔ)音傳輸信道（信道１、２）。每個(gè)分機(jī)相應(yīng)號(hào)碼為本分機(jī)號(hào)。所有分機(jī)的控制信號(hào)都在一個(gè)信道上傳輸，語(yǔ)音信號(hào)則根據(jù)情況選擇空閑的語(yǔ)音傳輸信道，后期可適當(dāng)增加分機(jī)和語(yǔ)音傳輸信道。
整個(gè)系統(tǒng)不設(shè)主機(jī)，各項(xiàng)功能由通過(guò)控制信號(hào)傳輸信道（信道０）連接在一起的各分機(jī)的控制中心來(lái)完成，各分機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)原理相同、在號(hào)碼分配上通過(guò)單片機(jī)識(shí)別組合開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)分機(jī)由兩大模塊組成即控制信號(hào)處理與傳輸模塊和語(yǔ)音信號(hào)處理與傳輸模塊（以下簡(jiǎn)稱控制模塊和語(yǔ)音傳輸模塊）。各模塊具體原理和實(shí)現(xiàn)辦法如下；
一、控制信號(hào)處理與傳輸模塊
原理框圖如圖二所示，本模塊包括一套發(fā)送支路和一套接收支路。共用一個(gè)信道上傳輸信號(hào)，并且同一時(shí)間只能有一個(gè)分機(jī)發(fā)送信號(hào)，其他分機(jī)均只能接收。該信道有空閑和占用兩種狀態(tài)，信道所處的狀態(tài)不用任何信息顯示，只通過(guò)接受支路自動(dòng)判別。不通話時(shí)，接收支路一直處于接收狀態(tài)，對(duì)信道進(jìn)行監(jiān)控。
１．工作原理
當(dāng)有分機(jī)拿起話機(jī)撥號(hào)時(shí)，為確保同一時(shí)間只能有一個(gè)分機(jī)發(fā)送信號(hào)，該分機(jī)通過(guò)接收支路判別信道上有沒(méi)有其他分機(jī)在發(fā)送信息，如已有分機(jī)在發(fā)送信息，則待其發(fā)完之后再發(fā)送，由于數(shù)據(jù)的高速傳輸，每次等待遠(yuǎn)不會(huì)超過(guò)一秒，不影響撥號(hào)。如果沒(méi)有則該主叫分機(jī)向信道上重復(fù)多次發(fā)送包含被叫方號(hào)碼和主叫方號(hào)碼的撥號(hào)信號(hào)（控制信號(hào)0），本設(shè)計(jì)暫定為重復(fù)５次。當(dāng)各分機(jī)接收到該信號(hào)之后，將該被叫號(hào)碼與本機(jī)號(hào)碼對(duì)比，如是呼叫本機(jī)，則檢查本機(jī)狀態(tài)和各語(yǔ)音信道的狀態(tài)。如本機(jī)正在通話或各語(yǔ)音信道已全部被占用，就不予回應(yīng)。如本機(jī)空閑，而且有語(yǔ)音信道處于空閑狀態(tài)，則選擇其中一個(gè)語(yǔ)音信道用作通話，驅(qū)動(dòng)振鈴發(fā)出提示，在LED上顯示相應(yīng)的來(lái)電顯示，并待控制信道空閑時(shí)向信道上發(fā)送包含有本機(jī)可以通話、所選擇第幾路語(yǔ)音信道和現(xiàn)時(shí)各語(yǔ)音信道所處狀態(tài)的響應(yīng)信息（控制信號(hào)１）。此信號(hào)為各分機(jī)辨別各語(yǔ)音信道狀態(tài)的信號(hào)之一。在摘機(jī)的時(shí)候，再發(fā)送通話信號(hào)（控制信號(hào)２），該包含被叫方號(hào)碼和主叫方號(hào)碼。主叫方發(fā)送撥號(hào)信號(hào)之后，如在指定時(shí)間內(nèi)（本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為３秒）接收不到被叫方的回應(yīng)信號(hào)，則輸出忙音（急速的嘟嘟聲），如收到相應(yīng)的響應(yīng)信號(hào)（控制信號(hào)１），則選擇被叫方所選擇的信道等待通話。
通話完畢掛機(jī)之后，掛機(jī)分機(jī)控制處理器熄滅LED，并待控制信道空閑時(shí)，向信道發(fā)送掛機(jī)信號(hào)。該信號(hào)分為主叫方發(fā)送的掛機(jī)信號(hào)和被叫方發(fā)送的掛機(jī)信號(hào)（控制信號(hào)３），此信號(hào)為各分機(jī)辨別各語(yǔ)音信道狀態(tài)的另一信號(hào)。通過(guò)軟件處理，實(shí)現(xiàn)只由最先掛機(jī)分機(jī)發(fā)送。主叫方發(fā)送的掛機(jī)信號(hào)包括此次通話所占用語(yǔ)音信道的釋放信息、各語(yǔ)音信道狀態(tài)信息和該次通話的被叫方號(hào)碼；被叫方發(fā)送的掛機(jī)信號(hào)包括此次通話所占用語(yǔ)音信道的釋放信息、各語(yǔ)音信道狀態(tài)信息和該次通話的主叫方號(hào)碼。通話中的兩個(gè)分機(jī)，當(dāng)其中一個(gè)收到另外一個(gè)的掛機(jī)信號(hào)時(shí)，即熄滅LED，輸出提示音（急速的嘟嘟聲的忙音）?？臻e中，沒(méi)有摘機(jī)的話機(jī)，通過(guò)接收支路接收撥號(hào)信號(hào)、響應(yīng)信號(hào)和掛機(jī)信號(hào)。對(duì)撥號(hào)信號(hào)只要對(duì)比被叫話機(jī)號(hào)碼是否與本機(jī)號(hào)碼相同。響應(yīng)信號(hào)和掛機(jī)信號(hào)則記錄更新各信道的狀態(tài)信息。