電話機中的語音郵箱指示系統設計
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目前在很多地方的電信增值業務中，都包含了“語音郵箱”功能。在一些新型的終端設備(如一鍵通電話)上，已經集成了此功能，但大多數較早的電話機并不具備此功能，因此有客戶要求開發一種簡單的電話附加裝置，以配合這些電話實現語音郵箱指示功能。
設計要求
● 能正確區分并機（并機含義如圖1所示）的取掛機狀態。
● 可以正確讀出串行EEPROM中特定位置特定信義的數據。
● 在并機掛機狀態可以接收各種制式與時序的來電顯示，根據若來電的號碼頭部部分與EEPROM中預先設定的“語音郵箱提示碼”完全匹配(即指若EEPROM中存儲的郵箱提示碼為1234，則收到所有以1234開頭的號碼均算匹配)，則點亮一個LED(即語音郵箱指示燈)，并使之按每2秒鐘點100ms的規律閃爍。掛機時要有睡眠狀態且打開line_det與IOC0中斷喚醒，若需要點亮燈時可開2Hz中斷喚醒，不須點亮燈時則不必。為安全起見不關32768晶振。收到的數據不必保存，比較完畢后就清除。
● 在并機取機狀態能正確解調并機撥號。也就是說，在并機取機的時候系統能夠正確的解調每一個撥號，并保存到緩存里面以進行比較。若所撥號碼前面幾位與EEPROM中預先設定的“語音郵箱提示碼”完全匹配，熄滅“語音郵箱指示燈”，并進入睡眠狀態。若從中間的某位開始匹配不上，則立即進入睡眠，并關line_det與IOC0喚醒并保留2Hz喚醒，在2Hz子程序中判斷是否掛機，若掛機再開line_det與IOC0喚醒。取機后若10s內未接收取DTMF的，也進入同樣的睡眠模式。
● 并機取掛機狀態突變時要重新收CALL解調。比如系統正在收CALL狀態下，并機的狀態突然改變，系統要能夠跳出本次的收CALL操作并清除緩存區進行下一次收CALL。
考慮到可靠性，EEPROM中的數據應該在需要比較的時候去讀取并比較，而不建議采取一上電就先讀進緩存的做法。
其中，SPT6603A是一款最近推出的針對來電顯示和語音撥號產品而專門設計的微處理器。line_det與IOC0是SPT6603A單片機專門為來電顯示系統而設置的中斷喚醒源。line_det用來檢測線上的信號，IOC0用來檢測極性反轉信號。
電路分析
語音郵箱指示盒系統的原理與電話機系統的部分電路原理基本相同，在硬件電路上都包括了Caller ID輸入回路、并機檢測線路、阻抗匹配線路、防雷擊與極性保護線路、CPU控制線路、EEPROM，只是電話機系統多了振鈴線路、鍵盤撥號線路、LCD顯示、手柄通話線路、免提通話線路、電子開關線路等。由于電話機系統的電路已經是非常成熟的電路，在硬件設計上面無須花很多的時間去設計各個單元電路，只需要調整電路的參數和加上指示燈就可以在硬件上實現語音郵箱指示盒的功能，于是語音郵箱指示盒系統就可以由電話機系統簡化得來。語音郵箱指示盒系統原理框圖如圖2所示。
圖2 系統原理框圖
系統在設計的時候，修改EEPROM里面儲存的號碼如可以通過一臺并機進行，如果不需要通過并機修改預存的號碼，可以省去DTMF撥號部分。如果需要在指示盒上面修改EEPROM里面儲存的號碼，可以在這個系統上面加上鍵盤。 阻抗匹配電路主要是針對一些特殊的交換機而設計的，如果語音郵箱指示盒并聯了一臺具有來電顯示功能的電話機，也可以不考慮這部分電路。
Caller ID輸入回路的原理與分析
Caller ID可以根據實際場合給出相應的理解，如果用Caller ID修飾產品或者系統的時候就理解為來電顯示；當用來修飾信號的時候就理解為主叫識別信息。Caller ID輸入回路與CPU內部硬件解碼器的原理圖如圖3所示。
圖3 Caller ID輸入回路與CPU內部硬件解碼器的原理圖
信號流程：在解碼器打開時，圖中的OP被Enable工作在線性狀態，線上的Caller ID信號可以經過OP-C3-AGC然后解碼。
喚醒過程：解碼器關閉后，圖3中的OP被Disable，輸入端與之并聯的比較器CMP因R1、R2、R3的存在而獲得上低下高的偏置，CMP輸出0。由于線路上極性保護電路的存在，T、R兩端總有一腳處于交流低阻抗的狀態，即可以認為交流信號是從其中某一端送來的。
對于有振鈴觸發的情況，在振鈴期間，振鈴的幅度足以使CMP發生反轉，CMP輸出1，程序上就做開解碼器的動作。
對于直接送號的情況，比如R2上分得的電壓是0.15V，若T或R上送來的信號的峰值超過了0.15V，則該信號也可以克服預加在CMP輸入端的偏置電壓，從而引起CMP反轉，進而喚醒CPU解碼。
對于有反極性觸發的情況，若是從T- R+反轉到T+ R-，則相當于T端升高，R端降低。此一升一降加到CMP的輸入腳以后，正好使CMP反轉，從而可以喚醒CPU收CALL；若是從T+ R-反轉到T- R+，則相當于T端降低，R端升高。因為對于CMP而言本身T端對應的輸入腳就較R端要低，所以本次反極性不能造成CMP的反轉。C5、R6、R7組成的電路正是為解決這一問題而設置的。當T端迅速降低時，會有一個負向的脈沖在RIN引腳產生，此脈沖可以喚醒CPU收CALL。
并機檢測線路的原理與分析
并機檢測的意義如下。
● 在系統收CALL的時候判斷并機取掛機狀態可以知道接收的信號是來自交換機還是并機的撥號；
● 在并機取機的過程中，為了省電本機要跑相對低功耗的模式；
● 為了實現防盜功能，系統必須加上并機檢測線路。
并機檢測的實現方法：在并機掛機的狀態下，DM引腳為高，當并機取機的時候DM引腳變為低電平，由這種跳變系統就可以準確的區分并機的取掛機狀態。值得注意的是當本機取機的時候，無論并機取機還是掛機，DM引腳始終為低，也就是說在本機取機的時候，并機檢測是無效的。并機檢測線路原理圖如圖4所示。
圖4 并機檢測線路原理圖
結束語
實現語音郵箱指示盒功能的整個硬件電路經過測試，Caller ID經過SPT6603A的片內硬件解碼器解碼之后，通過編寫軟件對經過硬件解碼器處理后的信號進行解析，得到我們所要的十進制的數字撥號，整個系統工作正常。
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